intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Nghiên cứu tối ưu điều kiện thu nhận enzyme protease từ sò lụa và thử nghiệm thủy phân thịt cá

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST
Báo xấu
33
lượt xem 2
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài này tiến hành tách chiết protease từ sò lụa và bước đầu thử nghiệm sử dụng enzyme thu được để thủy phân thịt cá. Kết quả nghiên cứu xác định được điều kiện tối ưu tách chiết protease thích hợp từ sò lụa là đệm phosphat pH 7 với tỷ lệ dung môi/mẫu là 1,8/1, nhiệt độ chiết tối ưu là 31oC và thời gian chiết tối ưu là 13 phút. Thu được CPE protease bằng phương pháp kết tủa với aceton 96%, tỷ lệ enzyme/dung môi là 1/2, thời gian tủa là 15 phút. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu tối ưu điều kiện thu nhận enzyme protease từ sò lụa và thử nghiệm thủy phân thịt cá

  1. Kỷ yếu Hội nghị khoa học NGHIÊN CỨU TỐI ƯU ĐIỀU KIỆN THU NHẬN ENZYME PROTEASE TỪ SÒ LỤA VÀ THỬ NGHIỆM THỦY PHÂN THỊT CÁ Trần Quốc Đảm*, Đào Thị Tuyết Mai Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM *Tác giả liên lạc: damtq@cntp.edu.vn TÓM TẮT Protease có khả năng thủy phân protein thành các peptid và acid amin hay còn gọi là dịch đạm thủy phân được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp. Động vật thủy sản có chứa hệ enzyme protease có hoạt tính cao nên việc nghiên cứu thu nhận protease từ động vật thủy sản được rất nhiều nhà khoa học quan tâm. Trong nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành tách chiết protease từ sò lụa và bước đầu thử nghiệm sử dụng enzyme thu được để thủy phân thịt cá. Kết quả nghiên cứu xác định được điều kiện tối ưu tách chiết protease thích hợp từ sò lụa là đệm phosphat pH 7 với tỷ lệ dung môi/mẫu là 1,8/1, nhiệt độ chiết tối ưu là 31oC và thời gian chiết tối ưu là 13 phút. Thu được CPE protease bằng phương pháp kết tủa với aceton 96%, tỷ lệ enzyme/dung môi là 1/2, thời gian tủa là 15 phút. Thử nghiệm thủy phân thịt cá bằng CPE protease ở nhiệt độ 55 oC, pH 6,0 và hiệu quả thủy phân thịt cá đạt được 33,38% sau thời gian thủy phân là 5 giờ. Từ khóa: Protease, nhuyễn thể 2 mảnh vỏ, sò lụa. STUDY ON OPTIMAL CONDITIONS FOR PRODUCTION OF PROTEASE ENZYME FROM PAPHIA UNDULATA AND EXPERIMENT ON FISH MEAT HYDROLYSIS Tran Quoc Dam*, Dao Thi Tuyet Mai Ho Chi Minh city University of Food Industry *Corresponding Author: damtq@cntp.edu.vn ABSTRACT Protease, known as a proteolytic enzyme which is used in many industries, is capable of hydrolyzing proteins into peptides or amino acids. Aquatic animals contain highly active proteolytic enzyme system, therefore the research on protease collection from aquatic species attracts much attention of various scientists. In this study, we extracted protease from undulated surf clam (Paphia undulata) and initially made experiments using enzyme to hydrolyze fish meat. The study result showed the optimal conditions for protease extraction rom Paphia undulate, including: phosphate buffer (pH 7) with a 1,8/1 ratio solvent/sample, the optimal extraction temperature and time was at 31oC and 13 minutes, respectively. Obtained protease by precipitation with acetone 96%, enzyme/solvent ratio of 1/2, the precipitation duration of 15 minutes. Hydrolysis of fish meat with protease at 55 oC, pH 6.0 and efficiency of fish meat hydrolysis achieved 33,38% after 5 hours of hydrolysis. Keywords: Protease, shellfish, paphia undulata. ĐẶT VẤN ĐỀ hơn. Có rất nhiều CPE được thương mại hóa Protease là một trong những enzyme được ứng và mang lại giá trị kinh tế khá lớn ở nhiều quốc dụng nhiều nhất hiện nay. Trong công nghiệp gia. thực phẩm, protesase có vai trò quan trọng Ngày nay, nghiên cứu thu nhận enzyme từ trong quá trình sản xuất nước nắm, trong sản nguyên liệu thủy sản đã và đang rất được xuất dịch đạm acid amin, sữa, phomai...[2, 8]. nhiều nhà nghiên cứu quan tâm [8]. Nội tạng Việc sử dụng chế phẩm enzyme (CPE) góp động vật thủy sản có chứa nhiều loại enzyme phần nâng cao chất lượng sản phẩm và giảm khác nhau và protease là loại có hoạt tính cao. thiểu tác động gây ô nhiễm môi trường rất Phần lớn các nghiên cứu chỉ tập trung thu nhiều so với việc sử dụng chất hóa học. Chính nhận protease từ hai đối tượng là cá, tôm và vì thế, CPE ngày càng được sử dụng phổ biến mực. Trong thực tế, nhuyễn thể 2 mảnh vỏ 96
  2. Kỷ yếu Hội nghị khoa học cũng có chứa hệ enzyme protease có hoạt tính nước cất và đưa đi nghiền nhuyễn. Hỗn hợp cao [4, 10]. Hệ enzyme protease phân bố phần nội tạng sò được đưa đi ủ ở 35oC trong thời lớn ở nội tạng của động vật thủy sản. Do đó gian khoảng 30 phút trước khi tách chiết việc tận dụng nguồn phế liệu thủy sản để thu enzyme [5, 8]. nhận enzyme protease mang ý nghĩa to lớn Phương pháp thu nhận dịch protease thô từ [8]. sò lụa Nhuyễn thể 2 mảnh vỏ sử dụng thức ăn theo Nội tạng sò được chiết với dung môi theo tỷ lệ cơ chế lọc nên khả năng tích lũy cát sạn, tạp mẫu/dung môi là 1/2, ở nhiệt độ phòng trong chất độc tố trong cơ thể nói chung và nội tạng thời gian 15 phút. Sau khi chiết đủ thời gian nhuyễn thể nói riêng là rất lớn. Như vậy, việc tiến hành đưa mẫu chiết đi ly tâm lạnh với tốc loại bỏ nội tạng nhuyễn thể là cần thiết để độ 6000 vòng/phút, ở 4oC trong 15 phút. Sau đảm bảo sức khỏe cho người tiêu dùng khi sử khi ly tâm, thu phần dịch lỏng có chứa dụng các sản phẩm từ đối tượng này [7]. protease bên trên và loại bỏ phần kết tủa bên Tổng sản lượng nhuyễn thể 2 mảnh vỏ hằng dưới. Phần dịch lỏng này được gọi là dịch năm khoảng 400.000 tấn, trong đó sò 54.280 protease thô [5, 8]. tấn (Tổng Cục thủy sản, 2016). Bên cạnh việc Phương pháp tối ưu hóa khai thác từ tự nhiên, một số nhuyễn thể 2 Tối ưu hóa các điều kiện tách chiết protease từ mảnh vỏ cũng đã được nuôi ở nhiều tỉnh ven sò là theo quy hoạch thực nghiệm. Bố trí thí biển nên sản lượng thu được hàng năm là rất nghiệm và xử lý số liệu tối ưu bằng phần mềm ổn định. Design-Expert 10 (DX10). Để thu nhận enzyme protease có hoạt tính cao Phương pháp xác định hoạt độ của protease thì việc lựa chọn nhuyễn thể 2 mảnh vỏ và Hoạt độ protease được xác định theo phương nghiên cứu điều kiện tách chiết là cần thiết. pháp Anson cải tiến. Ngoài ra, hoạt động của enzyme thì phụ thuộc Hoạt độ protease được xác định dựa vào lượng vào điều kiện môi trường mà nó xúc tác [2, µg tyrosin hình thành trong quá trình thủy 11]. Do đó, việc xác định điều kiện hoạt động phân casein. Một đơn vị hoạt độ protease là thích hợp của enzyme là cơ sở cho việc ứng lượng enzyme thủy phân casein tạo thành 1 µg dụng enzyme đạt hiệu quả hơn. tyrosin trong 1 phút ở điều kiện thí nghiệm. Mục tiêu của nghiên cứu này là lựa chọn loại [2] nhuyễn thể 2 mảnh vỏ chứa protease có hoạt Định lượng nitơ amin, nitơ amoniac và nitơ tính cao để thu nhận và thử nghiệm ứng dụng tổng số enzyme này vào thủy phân thịt cá. Hàm lượng nitơ amin được xác định dựa vào VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN hàm lượng nitơ amin-amoniac (Xf) và hàm CỨU lượng nitơ amoniac (X NH3). Vật liệu Đạm nitơ amin (Xaa) được tính như sau: Sò lụa Xaa= Xf – XNH3 Sò lụa nguyên liệu sử dụng cho nghiên cứu - Hàm lượng nitơ amin-amoniac được xác được mua dạng còn sống đưa về phòng thí định bằng phương pháp formol (TCVN 3707- nghiệm. Sò được xử thu nội tạng và bảo quản 90). ở nhiệt độ -20oC. Thời gian bảo quản nội tạng - Hàm lượng nitơ amoniac được xác định bằng sò càng ngắn càng tốt để tránh hiện tượng phương pháp chưng cất (TCVN 2626-98). enzyme bị biến tính. - Hàm lượng nitơ tổng số được xác định bằng Dung môi chiết enzyme phương pháp kjeldah (TCVN 3705-90). Đệm phosphat pH 7, đệm tris – HCl pH 7, nước muối sinh lý và nước cất được sử dụng KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO làm dung môi chiết enzyme. Các hóa chất sử LUẬN dụng được sản xuất từ Trung Quốc. Kết quả xác định ảnh hưởng của điều kiện Phương pháp nghiên cứu tách chiết đến hoạt độ protease từ sò lụa Phương pháp xử lý mẫu sò lụa Hoạt độ protease thu được phụ thuộc rất nhiều Sò lụa được tách bỏ phần vỏ và thu phần thịt. vào điều kiện tách chiết enzyme [5, 6, 8]. Sau đó tiếp tục tách lấy phần nội tạng từ phần Trong nghiên cứu này, tiến hành xác định một thịt sò. Phần nội tạng sò được bổ sung một ít số điều kiện phù hợp để tách chiêt protease từ 97
  3. Kỷ yếu Hội nghị khoa học sò lụa như: loại và tỷ lệ dung môi, nhiệt độ nhiệt độ phù hợp để chiết enzyme protease từ chiết và thời gian chiết sò lụa, tiến hành chiết mẫu sò lụa ở các nhiệt Ảnh hưởng của loại và tỷ lệ dung môi chiết độ khác nhau từ 30oC÷50oC. Loại và tỷ lệ dung môi chiết ảnh hưởng rất lớn Kết quả nghiên cứucho thấy nhiệt độ chiết đến hoạt độ enzyme thu được. Dung môi chiết khác nhau thì hoạt độ protease trong dịch chiết ảnh hưởng đến trạng thái ion của enzyme từ thu được là khác nhau như Hình 2. Nhiệt độ đó ảnh hưởng đến hoạt độ enzyme. Để xác chiết protease từ sò lụa có hoạt tính cao nhất định loại và tỷ lệ dung môi thích hợp chiết là khoảng 35oC với hoạt độ thu được là 0,5654 protease từ sò lụa, tiến hành chiết mẫu sò lần UI/ml. Nếu tiếp tục tăng nhiệt độ chiết lên từ lượt với các dung môi nước cất, nước muối 40÷50oC thì hoạt độ protease thu được giảm. sinh lý, đệm phosphat pH 7 và đệm tris-HCl Điều này có thể do nhiệt độ chiết lúc này tác pH 7 ở các tỷ lệ mẫu chiết/dung môi là 1/1, đông bất lợi lên enzyme nên enzyme bị giảm 1/2, 1/3, 1/4 và 1/5. hoạt tính. Như vậy, nhiệt độ phù hợp để chiết 0.600 protease từ sò lụa là 50oC. 0.500 0.5654 Hoạt độ protease (UI/ml) 0.6 Hoạt độ protease (UI/ml) 0.400 0.4696 0.5 0.300 0.415 0.4026 0.4 0.3465 0.200 0.100 0.3 0.000 Dung môi 0.2 nước cất nước Đệm đệm tris - muối sinh phosphat HCl lý 0.1 Tỷ lệ 1/1 Tỷ lệ 1/2 Tỷ lệ 1/3 Tỷ lệ 1/4 Tỷ lệ 1/5 0 30 ͦ C 35ͦ C 40 ͦ C 45 ͦ C 50 ͦ C Nhiệt độ Hình 1. Ảnh hưởng của loại và tỷ lệ dung môi đến hoạt độ dịch chiết protease thu được Hình 2. Ảnh hưởng nhiệt độ chiết đến hoạt từ sò lụa độ dịch chiết protease thu được từ sò lụa Kết quả nghiên cứu cho thấy, loại và tỷ lệ Ảnh hưởng của thời gian chiết dung môi chiết khác nhau thì hoạt độ protease Thời gian chiết ảnh hưởng đến lượng enzyme trong dịch chiết thu được từ sò lụa là khác khuếch tán ra khỏi mẫu chiết từ đó ảnh hưởng nhau như Hình 1. Tách chiết protease từ sò lụa đến hoạt độ enzyme thu được. Tiến hành khảo bằng đệm phosphat thì có hoạt độ cao hơn so sát thời gian chiết protease từ sò lụa trong các với chiết bằng đệm Tris-HCl, nước muối sinh khoảng thời gian khác nhau từ 5÷25 phút. lý và nước cất. Hoạt độ cao nhất của enzyme Kết quả nghiên cứu cho thấy thời gian chiết protease từ sò lụa khi chiết bằng đệm phosphat khác nhau thì hoạt độ protease trong dịch chiết là 0,499 UI/ml, trong khi đó chiết bằng tris- thu được là khác nhau như Hình 3. Thời gian HCl là 0,449 UI/ml, nước cất là 0,207 UI/ml chiết protease từ sò lụa có hoạt độ cao nhất là và nước muối sinh lý là 0,181UI/ml. Điều này 10 phút và hoạt độ thu được là 0,418 UI/ml. có thể do trong môi trường đệm phosphat thì Tuy nhiên, khi tiếp tục kéo dài thời gian chiết enzyme protease từ sò lụa đạt trạng thái ion từ 15÷25 phút thì hoạt độ protease dịch chiết hóa tốt hơn trong đệm tris-HCl, nước muối thu được giảm. Điều này có thể do ở khoảng sinh lý và nước cất nên enzyme thu được có thời gian 10 phút thì lượng protease đã khuếch hoạt tính cao hơn. Như vậy, loại và tỷ lệ dung tán hết vào dịch chiết và khi kéo dài thêm thời môi phù hợp để tách chiết enzyme protease từ gian chiết thì lúc này các yếu tố bên ngoài tác sò lụa là đệm phosphat pH 7 với tỷ lệ động bất lợi đến protease nên làm giảm hoạt mẫu/dung môi là 1/2. tính protease theo thời gian, từ đó hoạt độ Ảnh hưởng của nhiệt độ chiết protease trong dịch chiết thu được giảm. Như Nhiệt độ chiết enzyme ảnh hưởng đến quá vậy, thời gian thích hợp để chiết protease từ sò trình chiết rút enzyme từ mẫu. Để khảo sát lụa là khoảng 10 phút. 98
  4. Kỷ yếu Hội nghị khoa học (X3) và biến tương tác giữa nhiệt độ chiết và 0.45 0.418 0.392 tỷ lệ dung môi chiết (X1X2). Ngược lại, hoạt 0.4 Hoạt độ protease (UI/ml) 0.355 độ protease thu được tỷ lệ nghịch với nhiệt độ 0.325 0.35 chiết (X1), biến tương tác giữa nhiệt độ và thời 0.287 0.3 gian chiết (X1X3), biến tương của nhiệt độ 0.25 chiết bình phương (X12) và biến tương tác của 0.2 thời gian chiết bình phương (X32). Trong số 0.15 các biến, thì ảnh hưởng của biến nhiệt độ chiết 0.1 với hệ số tương ứng 0,14 là lớn nhất; tiếp theo 0.05 Thời gian (phút) là ảnh hưởng của các biến bình phương nhiệt 0 5 10 15 20 25 độ và bình phương thời gian chiết với hệ số Hình 3. Ảnh hưởng thời gian chiết đến hoạt tương ứng là 0,11 và 0,077. độ dịch chiết protease thu được từ sò lụa Bảng 2. Kết quả thí nghiệm tối ưu hóa điều Kết quả tối ưu hóa điều kiện chiết enzyme kiện thu nhận protease từ sò lụa Nhiệt Tỷ lệ Thời Hoạt độ protease từ sò lụa STT độ (Photphat/ gian protease Từ kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến (0C) mẫu) (phút) (UI/ml) quá trình chiết protease từ sò lụa đã đưa ra miền giá trị cho thí nghiệm tối ưu hóa của các 1 30 1.5 10 0702 yếu tố trình bày trong Bảng 1. 2 40 1.5 10 0,356 Bảng 1. Miền nghiên cứu tối ưu hóa các yếu 3 30 2.5 10 0,648 tố chiết enzyme protease protease từ sò lụa Mã hóa các 4 40 2.5 10 0,454 Biến Biến nghiên cứu mức 5 30 2 5 0,486 mã -1 0 1 6 40 2 5 0,324 Nhiệt độ (oC) X1 30 35 40 7 30 2 15 0,756 Tỷ lệ dung X2 1,5 2,0 2,5 8 40 2 15 0,368 môi/mẫu Thời gian (phút) X3 5 10 15 9 35 1.5 5 0,454 Kết quả thí nghiệm tối ưu điều kiện tách chiết 10 35 2.5 5 0,562 protease từ sò lụa được trình bày trong Bảng 11 35 1.5 15 0,638 2 và được phân tích bằng phần mềm DX10. Kết quả phân tích xác định phương trình hồi 12 35 2.5 15 0,648 quy biểu diễn mối quan hệ giữa hoạt độ 13 35 2 10 0,67 protease từ sò lụa và các yếu tố tách chiết có 14 35 2 10 0,648 dạng bậc 2. Kết quả phân tích cũng cho thấy 15 35 2 10 0,702 mô hình thu được có ý nghĩa và có tính phù hợp cao. Các yếu tố gồm A, B, C, và các biến tương tác AB, AC, A2 và C2 là có ý nghĩa trong mô hình tối ưu. Phương trình hồi quy thể hiện mối quan hệ giữa hoạt độ protease từ sò lụa và các yếu tố tách chiết như sau : Y^ = 0,67 - 0,14X1 + 0,02X2 + 0.073X3 + 0,038X1X2 – 0,057X1X3 – 0,11X12 – 0,077X32 (1) Trong đó Y^ là hoạt độ protease dự đoán và A, B, C, X1,X2,X3 lần lượt là giá trị thực và giá trị mã hóa của nhiệt độ chiết, tỷ lệ dung môi chiết và thời gian chiết. Dựa vào các hệ số từ phương trình cho thấy hoạt độ protease thu được từ sò lụa tỷ lệ thuận với tỷ lệ dung môi chiết (X2), thời gian chiết 99
  5. Kỷ yếu Hội nghị khoa học nhân kết tủa lần lượt là 1/1 1/2 , 1/3 và 1/4. 0.500 0.404 Hoạt độ protease (UI/ml) 0.400 0.364 0.341 0.294 0.290 0.279 0.300 0.251 0.240 0.254 0.200 0.171 0.124 0.100 0.053 0.000 Aceton Ethanol Amonium sulfat 1/1 1/2 Tác nhân tủa Hình 5. Ảnh hưởng của các tác nhân kết tủa và nồng độ của các tác nhân kết tủa đến hoạt độ của CPE gelatinase thu được Kết quả khảo sát cho thấy mỗi loại dung môi kết tủa và với mỗi nồng độ kết tủa khác nhau thì CPE protease thu được từ sò lụa là khác nhau như Hình 5. Khi kết tủa protease bằng aceton thì thu được CPE có hoạt độ cao hơn Hình 4. Biểu đồ 3D mô tả tương tác của của khi tủa bằng ethanol và amonium sulfat. Hoạt các yếu tố đến hoạt độ protase từ sò lụa độ CPE protease thu được cao nhất khi tủa Ảnh hưởng độc lập của các yếu tố tách chiết bằng aceton là 0,404 UI/ml ở tỷ lệ 1/2 và giữ đến hoạt độ protease thu được từ sò lụa được được hoạt độ tương đối so với trước kết tủa là thể hiện qua các đồ thị không ba chiều như 75%. Trong khi sử dụng ethanol và amonium Hình 4. Vùng giá trị hoạt độ dự đoán tối ưu sulfat hoạt độ cao nhất của CPE protease thu được xác định bởi các bề mặt giới hạn trong được khi chiết ở tỷ lệ 1/3 lần lượt là 0,364 hình elip nhỏ nhất trong sơ đồ đường đồng UI/ml, 0,341 UI/ml và hoạt độ tương đối còn mức. lại là 67,41% và 63,15%. Khi kết tủa dịch Chế độ chiết tối ưu protease từ sò lụa được đề enzyme bằng amonium sulfat emzyme có hoạt xuất từ phần mềm DX10 là nhiệt độ chiết độ thấp nhất có thể là do muối này còn lẫn 31°C, tỷ dung môi chiết/mẫu là 1,8 và thời nhiều trong CPE từ đó ảnh hưởng đến hoạt độ gian chiết là 13 phút với hoạt độ protease thu enzyme thu được. Đối với ethanol thì khó bay được là 0.76 UI/ml. hơi hơn aceton nên có thời gian tiếp xúc với Kết quả xác định ảnh hưởng của điều kiện CPE dài hơn aceton nên có thể làm giảm hoạt thu nhận chế phẩm protease kỹ thuật từ sò độ enzyme nhiều hơn. Như vậy, aceton là tác lụa bằng phương pháp kết tủa nhân phù hợp để kết tủa protease với tỉ lệ Điều kiện kết tủa enzyme ảnh hưởng hoạt tính enzyme/dung môi là 1/2 để thu CPE protease. CPE thu được. Theo nhiều nghiên cứu thì tác 0.500 nhân kết tủa, nồng độ kết tủa và thời gian kết 0.431 hoạt độ protease (UI/ml) tủa là 3 yếu tố có sự ảnh hưởng lớn đến CPE 0.400 0.379 thu được [1, 9, 12]. 0.303 0.311 Kết quả xác định ảnh hưởng của tác nhân và 0.300 0.219 nồng độ kết tủa đến hoạt tính của chế phẩm 0.200 protease từ sò lụa Mỗi enzyme sẽ có loại tác nhân kết tủa thích 0.100 hợp ở nồng độ nhất định, khi đó CPE thu được 0.000 Thời gian kết tủa (h) sẽ có hoạt tính cao nhất. Tiến hành kết tủa dịch 5 10 15 20 25 protease thô lần lượt với các tác nhân là: Hình 6. Ảnh hưởng của thời gian kết tủa đến aceton 96%, Amonium sulfat bảo hòa và hoạt độ CPE protease thu được ethanol tuyệt đối. Mỗi tác nhân sẽ thực hiện Kết quả xác định ảnh hưởng của thời gian tủa enzyme với các tỷ lệ giữa dịch enzyme/tác kết tủa đến hoạt tính của chế phẩm protease 100
  6. Kỷ yếu Hội nghị khoa học từ sò lụa hợp để thủy phân thịt cá bằng CPE protease từ Thời gian kết tủa dài hay ngắn sẽ ảnh hưởng sò lùa là 55oC. đến hoạt tính cũng như lượng CPE thu được. 0.450 0.3890.404 Do đó, trong quá trình kết tủa enzyme cần 0.400 Hoạt độ protease (UI/ml) 0.340 nghiên cứu thời gian kết tủa để thu CPE 0.350 0.302 0.283 protease có hoạt độ cao nhất. Tiến hành kết tủa 0.300 0.268 dịch protease thô từ sò lụa trong các khoảng thời 0.250 0.182 gian khác nhau từ 5÷20 phút. 0.200 0.141 0.150 0.121 Kết quả thí nghiệm cho thấy, thời gian kết tủa có ảnh hưởng đến hoạt tính CPE protease thu 0.100 được từ sò lụa như Hình 6. Thời gian kết tủa 0.050 0.000 Nhiệt độ (oC) thu được CPE protease có hoạt độ cao nhất là 30 35 40 45 50 55 60 65 70 15 phút với hoạt độ thu được là 0,431 UI/ml. Hình 7. Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng Như vậy, có thể sau 15 phút lượng enzyme đến hoạt tính của protease từ sò lụa protease đã được kết tủa nhiều nhất nên hoạt Kết quả xác định pH ban đầu thủy phân thịt tính CPE thu được đạt cực đại. Do đó, khi tiếp cá thích hợp bằng chế phẩm protease từ sò tục kéo dài thời gian kết tủa là 20, 25 phút thì lụa hoạt độ CPE protease thu được giảm. Điều Độ pH môi trường có ảnh hưởng lớn đến tốc này do thời gian tiếp xúc của enzyme với tác độ phản ứng của enzyme, mỗi enzyme chỉ nhân tủa kéo dài nên có thể là làm biến tính hoạt động tốt tại một trị số pH xác định gọi là dần CPE nên giảm hoạt tính. Như vậy, thời pH hoạt động tối thích của enzyme. Tùy thuộc gian kết tủa protease từ sò lụa bằng aceton vào bản chất enzyme mà pH enzyme hoạt thích hợp là 15 phút. động thích hợp để enzyme hoạt động có thể Kết quả xác định điều kiện thủy phân thịt trung tính, kiềm hoặc acid [2]. Để xác định pH cá bằng chế phẩm protease thu được từ sò thích hợp để thủy phân thịt cá bằng CPE lụa protease từ sò lụa, thực hiện phản ứng giữa Hoạt động xúc tác của enzyme thì phụ thuộc CPE protease với thịt cá ở điều kiện pH ban vào điều kiện phản ứng như nhiệt độ, pH của đầu khác nhau từ 4÷9. môi trường, đặc tính cơ chất, … [2, 5, 13]. 0.5 Trong nghiên cứu này, tiến hành xác định một Hoạt độ protease (UI/ml) 0.387 0.365 số điều kiện hoạt động thích hợp của CPE 0.4 0.3228 protease từ sò lụa như: nhiệt độ, pH, nồng độ 0.3 0.242 cơ chất… để thủy phân thịt cá. 0.202 0.211 0.178 Kết quả xác định nhiệt độ thủy phân thịt cá 0.2 thích hợp bằng chế phẩm protease từ sò lụa 0.084 0.1 0.047 Nhiệt độ phản ứng ảnh hưởng mạnh mẽ đến hoạt tính xúc tác của enzyme, mỗi enzyme có 0 pH ban đầu 4,0 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 9,0 một nhiệt độ phản ứng thích hợp. Để xác định nhiệt độ thủy phân thịt cá thích hợp, thực hiện Hình 8. Ảnh hưởng của pH phản ứng đến phản ứng thủy phân thịt cá bằng CPE protease hoạt tính protease từ sò lụa ở các nhiệt độ khác nhau từ 30÷70oC. Kết quả thí nghiệm cho thấy, pH thủy phân Kết quả thí nghiệm cho thấy, nhiệt độ thủy khác nhau thì khả năng thủy phân thịt cá của phân khác nhau thì khả năng thủy phân thịt cá CPE protease từ sò lụa là khác nhau như Hình của CPE protease từ sò lụa là khác nhau như 8. Trong dãy pH khảo sát thủy phân thịt cá thì Hình 7. Trong dãy nhiệt độ khảo sát thủy phân ở pH 6,0 CPE protease đạt được khả năng thủy thịt cá thì ở 55oC CPE protease đạt được khả phân cao nhất. Điều này, có thể do ở pH 6,0 năng thủy phân lớn nhất. Khi tiếp tục tăng thì enzyme và cơ chất ở trạng thái ion hóa nhiệt độ thủy phân lên từ 60÷70oC thì hoạt thích hợp nhất cho sự kết hợp với nhau cho tính protease giảm xuống. Điều này có thể do nên enzyme đạt hoạt độ xúc tác lớn nhất. Khi ở nhiệt độ từ 60÷70oC protease dần bị biến tiếp tục tăng pH thủy phân thịt cá lên thì khả tính và biến tính mạnh ở 70oC, từ đó làm giảm năng thủy phân của CPE protease từ sò lụa hoạt tính của protease. Như vậy, nhiệt độ thích giảm. Ở các giá trị pH ngoài vùng pH tối ưu, hoạt độ của protease giảm có thể do các 101
  7. Kỷ yếu Hội nghị khoa học nguyên nhân sau: trạng thái ion hóa của hàm lượng đạm tổng số. Để xác định mức độ enzyme và cơ chất còn thấp, mức độ kết hợp thủy phân thịt cá của CPE protease từ sò lụa, enzyme cơ chất thấp; pH cao hay thấp cũng có tiến hành thủy phân hỗn hợp thịt cá bằng CPE thể làm biến tính enzyme nên là giảm hoạt độ ở điều kiện thích hợp theo thời gian. xúc tác của enzyme đó. Như vậy, pH thủy Kết quả nghiên cứu được trình bày trong Hình phân thịt cá thích hợp bằng CPE protease là 10 và Bảng 3. Kết quả cho thấy, trong khoảng 6,0. thời gian từ 0-4 giờ thủy phân, hàm lượng acid Kết quả xác định nồng độ chế phẩm enzyme amin tạo thành khá nhanh từ 0÷2,225 mg/ml protease thích hợp để thủy phân thịt cá tương đương mức độ thủy phân là 30,77%. Việc nghiên cứu nồng độ enzyme/cơ chất giúp Khi tiếp tục kéo dài thêm thời gian thủy phân thực hiện phản ứng thủy phân bằng enzyme lên 5÷6giờ thì hàm lượng acid amin tăng chậm một cách nhanh nhất với lượng enzyme phù từ 2,414-2,438 mg/ml tương ứng với mức độ hợp không thừa hay thiếu. Để xác định nồng thủy phân là 33,38% ÷ 33,71%. Có thể thấy sự độ CPE protease thủy phân thịt cá thích hợp, gia tăng hàm lượng acid amin lúc này là không tiến hành thủy phân hỗn hợp thịt cá bằng chế đáng kể và có thể kết thúc phản ứng thủy phân phẩm protease với tỷ lệ hoạt độ CPE ở thời điểm 4÷5 giờ. Hàm lượng đạm acid protease/thịt cá (UI/g) tăng dần từ 0,2 UI/g amin không tăng có thể do enzyme lúc này ÷1,6 UI/g với bước nhay là 0,2 UI. mất hoạt tính xúc tác. Như vậy, mức độ thủy Kết quả nghiên cứu cho thấy, nồng độ CPE phân thịt cá của CPE protease từ sò lụa đạt protease ảnh hưởng đến hiệu quả thủy phân được khoảng 33% trong thời khoảng 4÷5 giờ. thịt cá dựa vào lượng tyrosin hình thành như Bước đầu có thể ứng dụng enzyme này kết Hình 9. Trong dãy nồng độ khảo sát thì nồng hợp với tác nhân thủy phân khác để đạt hiệu độ CPE protease là 1UI/g thịt cá là phù hợp vì quả thủy phân cao hơn. lúc này sự kết hợp giữa enzyme và cơ chất là 3.000 2.414 2.438 cực đại. Khi tiếp tục tăng nồng độ CPE 2.500 2.225 hàm lượng đạm amin protease thì hiệu quả thủy phân không tăng. 2.000 Điều này có thể do lượng cơ chất đã kết hợp (mg/ml) 1.373 hết với lượng enzyme cho vào nên khi tăng 1.500 0.994 nồng độ enzyme thì vẫn không tăng lượng 1.000 0.663 tyrosin hình thành. Do đó, có thể chọn nồng 0.500 độ enzyme protease để thủy phân mẫu thịt cá 0.000 là 1,0 UI/g thịt cá. 1 2 3 4 5 6 3 Thời gian thủy phân (h) 2.5172.5822.5042.558 2.5 Hình 10. Sự thay đổi hàm lượng đạm acid Hàm lượng tyrosin 2.033 amin theo thời gian thủy phân hỗn hợp thịt cá 2 1.593 bằng CPE protease từ sò lụa (µM/ml) 1.5 Bảng 3. Sự thay đổi hàm lượng đạm acid 0.861 1 0.536 amin theo thời gian và hiệu quả thủy phân 0.5 0 hỗn hợp thịt cá bằng CPE protease từ sò lụa Hàm 0 Thời Hàm 0 0.5 1 1.5 2 lượng Mức độ Nồng độ enzyme/thịt cá (UI/g) gian lượng đạm thủy Hình 9. Ảnh hưởng của nồng độ CPE thủy đạm acid phân protease đến khả năng thủy phân thịt cá phân tổng số amin (%) Kết quả đánh giá mức độ thủy phân thịt cá (h) (mg/ml) (mg/ml) bằng chế phẩm enzyme protease thu được 1 0,663 9,16 từ sò lụa 5,231 Việc nghiên cứu thử nghiệm khả năng thủy 2 0,994 13,75 phân của enzyme là cần thiết cho việc ứng 3 1,373 18,98 dụng hiệu quả về sau. Mức độ thủy phân là 4 2,225 30,77 một trong các thông số đánh giá hiệu quả thủy 5 2,414 33,38 phân cơ chất của enzyme. Mức độ thủy phân được xác định bằng tỷ lệ đạm acid amin trên 6 2,438 33,71 102
  8. Kỷ yếu Hội nghị khoa học KẾT LUẬN protease là aceton 96% với tỷ lệ dịch Kết quả nghiên cứu này cho phép đi đến một enzyme/dịch aceton là 1/2 trong thời gian 15 số kết luận sau: phút. So với sò lông và sò điệp thì sò lụa có chứa hệ - Điều kiện hoạt động xúc tác phản ứng thủy protease có hoạt tính cao nhất. phân thịt cá thích hợp của CPE protease từ sò - Điều kiện tối ưu để chiết protease từ sò lụa lụa là: nhiệt độ thích hợp là 55oC, pH thích là: dung môi chiết là đệm phosphat pH = 7 với hợp 6,0 và thời gian thủy phân thích hợp là 5h. tỷ lệ dung môi/mẫu là 1,8; nhiệt độ chiết là - Mức độ thủy phân thịt cá của CPE protease 31oC và thời gian chiết là 13 phút. thu được từ sò lụa là là 33,4%. - Điều kiện kết tủa thích hợp để thu hồi CPE TÀI LIỆU THAM KHẢO Adinarayana. K, Ellaiah. P, Prasad. D. S. - Purification and partial characterization of thermostable serine alkaline protease from a newly isolated Bacillus subtilis PE-11, AAPS Pharm. Sci. Tech. 2003, Article 56 (2003) 9p. Nguyễn Trọng Cẩn, Nguyễn Thị Hiền, Đỗ Thị Giang, Trần Thị Luyến - Công nghệ enzyme, NXB Nông nghiệp TP. Hồ Chí Minh, 1998. Nguyễn Trọng Cẩn, Đỗ Minh Phụng - Nguyên liệu chế biến thủy sản, tập 1, NXB Nông nghiệp TP. Hồ Chí Minh, 2006. Nguyễn Lệ Hà - Một số enzyme từ động vật thủy sản, Tạp chí khoa học – Công nghệ thủy sản, Số 3/2013, Trang 183-189. Lâm Tuyết Hận – Nghiên cứu thu chế phẩm enzyme protease từ nội tạng cá chẽm (Lates calcarifer) và ứng dụng sản xuất bột cá thực phẩm, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, trường Đại học Nha Trang , 2009. Trần Quốc Hiền, Lê Văn Việt Mẫn - Nghiên cứu thu nhận chế phẩm enzyme protease từ ruột cá basa (pangasius bocourti), Tạp chí phát triển Khoa học và Công nghệ, tập 9, số11/2006, trang 59-67. Nguyễn Quang Hùng - Đa dạng sinh học và nguồn lợi động vật thâm mềm hai mảnh vỏ (Bivalvia) vùng biển Cát Bà và Cô Tô, Viện nghiên cứu hải sản - Tuyển tập các công trình nghiên cứu nghề cá Biển (tập III), NXB Nông nghiệp TP. Hồ Chí Minh, 2005. Trần Thị Luyến, Đỗ Minh Phụng, Nguyễn Anh Tuấn, Nguyễn Lệ Hà - Sản xuất các chế phẩm kỹ thuật và y dược từ phế liệu thủy sản, NXB Nông nghiệp TP. Hồ Chí Minh, 2016. Roe. S. - Protein purification techniques, Oxford University press (2001) 262p. Sriket, C - Proteases in fish and shellfish: Role on muscle softening and prevention, International Food Research Journal 21 (2014), 433-445. Lê Ngọc Tú, La Văn Chư, Đặng Thị Thu, Phạm Quốc Thắng, Nguyễn Thị Thịnh, Bùi Đức Hợi, Lưu Dững, Lê Đoàn Diên - Hóa sinh học công nghiệp, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội. Thangam. E. B. and Rajkumar. G. S - Purification and characterization of alkaline protease from Alcaligenes faecalis, Biochem 35 (2002), pp149-154. Wisuthiphaet, N, Klinchan, Kongruang, S. - Fish protein hydrolysate production by acid and enzymatic hydrolysis, KMUTNB Int J Appl technol, vol. 9, no. 4 (2016), pp 261-270. 103
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2431 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
3=>0