酶试剂一般保存在-20℃冰箱,不保存在-80℃冰箱。
酶的活性与温度密切相关,温度过高易导致其变性,低温则减缓其变性速度、抑制温度对酶活性中心的破坏或潜在蛋白水解酶对其的降解。
a、减缓酶的降解速度:在低温环境中,酶的分子运动显著减缓,这有助于维持其三维结构的稳定性,减少因分子运动导致的结构松散或变性。
b、抑制降解酶活性:许多酶制剂在较高温度下容易被自身或环境中的其他酶降解。低温可以抑制这些降解酶的活性,从而延长酶制剂的保存时间。
a、抑制降解:低温显著降低蛋白水解酶活性,减少酶降解。
b、减少氧化:低温减缓氧化反应,保护酶的活性中心。
c、抑制微生物生长:-80°C能有效抑制微生物繁殖,避免污染。
因此,-80°C保存是为了最大程度保持酶的活性,适合对温度敏感的酶,确保长期稳定性。但并非所有酶都需要如此低温,具体保存条件应根据酶的特性和实验需求决定。
在-80℃的低温下,酶的活性会被极大地抑制,几乎处于“休眠”状态。虽然低温可以减缓酶的降解速度,但过低的温度可能会导致酶的活性难以完全恢复。
a、冻融过程中的损伤:酶在-80℃保存时,反复的冻融过程可能会对其造成损伤。当酶从-80℃取出后,温度的快速升高会导致酶的结构发生变化,甚至可能引起变性。这种变性通常是不可逆的,会导致酶的活性永久丧失。
b、溶质浓缩与冰晶形成:在-80℃的低温下,酶溶液中的溶质可能会发生浓缩,同时冰晶的形成可能会对酶的结构造成破坏。这种物理变化会影响酶的活性和稳定性,降低其保存效果。
c、反复冻融的影响:反复冻融可能破坏酶结构,因此分装保存是常见做法。冻融过程中溶液离子浓度和pH值的波动可能超出酶的耐受范围。这些变化可能改变酶活性中心的化学环境,影响酶与底物之间的相互作用,导致酶失去催化活性。
3、0℃到4℃保存酶的优势
保存酶的关键是找到一个既能抑制酶的活性,又能保证其结构不被破坏的温度。
一般来说,0℃-4℃是较为理想的保存温度。在0℃到4℃的温度范围内,酶的活性虽然降低,但其结构相对稳定。这种温度条件可以有效抑制酶的自催化反应,同时避免因温度过低导致的不可逆变性。
当需要使用酶时,从0℃到4℃的冰箱中取出后,酶的活性可以较快地恢复。相比之下,从-80℃或更低温度中取出的酶,恢复活性的过程更复杂且容易受到损伤。
a、无冰晶形成:在0℃到4℃的温度范围内,酶溶液不会结冰,因此不存在冰晶形成对酶结构的破坏。
b、避免溶质浓缩:低温保存时,酶溶液中的溶质不会发生浓缩,从而避免了因溶质浓缩对酶活性的负面影响。
a、灵活性:在需要使用酶时,可以直接从冰箱中取出,无需复杂的解冻过程,节省时间和精力。
b、成本低:0℃到4℃的保存条件相对容易实现,普通实验室和家庭冰箱即可满足要求。-80°C冰箱价格高、能耗大,适合长期保存高价值酶。
对于一些需要长期保存的酶,-20℃是一个更常用的保存温度。在这个温度下,酶的活性虽然也会受到抑制,但相比-80℃,其结构更稳定,且在需要使用时更容易恢复活性。
对于一些对温度极为敏感的酶,液氮保存(-196℃)是更为理想的保存方式。液氮的极低温度可以最大限度地抑制酶的活性和降解,但这种保存方式成本较高,且操作相对复杂。
a、酶在冻存的时候常添加冷冻保护剂:常用的冷冻保护剂包括甘油和二甲基亚砜(DMSO)。
这些保护剂可以降低冰点,减少冰晶的形成,从而保护酶的结构。
b、酶在冻存时也需要控制冷冻速率,冷冻速率对酶的结构影响较大:通常采用缓慢冷冻的方法,以避免快速冷冻导致的冰晶损伤。可以使用程序降温盒或梯度降温法,如室温→4℃20分钟→-20℃30分钟→-80℃过夜。