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1、用正交法测定几种因素对酶活力的影响,1、正交法简介 在生产实践中,试制新产品、改革新工艺、寻求好的 生产条件等,都需要先做试验。而试验总要花费时间，消 耗人力、物力、因此人们总希望做实验的次数尽量少，而 得到的结果尽可能的好。要达到这个目的，就必须事先对 实验作合理的安排，也就是要进行试验设计。 实际问题是复杂的，对实验有影响的因素往往是多 方面的。我们常常需要考察各因素对实验影响的情况，但 在多因素、多水平试验中，如果对每个因素的每个水平都 互相搭配进行全面试验，需要做的试验次数就会很多。,用正交法测定几种因素对酶活力的影响,比如对两个7水平的因素，如果两因素的各个水平都 互相搭配进行全面试
2、验，要做72=49次试验，而3个7水平 的因素要进行全面试验，要做73=343次试验。作这么多次 试验，要花费大量的人力、物力，还要用相当长的时间， 显然是非常困难的。有时，由于时间过长，条件改变，还 会使试验失败。 人们在长期的实践中发现，要得到理想的结果，并 不需要进行全面试验，即使因素个数、水平都不太多，也 不必作全面试验。我们总是希望在不影响试验结果的前提 下，尽可能的减少试验次数，正交试验设计就是解决这个 问题的有效方法。,用正交法测定几种因素对酶活力的影响,2、正交法的原理 正交试验设计的主要工具是正交表。正交试验设计 是通过借助于正交表，简化表格计算，正确分析结果，从 而找到试验
3、的最佳条件，分清因素的主次，这样就可以通 过比较少的试验次数达到好的试验效果。实践证明，正交 法是一种多、快、好、省的方法，目前已被广泛应用于工 农业生产和科学试验中。 本试验运用正交法测定底物浓度、酶浓度、温度、 pH值这四个因素对酶活性的影响，并求得在什么样的底 物浓度、酶浓度、温度和pH值时酶活力最大。 3、正交法的设计过程（以本试验为例）,用正交法测定几种因素对酶活力的影响,、根据试验目的，确定要考核的试验指标。 、确定要考察的试验因素和各因素水平。 要通过对实际问题的具体分析选出主要因素，略去 次要因素，这样可使因素的个数少些，从而减少试验次数 和计算。本试验取四个因素，即底物浓度s
4、、酶浓度 E、温度、pH值。每个因素选三个水平（水平即在因素 的允许变化范围内，要进行试验的“点”）。试验因素和选 用水平如表1所示。,表1 因素、水平表,用正交法测定几种因素对酶活力的影响,作因素、水平表时，各因素的水平最好不要按大小 顺序排列。 如按一般方法，对四个因素三个水平的各种搭配都 要考虑，共需做34=81次试验，而用正交表只需做9次试验。 、选择合适的正交表 首先根据各因素的水平选择相应水平的正交表，同 水平的正交表有好几个，究竟选哪一个要看因素的个数， 一般只要正交表中因素的个数比试验要考察的因素的个数 稍大或相等就行了。这样既能保证达到试验目的，而试验 的次数又不至于太多，省
5、工省时。 正交表的表示：正交表 Ln（tq）,用正交法测定几种因素对酶活力的影响,L：正交表的代号； n：处理数（试验次数） t：水平数； q：因素数 试验次数n=q（t-1）+1 本试验选用四因素，每个因素选三个水平，因此可 选用正交表L9（34）。 、在所选的正交表上进行表头设计 把因素放入正交表头的工作，叫做表头设计。如本 试验是一项四因素各三水平的试验，因此表头设计时，可 将四个因素依次放在L9（34）的第1，2，3，4列上。见表 2所示。,用正交法测定几种因素对酶活力的影响,正交表都具有以下两个特性： a、在每一列中，各水平出现的次数相等，即在任何 一列中，数字1、数字2和数字3都出
6、现三次（几个水平就 均出现几次）,表2 表头设计,用正交法测定几种因素对酶活力的影响,b、任何两列中，横行组成的数对出现的次数相等， 均出现一次（这里有9个不同的数对，均出现一次），即 （1，1）、（1，2）、（1，3）、（2，1）、（2，2）、 （2，3）、（3，1）、（3，2）、（3，3）各出现一次。 以上这些特点保证了用正交表安排的试验计划是均 衡搭配的，因此分析数据比较方便，可进行综合比较，结 果比较可靠。 4、 酶活力的测定原理,用正交法测定几种因素对酶活力的影响,5、试验安排 先将本试验的四个因素依次填入L9表的因素1，2， 3， 4中，再将各列的水平数用该列因素相应的水平写出 来
7、，便可得到如表3所示的试验安排表。见P109。表中试 验号共9个，表示要做9次试验，每次试验的条件如每一纵 行所示。 试验的终止及酶活力的测定过程详见P109。 6、试验结果及分析 试验做好后，把9个数据填入表4试验结果栏内，按 表中数据计算出各因素的一水平试验结果总和、二水平试 验结果总和、三水平试验结果总和，再取平均值（各自被 3除）。最后计算极差。,用正交法测定几种因素对酶活力的影响,极差是指同一列中，各水平平均值中的最大值与最 小值之间的差。一般地，各列的极差是不相同的，这说明 各因素的水平改变对试验指标的影响是不同的。极差越大， 说明这个因素的水平改变对试验指标的影响越大。极差最 大
8、的那一列，表明那个因素的水平改变对试验指标的影响 最大，那个因素就是我们要考虑的主要因素。 而在同一列各水平试验结果的平均值中（即某因素 下各水平平均值中），值最大所对应的那个水平即为该因 素的最适条件。各因素最好的水平合在一起就是最好的试 验条件，同时还要考虑因素的主次。,用正交法测定几种因素对酶活力的影响,对于主要因素，一定要按照有利于指标要求选取； 对于次要因素，则可以考虑实际试验条件（如成本、试验 条件等）来选取适当水平，而得到符合试验实际的最优或 较优试验条件。这一过程就称为直观分析法。见表4。 最后以A（/3，/3，/3）值为纵坐标，因素的 水平数为横坐标作图（注意：作图时，水平数应从小到大 排列），并通过各图确定最适的酶促反应条件。,0,表4 试验结果分析计算表,