酶活力及单位-生物技术与工程概论

酶活力测定是酶学研究、酶制剂生产和应用中必不可少的一项工作。酶制剂生产中，发酵成效的好坏、提取、纯化方法的评价，以及酶的保存与应用，都是以酶活力测定为依据的。在乙醇、白酒生产中，通过测定曲子的酶活力来确定曲子的质量和使用量。在啤酒生产中，测定麦芽的酶活力来判断麦芽的好坏。在其他发酵工业的生产过程中，也都无一不涉及酶活力的测定。这说明酶活力测定对指导生产实践具有极大的重要性。因为酶难以纯化，而且很不稳定，因此，要定量描述生物催化剂的存在数量时，不能直接用质量或体积表示，通常根据酶具有专一性催化能力的特点，用酶活力来表示酶的存在数量。所谓酶活力（enzyme activity）是指酶催化一定化学反应的能力。酶活力的大小，规定用单位酶制剂中酶活力单位数表示。对液体酶制剂，用每毫升酶液中的酶活力单位数（U/m L）表示；对固体酶制剂，用每克酶制剂中的酶活力单位数（U/g）表示。在一定的条件下，酶的活力大小表现在反应速度上。酶促反应速度越大，表明酶的活力越高；反之，酶活力就越低。所以，通过测定酶促反应速度，可以了解酶活力的大小。

酶单位（U）是人为规定的一个对酶进行定量描述的基本度量单位，其含义是在一定反应条件（酶反应最适条件）下，单位时间（1 min或1 h）内完成一个规定的反应量（反应量可用底物减少的量表示，也可用产物增加的量表示）所需的酶量。在规定条件下，单位时间内完成一个规定的反应量，就代表参加反应的酶制剂的实际酶量为一个单位；完成10个规定的反应量，酶制剂中就有10个单位的酶量。

为了消除酶单位混乱的现象，1961年，国际生化学会酶学委员会对酶单位做了统一的规定。在酶作用的最适条件（最适底物、最适pH、最适缓冲液的离子强度及25℃）下，每分钟内催化1.0μmol底物转化为产物的酶量为一个酶活力国际单位（IU）。国际单位虽然可以作为统一的标准进行活力的比较，但这种单位在实际应用时，往往显得太烦琐。所以，一般都还是采用各自规定的单位。例如，我国标准QB546-80中关于Q-淀粉酶活力单位规定为每小时分解1 g可溶性淀粉的酶量为一个酶单位。也有规定每小时分解1 mL 2%可溶性淀粉溶液为无色糊精的酶量为一个酶单位，后者显然比前一个单位小。糖化酶的活力单位规定为在规定条件下，每小时转化可溶性淀粉产生1 mg还原糖（以葡萄糖计）所需的酶量为一个酶单位。在规定条件下，蛋白酶每分钟分解底物酪蛋白产生1 pg酪氨酸所需的酶量为一个酶单位，等等。因为一种酶往往有多种测定方法，采用的酶单位也不一样，所以，当应用任何一种酶制剂时，不能只看有多少单位，还要注意所采用的单位是怎样定义的，是在什么条件下进行反应，用什么方法测定的。(www.xing528.com)

另外，还有一个比活力（specific activity）的概念，指每毫克酶制剂所具有的酶活力单位数，一般用IU/mg酶制剂来表示。酶的比活力在酶学研究中用来衡量酶的纯度，对于同一种酶来说，比活力越大，酶的纯度越高。比活力的大小可以用来比较酶制剂中单位质量蛋白质的催化能力，是表示酶的纯度高低的一个重要指标。此处“酶制剂”可广义地理解为作为酶源的动植物组织匀浆、微生物材料、酶提取液或纯化制备的种种酶制品。在酶的分离纯化过程中，需要跟踪测定比活力，对每步纯化方法做出评价。随着纯化处理、去杂蛋白，酶的比活力会逐步提高。当纯化到不再增加时的比活力，称为恒比活力。恒比活力表明酶制剂已经很纯了，此时的比活力可以认为是每毫克酶蛋白的活力单位数。