Đề tài: Nguồn thu nhận và ứng dụng protease

Chia sẻ: Ko Ko Lo Ko | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:40

Thêm vào BST

Báo xấu

283
lượt xem 72
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Enzyme có trong tất cả các cơ quan, mô của sinh vật, nhưng để thuận lợi về kinh tế , người ta chỉ dùng những vật liệu cho phép thu một lượng lớn enzyme với hiệu suất cao. Hiện chúng ta sử dụng 3 nguồn nhiên liệu sinh học cơ bản để thu nhận protease: các mô và cơ động vật , mô và cơ quan động vật , mô và cơ quan thực vật , tế bào vi sinh vật...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề tài: Nguồn thu nhận và ứng dụng protease

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC ------------------------- ------------------------- BÀI BÁO CÁO MÔN HÓA SINH THỰC PHẨM NGUỒN THU NHẬN VÀ ỨNG DỤNG PROTEASE GVBM : Trần Bích Lam Nhóm thực hiện : 1. Ngô Tú Anh 2. An Thị Thùy Dung 3. Đặng Thị Mỹ Duyên 4. Trần Thị Thu Linh 5. Lưu Hồng Mẫn 6. Võ Nguyệt Minh 7. Phan Trung Thành
THÀNH VIÊN THỰC HIỆN : STT Thành viên MSSV Thực hiện 1 Ngô Tú Anh 60600058 -Tổng quát, ứng dụng - Biên tập 2 An Thị Thùy Dung 60600316 -Bromelin 3 Đặng Thị Mỹ Duyên 60600368 - Ứng dụng 4 Trần Thị Thu Linh 60601272 - papain 5 Lưu Hồng Mẫn 60601454 - chymosin - pepsin 6 Võ Nguyệt Minh 60601496 - Trypsin, - Chymotrypsin 7 Phan Trung Thành 60602229 - Protease vi sinh vật MỤC LỤC Giới thiệu, mục lục ................................ 1 1. Tổng quát protease ................................ 2 2. Proteae nguồn gốc thực vật ................................ 7 - Papain ................................ 7 - Bromelin ................................ 11 3. Protease nguồn gốc động vật ................................ 13 - Trypsin ................................ 13 - Chymotrypsin ................................ 15 - Chymosin ................................ 18 - Pepsin ................................ 20 4. Protease nguồn gốc vi sinh vật ................................ 22 Tài liệu tham khảo ................................ 39 PDF by htpp://www.ebook.edu.vn 1
TỔNG QUÁT VỀ PROTEASE I. TÌM HIỂU SƠ BỘ VỀ ENZYM 1. Enzym - Enzym là một loại protein được sinh vật tổng hợp nên, tham gia vào các phản ứng sinh học. 2. Đặc tính chung của enzym - Enzym được tạo ra trong tế bào sinh vật - Enzym tham gia phản ứng cả trong tế bào sống và cả khi được tách khỏi tế bào sống. - Enzym có thể tham gia xúc tác các phản ứng trong và ngoài cơ thể từ giai đoạn đầu đến giai đoạn cuối giải phóng hoàn toàn năng lượng dự trữ trong các hợp chất hóa học. Trong chuỗi chuyển hóa hở hay chuỗi chuyển hóa khép kín, sản phẩm của phản ứng trước là cơ chất cho phản ứng sau. - Enzym có thể được thực hiện một phản ứng: xảy ra ngoài tế bào (như trong ống nghiệm) - Phản ứng enzym tiêu hao năng lượng rất ít, hiệu suất và tốc độ cao - Enzyme tính chọn lọc cao - Enzym chịu sự điều khiển bởi gen và các điều kiện phản ứng. 3. Bản chất hóa học của enzym Nhóm enzym đơn cấu tử : Thành phần cấu tạo chỉ có protein. Nhóm enzym đa cấu tử : - Gồm 2 phần: + Phần I: protein thuần : apoprotein hay apoenzym + Phần II: thành phần không phải protein : cofactor – chúng có thể gắn chặt (prosthetic) hoặc lỏng lẻo với phần protein (coenzym) Ngoài ra còn có một số kim loại giữ vai trò liên kết giữa enzym và cơ chất, giữa apoenzym và coenzym, tham gia vận chuyển điện tử. II. PROTEASE 1) Định nghĩa Protease la enzyme thủy phân các liên kết peptit trong phân tử protein giải phóng các axit amin,peptone hoặc ditripepton 2) Phân loại Protease được phân loại dựa trên các đặc điểm riêng của chúng cũng như cấu tạo trung tâm hoạt động enzyme, hiện tại được chia làm 6 nhóm chính : PDF by htpp://www.ebook.edu.vn 2
- Serine proteases - Threonine proteases - Cysteine proteases - Aspartic acid proteases - Metalloproteases - Glutamic acid proteases III. NGUỒN CUNG CẤP Vì enzyme là những chất không thể chế biến bằng phương pháp tổng hợp hóa học, nên người ta thường thu nhận chúng từ các nguồn sinh học. Enzyme có trong tất cả các cơ quan, mô của sinh vật; nhưng để thuận lợi về kinh tế, người ta chỉ dùng những vật liệu cho phép thu một lượng lớn enzyme với hiệu suất cao. Hiên chúng ta sử dụng 3 nguồn nguyên liệu sinh học cơ bản để thu nhận protease : Các mô và cơ động vật, mô và cơ quan thực vật, tế bào vi sinh vật - Động vật : Thông thường protease động vật có ở tuyến tiêu hóa (niêm mạc dạ dày, niêm mạc ruột non, tuyến tụy…). Vd: Pepsin từ niêm mạc dạ dày và dịch vị của động vật bậc cao. Chymosin “rennin” có trong ngăn thứ tư dạ cỏ bê non dưới 5 tháng tuổi Tuy nhiên, để sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, protease động vật ít thuận lợi do sản xuất chúng bị hạn chế và nguồn nguyên liệu thu nhận enzyme không lớn lắm - Thực vật : Từ các thực vật bậc cao người ta cũng thu được một số chế phẩm enzyme quan trọng Vd : + Papain thu từ mủ đu đủ xanh + Bromelin từ than cây dứa + Ficin tách từ dịch ép thân cây sung Lượng enzyme thu được từ các nguyên liệu thực vật không lớn lắm so với lượng nhiên liệu tiêu hao - Vi sinh vật :Hai nguồn nguyên liệu trên không thể dùng dùng nguyên liệu trong sản xuất công nghiệp qui mô lớn do những hạn chế về nguyên liệu và công nghệ. Vì vậy, dùng enzyme từ vi sinh vật sẽ khắc phục được các hạn chế trên. + Nguồn nguyên liệu vô hạn + Hệ enzyme phong phú + Hoạt tính mạnh + Có khả năng tăng cường sinh tổng hợp enzyme nhờ chọn giống + Vi sinh vật sinh sản với tốc độ cực nhanh + Thức ăn nuôi dễ kiếm, rẻ riền Các protease từ vi sinh vật được ứng dụng nhiều : Thường sử dụng protease của vi khuẩn và nấm sợi. PDF by htpp://www.ebook.edu.vn 3
– Protease kiềm (EC.3.4.21.14) : Còn có tên thương mại là SUBTILISIN. Có khoảng pH hoạt động là 7 – 11. Trong trung tâm hoạt động có serine. Chế phẩm dạng bột và dạng hạt có hoạt tính 1 – 6 đơn vị Anson/gram. Dạng kết tinh có hoạt tính khoảng 25-30 đơn vị Anson/ Gram. Ứng dụng nhiều trong sản xuất chất tẩy rửa. – Protease trung tính ( EC.3.4.24.4) : Protease trung tính là metalloenzym có pH hoạt động từ 6-9. Được sản xuất từ Bacillus subtilic, B. thermoproteolycus và Streptomycesgriceus. Chế phẩm thương mại là dạng bột có hoạt tính 0.5-2 đơn vị anson/1gam. Ứng dụng trong công nghiệp sản xuất bia, da và protein thuỷ ngân. - Protease từ nấm sợi : Protease từ nấm sợi thuộc protease acid, kiềm và cảtrung tính. Ứng dụng để sản xuất bia và công nghiệp bánh kẹo và thuộc da IV. PHƯƠNG PHÁP THU, TÁCH VÀ LÀM SẠCH CÁC CHẾ PHẨM ENZYME - Nuối cấy bề sâu - Nuôi cấy bề mắt - Điện di - Sắc ký - Trao đổi ion - Lọc gel - Biến tính chọn lọc - Kết tủa phân đoạn - Sắc ký hấp thụ - Thu từ canh trường bề mặt nấm mốc - Thu từ canh trường bề sâu vi sinh vật V. ỨNG DỤNG PROTEASE 1) Trong công nghiệp thịt - Trong công nghiệp thịt, có thể dùng các chế phẩm protease để làm mềm thịt - Chế phẩm enzyme để làm mềm thịt thường là papain hay hỗn hợp của papain với protease của vi sinh vật - Tùy theo tính chất thịt mà sử dung các chế phẩm thích hợp - Chất lượng các loại thịt được nâng cao - Thời gian chin của thịt rút xuống nhiều lần - Kỹ thuật làm mềm thịt không phức tạp lắm. Có thể : + ngâm thịt trong phức hệ enzyme cần thiết ở pH, nhiệt đô, nồng độ thích hợp + rải lên bề mặt thịt chất làm mềm dạng bột có chứa enzyme và chất phụ gia + Tiêm dung dịch enzyme vào mô PDF by htpp://www.ebook.edu.vn 4
+ Đưa dung dịch enzyme vào máu động vật trước khi giết thịt 2) Trong công nghiệp sữa - Protease có khả năng làm đông tụ sữa - Tính chất này từ lâu được ứng dụng vào công nghiệp thực phẩm - Ứng dụng chính : sản xuất phomát - Rennin đóng vai trò quan trọng nhất trong công nghệ này - Người ta đang cố gắng tìm chủng vi sinh vật có tính chất tương tự hay thay thế một phần rennin 3) Trong công nghiệp thuộc da - Chất quan trọng nhất của da là collagen, dưới tác dụng của protease, các chất nhờn tách ra, một số liên kết sơi collagen bị phá hủy. Kết quả là da thu được có độ mềm nhất định. - Trước đây, thường dùng các protease thu từ đường tiêu hóa động vật, ngày nay hiệu quả hơn cả là các enzyme thu từ vi khuẩn và nấm mốc - Rút ngắn thời gian làm mềm, tách long xuống nhiều lần, chất lượng tốt hơn, số lượng lông thu được nhiều hơn, không cần xử lý them - Người ta có thể ngâm nguyên liệu da trong dung dịch enzyme hoặc phết hồ enzyme lên bề mặt 4) Trong sản xuất tơ tằm - Quá trình làm sạch tơ sợi tự nhiên tương đối phức tạp và khó khăn - Sợi sau khi kéo kén thường có khoảng 30% xerixin. Muốn tách xerixin phải nấu trong dung dịch xà phòng. Một lượng nhỏ xerixin nằm lại ở trên lụa sẽ làm giảm độ đàn hồi của lụa. - Để tách lượng xerixin còn lại người ta thường dùng chế phẩm protease từ nấm mốc, vi khuẩn 5) Trong hương phẩm, mỹ phẩm - Hiện nay, một số nước sản xuất những loại kem chứa enzyme để xoa mặt, xoa tay, cạo râu,,, - Dưới tác dụng của protease trong kem, các biểu bì da đã chết tách ra, da non và mới sẽ xuất hiện trên bề mặt, sự phát triển của lông, tóc, chậm lại 6) Trong y học - Trong công nghiệp y học, protease cũng được sử dụng để sản xuất các môi trường dinh dưỡng hỗn hợp có protein dùng trong nuôi cấy vi khuẩn và các vi sinh vật khác PDF by htpp://www.ebook.edu.vn 5
- Dùng các chế phẩm protease để cô đặc và tinh chế các huyết thanh kháng độc, vì peotease sẽ tiêu hủy các protein đệm mà không gây ảnh hưởng đến chất kháng độc - Ứng dụng chữa một số bệnh về đường tiêu hóa 7) Trong công nghệ sản xuất nước chấm - Sử dụng enzym từ các nguồn tự nhiên: + Động vật: trong nội tạng của gia súc có hiện diện nhiều enzym thủy phân protease như: pepsin, tripsin, cathepsin. + Thực vật: có một vài loại thực vật cũng có enzym protease như trong đu đủ có enzym papain, khóm có enzym bromelin + Vi sinh vật: trong quá trình hoạt động sống nhiều hệ enzym sinh ra từ nấm mốc Aspergillus oryzae, Asp. niger. - Phương pháp sử dụng + Sử dụng dưới dạng thô: cho các nguyên liệu có enzym đó vào chượp với tỉ lệ nhất định. + Sử dụng dưới dạng chiết xuất: chiết enzym từ các nguyên liệu trên thành dạng tinh chế sau đó cho vào trong chượp 8) Trong công nghệ sản xuất chất tẩy rửa - Công dụng của proteaza là phân hủy vết bẩn dạng protein trên vải. - Tên thương mại: Savinase và Relase. - Proteaza có tác dụng tẩy rửa các vết bẩn như máu, lòng đỏ trứng, sữa, nước rau, đậu, nước xốt thức ăn,..... và chỉ có hoạt tính trong dung dịch giặt. - Enzyme có những tác dụng như sau khi được sử dụng trong chất tẩy rửa: + Giúp tăng hiệu quả của việc giặt tẩy. + Giảm thời gian giặt nhờ khả năng phân hủy vết bẩn nhanh + Giảm năng lượng tiêu thụ do có thể giặt ở nhiệt độ thấp. + Giảm lượng nước tiêu thụ do hiệu quả giặt rửa cao. + Giảm ảnh hưởng đối với môi trường vì enzym là chất có thể phân hủy sinh học. + Tăng độ trắng và chống chất bẩn bám trở lại. 9) Trong công nghiệp sản xuất bia rượu - Tăng tỉ lệ nguyên liệu thay thế - Giảm thời gian lên men - Hiệu suất thu hồi tăng - Bia, rượu thành phẩm đạt các chỉ tiêu quy định tốt hơn khoảng 30% - Nâng cao hiệu quả kinh tế, giảm chi phí sản xuấT PDF by htpp://www.ebook.edu.vn 6
PROTEASE NGUỒN GỐC THỰC VẬT I. PAPAIN 1.Định nghĩa – Cấu tạo: - Papain là một enzym thuộc loại proteaza thực vật có nguồn gốc từ cây đu đủ, là chuỗi polipeptit gồm 187 gốc aminoaxit. - Papain gồm có nhiều amin acid, theo thứ tự nhiều ít (từ 11,35- 12,43 xuống 2,14-3,57 g/100g) : tyrosin, glutamic acid, aspartic acid, glycin, valin, arginin, leucin, isoleucin, lysin, serin, alanin, prolin, tryptophan, threonin, phenylalanin, cystin, histidin - Papain là chất bột màu trắng hoặc xám nhạt; dễ hút nước; tan trong nước và glixerin; không tan trong các dung môi hữu cơ khác. papain 2. Tính chất - Papain có khả nǎng thủy phân protein thành các tiểu phân nhỏ như acid amin và các peptid ngắn. Khả nǎng thủy phân của chúng rất khác nhau tùy thuộc vào điều kiện phản ứng. - Khi chưa được hoạt hoá, Papain có hoạt lực rất yếu; dưới tác dụng của các chất có tính khử, nhất là kèm theo sự có mặt của các chất kết hợp với kim loại, Papain được hoạt hoá thành dạng hoạt động. - Điểm đẳng điện của Papain vào khoảng pH 9; khối lượng phân tử khoảng 20.700. - Papain có tính đặc hiệu rộng, - Ở pH = 5 ÷ 7,5, Papain thuỷ phân thành các peptit, amit và este của aminoaxit. PDF by htpp://www.ebook.edu.vn 7
Vùng Protein LTTC bị thủy phân Casein bị thủy phân (%) pH Pepsin Papain Hh Pepsin Papain Hh Pep+Pa Pep+Pa 2 ± 0,5 38,00 - 39,50 40,83 - 39,28 4 ± 1,0 20,50 28,00 47,00 22,17 28,27 38,01 7 ± 0,5 - 43,50 38,50 - 38,04 43,80 - Dựa vào bản trên ta thấy Papain hoạt động thủy phân mạnh ở môi trường có tính trung tính hoặc kiềm yếu - Ngoài ra quá trình thủy phân này cũng phụ thuộc vào nhiệt độ,khi nhiệt độ càng cao thì khả năng thủy phân của Papain càng tăng - Papain có độ bền đặc biệt cao đối với tác dụng của nhiệt độ và ít chịu ảnh hưởng của dung môi 3. Nguồn cung cấp papain: - Papain có nhiều trong quả đu đủ,do đó đu đủ là nguồn cung cấp Papain chủ yếu - Nhựa đu đủ có chứa Papain là một loại men tiêu huỷ protein (proteolytic enzymes) - Đu đủ xanh chứa 4% chất nhựa mủ latex màu trắng đục là hỗn hợp của nhiều proteaza (loại men tiêu hóa chất đạm) trong đó chất chủ yếu là papain. Một cây đu đủ trong 1 năm cho khoảng 100g nhựa mủ. Lấy nhựa khi quả còn non trên cây. PDF by htpp://www.ebook.edu.vn 8
Một số phương pháp lấy enzyme Papain từ cây đu đủ - Có thể sản xuất Papain thô bằng cách sấy khô nhựa trực tiếp lấy từ quả đu đủ. Sản phẩm thô này có hoạt lực thấp. Dạng sản phẩm sạch hơn thu được nhờ sự kết tủa phân đoạn bằng dung môi hoặc muối trung tính enzim đã được hoạt hoá, sau đó sấy khô ở nhiệt độ thấp. - Để lấy nhựa mủ (papain thô) dùng dao bén sắc rạch dọc quả đu đủ xanh, cho mủ chảy vào bát, sau đó phơi nắng hoặc sấy khô ở 40-60ºC. Tinh chế papain bằng cách hòa tan papain thô vào nước thành dung dịch, sau đó rót vào cồn 90º, papain kết tủa, lọc, sấy. - Ngoài ra ta cũng có thể thu thập và chế biến enzym phân giải papain từ trái đu đủ với số lượng lớn bằng cách cắt quả đu đủ xanh còn nguyên vỏ hoặc phần vỏ xanh bên ngoài thành các miếng nhỏ có kích thước thích hợp và sấy khô dưới ánh nắng mặt trời hoặc bằng nhiệt tạo thành nguyên liệu thô. 3. Công dụng của papain: a) Tác dụng dược lý - Làm vi trùng gram dương, gram âm chậm phát triển, những vi trùng như tụ cầu, thương hàn rất nhạy cảm đối với tác dụng của papain. - Papain có tác dụng đồng vận với những muối Mg và Al của aspirin để chống viêm và hạ sốt. - Với nhựa papain thô và papain tinh chế được sử dụng thay thế pepsin và pancreatin trong điều trị rối loạn tiêu hóa, do thiếu men tiêu hóa giúp tiêu hóa tốt chất đạm trong thức ăn. - Papain có trong nhựa và hạt đu đủ còn là thuốc tẩy giun tốt cho nhiều loại giun, trừ giun móc (ankylostome) - Papain còn có tác dụng làm đông sữa và tác dụng làm giảm độc đối với toxin và toxanpunin: 18mg papain trong dung dịch 2% trung hòa được 10mg gricin là chất độc trong hạt thầu dầu (bằng 10 liều độc của grinsin), 2mg papain trung hòa được 4 liều độc của toxin uốn ván và 10 liều độc của toxin bạch hầu. Papain còn trung hòa được độ độc của ancaloit như 12,5mg papain trung hòa được một liều độc strychnin bằng 2,5mg - Cùng với lysozym, papain tác dụng lên màng tế bào và tạo điều kiện dễ dàng cho tác dụng những chất kháng sinh như bacitracin, steptomycin. - Chiết xuất papain để dùng trong phẫu thuật (là một loại “dao phẫu thuật tự nhiên” để mở đĩa đệm cột sống) cột sống. Hiệu quả lâu dài của papain trong công cuộc trị chứng thoát vị đĩa đột sống thắt lưng được xem như tương đương với giải phẩu. - Nghiên cứu còn cho thấy chiết xuất papain còn có hoạt tính kháng sinh, có tác dụng chống vi khuẩn gram dương - Nó còn được dùng để điều trị lở loét; làm tiêu giả mạc trong bệnh Bạch hầu ; chống kết dính sau phẫu thuật; thuốc giúp tiêu hóa. PDF by htpp://www.ebook.edu.vn 9
- Papain chiết suất từ quả đu đủ xanh có tác dụng ngừa thai đối với cả nam giới và nữ giới, tuy nhiên trong thời kì thai nghén papain có thể gây xẩy thai. - Papain một mình hay hỗn hợp với những enzym phân giải protein khác cũng được dùng để chữa trị viêm vú, những viêm tụy mạn tính, viêm ruột mạn tính, ung thư tế bào biểu mô . - Papain là thành phần thuốc đánh răng, nhắm phân hủy protein thức ăn, chống mảng răng, cao răng - thuốc xức chữa bệnh lý học xơ như sẹo lồi, sẹo phì đại, hay bệnh gây gấp ngón tay - Một hỗn hợp papain và muxin dạ dày (10/90) được dùng có kết quả để giảm hạ mỡ và cholesterol. - Papain từ quả đu đủ xanh nghiền nát với nước dùng bôi mặt hoặc tay để chữa các vết tàn nhang và bệnh eczema b) Trong công nghiệp - xử lý len và lụa trước khi nhuộm; - là phụ gia trong công nghệ chế biến cao su c) Trong công nhệ thực phẩm - Trong công nghiệp papain được dùng để tinh chế bia - khi tinh chế dầu gan cá tuna, người ta tiêm papain vào gan trước khi chiết xuất, làm cho thành phẩm giàu Vit A và D hơn. Khoảng 1500 quả đu đủ xanh cỡ vừa cho được khoảng 650 gram papain. - Lá đu đủ xanh chứa papain có tác dụng làm mềm thịt do đó lá đu đủ được dùng để gói thịt trong chế biến để thịt nhanh chóng mềm PDF by htpp://www.ebook.edu.vn 10
II. BROMELIN 1) Định nghĩa – Cấu tạo - Bromelin là một enzym có tác dụng thủy phân protein thành các acid amin . - Bromelin thủy phân protid rất mạnh. - Bromelin được chiết xuất từ dứa. - Dạng độc lập của enzyme này lần đầu tiên được tách ra năm 1891 bởi Vicente Marcano; năm 1892 được trích ly dạng đầy đủ. - Bromelin là một protease bền với nhiệt độ, sau khi đun 1 giờ có thể còn hoạt tính, hoạt động trong giải pH rộng từ 3-6, một số nghiên cứu cho thấy bromelin hoạt động tốt trong dịch tiêu hóa có pH thấp khoảng 3,3-3,5 - Ở pH 3,3, chất này có tác dụng như men pepsin của dịch vị; còn ở pH 6, nó có tác dụng như men trypsin của dịch tụy - Có hoạt độ vào khoảng 5000 – 10000 UI/g (cơ chất Hb). - Chế phẩm bromelin thường không bền nhiệt bằng papain PDF by htpp://www.ebook.edu.vn 11
2) Nguồn cung cấp - Được sản xuất từ quả và thân cây dứa - Toàn bộ cây dứa từ lá, quả… đều có bromelin nhưng tập trung nhiều trong lõi quả. Tuy nhiên,người ta đã xác định lượng bromelin trong thân dứa gấp 20 lần quả 3) Ứng dụng - Ngành công nghiệp thực phẩm dùng bromelin làm mềm thịt. Chỉ cần một phần bromelin đã có khả năng thủy phân 1.000 phần thịt, tương tự như papain và pepsin - thúc đẩy quá trình thủy phân protein trong sản xuất nước chấm. - bromelin còn có tính tiêu viêm, giảm phù nề và tụ huyết, hỗ trợ tiêu hóa, giảm triệu chứng sổ mũi, giúp mau lành những vết thương nhỏ, đặc biệt là căng nhức cơ, bong gân - bromelin của dứa làm tăng hệ miễn dịch, ức chế quá trình viêm, bôi lên nơi tổn thương (vết thương, vết bỏng, vết mổ) để làm sạch các mô hoại tử, mau lành sẹo. - Bromelin làm tăng hiệu quả kháng sinh và thuốc chữa hen. Nó cũng có tác dụng làm giảm di căn ở các bệnh ung thư - phối hợp với thuốc ngủ natri pentobarbitar tăng thời gian gây ngủ - Bromelin trong quả dứa có tác dụng khử mùi rất hiệu quả PDF by htpp://www.ebook.edu.vn 12
PROTEASE CÓ NGUỒN GỐC ĐỘNG VẬT I. TRYPSIN (EC 3.4.21.4) 1) Định nghĩa – Cấu tạo - Trypsin là men phân giải các protein hỗn hợp, men này do tuyến tụy tiết ra, tiền thân của nó là trypsinogen, được hoạt hóa bởi Enterokinaza của ruột - Là một loại serine protease - Hoạt động tối ưu ở khoảng pH 8 và nhiệt độ 370C - Sau khi được enterokinaza hoạt hóa, trypsin sinh ra tiếp tục tự động hoạt hóa trypsinogen 2) Hoạt động - Trypsin là một enzim có chức năng phân cắt các protein ta ăn vào thành mảnh nhỏ (nhân của sự phân cắt) đồng thời tự phân cắt nó ra mảnh nhỏ (quả của sự phân cắt). - Đối với cá không có dạ dày (cá chép, mè trắng, rôhu...) thì trypsin là men chủ yếu phân giải protein. - Trong dịch tụy và dịch ruột + Trypsin khi mới tiết ra ở dạng chưa hoạt động là trypsinogen. PDF by htpp://www.ebook.edu.vn 13
+ Dưới tác động của enzyme enterokinase, trypsinogen biến thành trypsin hoạt động, sau đó quá trình này có thể xảy ra theo phương thức tự hoạt hóa, nghĩa là chịu tác động ngay của enzyme trypsine. + Trypsine hoạt động tốt nhất trong môi trường pH 7 - 8. + Dưới tác dụng của trypsin, các protein còn sót, các peptide lớn sẽ bị thủy phân đến dạng peptide có phân tử trọng thấp hơn và một phần thành amino acid. + Trypsin thể hiện hoạt lực cao nhất đối với các liên kết peptide có chứa nhóm carboxyl của amino acid diamin (lysine, arginine). + Trypsin còn hoạt hoá các enzyme khác cùng nhóm tiêu hoá của dịch tuỵ : ● Kymotrypsin cũng được tiết dưới dạng kymotrypsinogen và được hoạt hoá bởi trypsin, cắt liên kết peptid mà nhóm –CO thuộc aa có nhân thơm ● Cacboxypolypeptidase được bài tiết dưới dạng Procacboxypylypeptidase và được hoạt hoá nhờ trypsin 3) Ức chế trypsin - Chất ức chế protease còn gọi là anti-trypsin vì ức chế hoạt động của enzyme trypsin và chymotrypsin của tuyến tụy. - Khi có mặt của các chất anti-trypsin thì hoạt động của trypsin và chymotrypsin bị ức chế làm bội triển tuyến tụy để tăng cường sản xuất ra các enzyme nhiều hơn vì vậy gây mất các protein và axit amin cần thiết cho sự sinh trưởng của cơ thể. - Sự có mặt của chất này đã làm giảm giá trị sinh học của protein, giảm khả năng tiêu hóa của peptit, nhưng chất này có thể bị phá hủy bởi nhiệt độ. PDF by htpp://www.ebook.edu.vn 14
- Các anti-trypsin chỉ bị mất hoạt tính khi sử lý nhiệt ở 105ºC trong vòng 30 phút. - Cần lưu ý khi xử lý nhiệt, nếu xử lý quá mức sẽ gây phản ứng đường hóa các axit amin gọi là phản ứng Maillard làm mất giá trị dinh dưỡng của thức ăn. 4) Nguồn cung cấp - Trích từ tuyến tụy của heo - Từ phế phụ liệu lò mổ động vật để sử dụng trong công nghệ thực phẩm 5) Ứng dụng - Làm giảm các triệu chứng viêm (sưng, nóng, đỏ, đau) do những bệnh lý sau gây ra như gãy xương, bong gân, trĩ nội, trĩ ngoại, viêm trực tràng và sau khi cắt trĩ, tụ máu, huyết khối. - Trypsin còn được dùng chung với rutin và bromelain để trị sưng xương khớp (osteoarthritis) IV. ALPHA CHYMOTRYPSIN 1) Cấu tạo - (A. chymotrypsin), loại proteinaza xúc tác phản ứng thuỷ phân liên kết peptit, trong đó có nhóm - CO - của các axit amin thơm và axit amin kị nước. - Chymotrypsin là enzim tiêu hoá của dịch tuỵ, góp phần phân giải protein trong ruột non. - Ở tuyến tuỵ, chymotrypsin được tổng hợp ở dạng không hoạt động là chymotrypsinogen, sau đó chuyển thành dạng hoạt động dưới tác dụng của chymotrypsin hoặc tripxin. - Trung tâm hoạt động của a-chymotrypsin bao gồm nhóm hydroxyl của Ser - 195, imidazol của His-57 và nhóm carboxyl của Asp- 102. Các gốc này ở khá xa nhau trong chuỗi polypetid nhưng giữa các nhóm chức năng của chúng chỉ cách nhau từ 2,8 - 3,0Å. PDF by htpp://www.ebook.edu.vn 15
2) Hoạt động - Alpha - chymotrypsin là enzym thủy phân protein có tác dụng xúc tác chọn lọc đối với các liên kết peptid ở liền kề các acid amin có nhân thơm. - Chymotripsin chứa trong dịch tụy ở dạng chưa hoạt động là chymotripsinogen. Dưới tác động của enzyme trypsin và chymotrypsin, chymotrypsinogen biến thành dạng hoạt động. Enzyme này hoạt động tối ưu ở pH = 8,0, chúng thủy phân liên kết peptid có nhóm -CO- thuộc amino acid nhân thơm (Phe, Tyr và Trp). 3) Nguồn cung cấp - Alpha chymotrypsin là enzym được điều chế bằng cách hoạt hóa chymotrypsinogen, chiết xuất từ tụy bò. - Tìm thấy ở cơ thể động vật có xương sống bậc thấp và côn trùng. PDF by htpp://www.ebook.edu.vn 16
- Trích từ tuyến tụy của heo. - Enzym từ cây cỏ thực vật có nguồn gốc từ trái cây nhiệt đới như trái thơm. - Từ phế phụ liệu lò mổ động vật để sử dụng trong công nghệ thực phẩm 4) Ứng dụng Enzym thủy phân protein trợ giúp phẫu thuật. - Enzym này được dùng trong nhãn khoa để làm tan dây chằng mảnh dẻ treo thủy tinh thể, giúp loại bỏ dễ dàng nhân mắt đục trong bao và giảm chấn thương cho mắt. - Dung dịch enzym 1:5.000 thường có tác dụng phân hủy dây chằng treo thủy tinh thể trong khoảng 2 phút và dung dịch 1: 10.000 trong khoảng 4 phút. - Chymotrypsin cũng được sử dụng nhằm giảm viêm và phù mô mềm do áp xe và loét, hoặc do chấn thương và nhằm giúp làm lỏng các dịch tiết đường hô hấp trên ở người bệnh hen, viêm phế quản, các bệnh phổi và viêm xoang. - Chymotrypsin dùng hỗ trợ trong phẫu thuật đục thủy tinh thể để lấy bỏ nhân mắt dễ dàng. Dùng trong điều trị phù nề sau chấn thương hoặc sau mổ. - Giảm đau, hạ sốt, kháng viêm. - Đẩy nhanh hoạt động tuyến bã và đào thải chất ứ. PDF by htpp://www.ebook.edu.vn 17
III. CHYMOSIN (RENNIN) 1) Định nghĩa - Thuộc loại aspartic acid protease - là enzim proteolytic làm đóng cục sữa bằng cách làm đông cazein của nó. - thường ở dạng dung dịch, bột hoặc viên. - có thể chứa muối (ví dụ, clorua natri, clorua canxi, sunphat natri), còn lại từ quá trình sản xuất hoặc phụ vào cho chuẩn hoá, và chất bảo quản (ví dụ, glycerol). 2) Hoạt động - hoạt động trong môi trường acid yếu (pH 5,0 - 5,3) và cần sự có mặt của Ca++ - Renine làm đông vón sữa bằng cách biến caseinogen thành caseinate calcium - Rennin bẻ gãy liên kết peptide giữa phenylalanine và methionine của casein trong sữa, gây đông tụ sữa nhưng không lảm thủy phân sâu sắc PDF by htpp://www.ebook.edu.vn 18
3) Nguồn cung cấp - được lấy từ những con bê nuôi bằng sữa. - Sau khi làm thịt, ngăn bao tử thứ tư trong dạ cỏ được lấy ra và đổ hết những thức ăn chứa bên trong. Sau đó phần bao tử này được qua nhiều tiến trình bao gồm ướp muối khô, rửa, cạo mỡ bề mặt, kéo căng trên khung để lấy hết hơi ẩm, sau đó cuối cùng là xay và trộn với một dụng dịch muối cho đến khi chiết ra được men dịch vị (rennet) - Phương pháp hiện đai hơn dùng hệ enzyme đặc hiệu để tách rennin từ bao tử bê 4) Ứng dụng - dùng chủ yếu cho công nghiệp làm pho mát. Người ta đang cố gắng tìm chủng vi sinh vật có tính chất tương tự hay thay thế một phần rennin - Dùng sản xuất các loại sữa đông PDF by htpp://www.ebook.edu.vn 19