在分離純化谷氨酸氧化酶過程中同時(shí)得到的谷氨酰胺水解酶。該酶與谷氨酸氧化酶的混合酶是制作谷氨酰胺酶膜的好材料，制得的谷氨酰胺酶膜，可在具有差分分析功能的SBA-40C型生物傳感分析儀上實(shí)現(xiàn)了谷氨酰胺的分析。
該谷氨酸-谷氨酰胺雙功能分析儀，有兩個(gè)H2O2電極，一個(gè)電極裝有復(fù)合酶膜，膜上固定著谷氨 酰胺酶和谷氨酸氧化酶，另一個(gè)電極上固定著谷氨酸氧化酶，兩個(gè)酶膜反應(yīng)zui終產(chǎn)物H2O2由H2O2電極檢測(cè)，經(jīng)差分程序處理，測(cè)定谷氨酰胺結(jié)果可自動(dòng)把樣品中本底谷氨酸值減去，從屏幕上直接顯示測(cè)得谷氨酰胺含量及本底谷氨酸含量并自動(dòng)打印結(jié)果。此方法快速準(zhǔn)確，有利于自動(dòng)化分析，可廣泛用于食品成分監(jiān)測(cè)、質(zhì)量檢驗(yàn)及發(fā)酵在線控制及動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)。 1. 測(cè)定原理：
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谷氨酰胺酶
| | L-谷氨酰胺 + H2O ------→ L-谷氨酸 + NH3 （1） | | | | 谷氨酸氧化酶 | | L-谷氨酸 + O2 + H2O ------→ α-酮戊二酸 + NH3 + H2O2 （2）
其中左電極為反應(yīng)原理（2），右電極為反應(yīng)原理（1） （2）。
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| 2. 谷氨酰胺測(cè)定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：谷氨酰胺測(cè)定系統(tǒng)由反應(yīng)系統(tǒng)、兩支過氧化氫電極和微機(jī)信號(hào)處理系統(tǒng)組成。結(jié)構(gòu)示意圖如圖1，左電極為谷氨酸酶電極，右電極為谷氨酰胺酶電極。 | |
 | | 圖1 反應(yīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 1、有機(jī)玻璃塊 2、酶膜 3、反應(yīng)池 4、進(jìn)樣針通道 5、反應(yīng)池頂帽 6、進(jìn)樣帽 7、進(jìn)樣傳感器 8、電極 9、電極固定螺帽 10、緩沖液排出管 11、緩沖液進(jìn)入管 12、攪拌子 | |
| 3. 測(cè)定方法 3.1 定標(biāo)：開機(jī)后，用100mg/100ml 谷氨酸標(biāo)準(zhǔn)液，進(jìn)樣量25ml，注入反應(yīng)池后，20秒鐘后顯示打印數(shù)據(jù)，按動(dòng)"定標(biāo)"鈕定標(biāo)100，對(duì)谷氨酸定標(biāo)完成；按動(dòng)"功能"?"3"?"100"?"輸入"，再用10mM谷氨酰胺標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)樣量25ml，注入反應(yīng)池后20秒顯示打印結(jié)果，按動(dòng) "1"鍵，則對(duì)谷氨酰胺定標(biāo)完成。 | | 3.2 樣品測(cè)定：定標(biāo)后，注入25ml待測(cè)樣品于反應(yīng)池中，20秒后顯示打印結(jié)果，左屏幕顯示谷氨酸含量（mg/100ml ），右屏幕顯示谷氨酰胺含量（mM）。
4. 儀器的穩(wěn)定性和線性
對(duì)谷氨酸標(biāo)準(zhǔn)液（100mg/100ml ）和谷氨酰胺標(biāo)準(zhǔn)液（10mM）連續(xù)測(cè)定20次，將數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，結(jié)果表明儀器測(cè)定谷氨酰胺具有良好的穩(wěn)定性 （資料略） 。
用不同濃度谷氨酰胺標(biāo)準(zhǔn)液來(lái)測(cè)定其線性，結(jié)果見表1。
表1、 谷氨酰胺酶膜的線性試驗(yàn)
| | 谷氨酰胺 | 濃度（mM ） | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 | | 響應(yīng)值 | 5 | 26 | 49 | 72 | 100 | 127 | 157 | 169 | 193 | 212 | | 表1結(jié)果表明，谷氨酰胺酶膜在8mM-20mM濃度范圍內(nèi)，電極測(cè)定線性較好。該分析儀還設(shè)置有線性校正功能，可以對(duì)電極進(jìn)行線性校正。
谷氨酰胺是動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中很特殊的必需氨基酸，它既可作為細(xì)胞生長(zhǎng)的主要能源，又可以作為氮源[1]。清華大學(xué)化學(xué)工程系用我們研制的谷氨酰胺分析儀，考察了儲(chǔ)存和培養(yǎng)條件下谷氨酰胺的化學(xué)降解，及批次培養(yǎng)條件下谷氨酰胺消耗與雜交瘤細(xì)胞生長(zhǎng)之間的關(guān)系，得到了滿意的數(shù)據(jù)和結(jié)果，該研究已形成文章發(fā)表[2]。 參 考 文 獻(xiàn)
[1]許平，孫際賓等，谷氨酰胺的研究及開發(fā)進(jìn)展，第二屆全國(guó)發(fā)酵工程學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集，1998，235~236.
[2]辛艷，楊艷等, 谷氨酰胺在雜交瘤細(xì)胞培養(yǎng)中的降解與代謝，生物工程學(xué)報(bào)，2001，17（4）：478~480.
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