用正交法测定多因素对蔗糖酶活力的影响2.ppt

1、用正交法测定了几个因素对蔗糖酶活性的影响。目标要求：1 .掌握正交实验设计方法的使用；2.找出蔗糖酶的最适温度和最适酸碱度。实验原理：酶的催化作用是在一定条件下进行的，受许多因素的影响，如底物浓度、酶浓度、溶液的酸碱度和离子浓度、温度、抑制剂和活化剂等。通常，在其他因素不变的情况下，通过测量某一因素在一系列变化条件下的酶活性，得到该因素对酶活性的影响，这是一种简单的单因素比较法。本实验采用多因素(3)实验方法，测定了温度、酸碱度、底物浓度和酶浓度对蔗糖酶活性的影响。正交法是利用正交表安排多因素实验，利用统计数学原理分析数据的科学方法，符合实验设计的原则：“用尽可能少的实验获得足够有效的信息”，

2、正交法(1)的设计步骤决定了实验目的。实验目的多种多样，如寻找产品质量指标的最佳组合，确定最佳工艺条件等。本实验的目的是寻找蔗糖酶的最佳反应条件。(2)选择质量特征指标。应选择可以改进或提高的质量特征和因素效应。对于这个实验，它是产生的产物(葡萄糖)的量。(3)选择相关因素。也就是说，选择和确定可能对实验结果或质量特征值有影响并且可以人工控制的因素，如温度、酸碱度等。所有因素之间有相对独立性。(4)确定等级。水平是因素变化的各种状态。确定级别时，应考虑选择范围、级别数和水平位置。例如，本实验中的温度水平可以选择为20、30和50。(5)选择正交表。正交表应从因素数、水平数以及是否有需要加强的关

3、键因素等方面综合考虑。一般来说，首先根据层次的数量选择2或3个系列表，然后根据测试因子的数量选择实验次数最少的正交表。如果有要调查的关键因素，则根据要调查的级别数选择混合正交表。(6)安排因素等级，制定实验计划。根据随机化原则，在选定的正交表中列出各因素，并计算出实验顺序和时间，即制定出具体的实验方案。(7)实施实验方案。根据实验方案进行认真、正确的测试，如实记录各种实验数据。(8)实验结果分析。对实验中获得的各种数据进行了分析。例如，满足或接近质量特性期望值的实验条件组直接从数据中选择。如果不能采用直观分析法，则应采用其他分析方法，如：(1)可采用极差分析法确定各因素的主次地位；用方差分析法

4、定量分析各因素对实验结果的影响程度。操作方法，1。实验设计：1)确定指标：即实验结果。如酶活性(A520)。2)建立因子水平表：考察四个因子(温度、酸碱度、底物浓度和酶浓度)，每个因子取三个水平(如温度选择20、35和50水平)。见表1。水平是在因子变化范围内进行实验的具体条件(这个范围通常根据专业知识来确定。如果没有可供参考的数据，应先扩大范围，然后逐步缩小。)表1因子等级表，各组可根据自己的设计选择相应因子的等级变化范围。例如，温度可以选择为25、35或55。3)选择正交表：可以容纳三个级别的正交表是L9(34)、L27(313)、L18(366)和L27(389)。在本实验中，没有研究因

5、素之间的相互作用，也没有设计混合水平。只有四个fa(酶的稀释倍数可根据产品的稀释倍数确定)。A520介于0.4和2.0之间。3)三要素四层次设计；4)根据L9 (34)正交表，设计各管的反应条件和加样量，并注意“0”管的需要。5)保证加酶后每管总液量为2ml(温度*加酶前预热3min)，并在温度*下准确反应5min，然后加入2.5ml NaOH和0.5ml DNS，沸水浴5min，用自来水冷却3min，用“0”管测试A520 6)进行数据分析和极差计算，找出酶活最高的最佳反应条件和对酶反应影响最大和最小的因素；1)记录数据：将上述两组平行实验的结果进行平均，并填写在表4中2)数据整理和分析：对

6、于一般实验，可以使用极差分析；方差分析应该用于要求精度的实验。对于混合水平的正交试验，只能使用方差分析。在本实验中，仅使用范围分析：a .计算所有级别的实验结果之和，即第1、2、3和4列的k1、k2和k3，并找出k1、k2和k3的平均值和K的R值(范围)。b .选择最佳水平组合：根据R值的大小，将因子的显著性排序，通过比较K值选择最佳水平组合(即良好的实验条件)。范围的大小直接反映了各因素对测试指标影响的变化范围，范围越大表明该因素的影响越大，它是主要因素；相反，极端差异很小，表明该因素影响不大，属于次要因素。因此，可以通过比较每个因子的范围来确定因子的主次顺序。3。数据记录和分析，K:各等级的测量结果之和为/3，即R:各等级之间的等级差异(最大-最小)。表3数据计算(例如讨论)，根据以上计算结果，画出各因素的趋势图来判断各因素的水平范围是否有偏差。从9个实验的结果中选择较好的实验条件和最佳水平。根据这一最佳条件，设计验证实验方案，并进行验证实验(今天不做，将来在科研中做)。在上述数据分析和验证实验的基础上，讨论了在此实验条件下温度、酸碱