M C L CỤ Ụ
: T NG QUAN V ENZYME Ổ Ề
AMYLASE
1.1. L ch s nghiên c u, đ nh ị ử ứ ị
nghĩa
Vào đ u th k XIX, các nhà nghiên c u đã tách đ c các ch t gây ra ầ ế ỷ ứ ượ ấ
quá
trình lên men. Năm 1814 Kirchoff, vi n sĩ Saint Petercburg đã phát hi n ệ ệ
n cướ
chi t c a m m đ i m ch có kh năng chuy n hoá tinh b t thành đ ng ế ủ ầ ạ ạ ả ể ộ ườ ở
nhi t ệ
đ th ng. Năm 1833, hai nhà khoa h c ng i Pháp là Payen và Persorộ ườ ọ ườ
đã
ch ng minh ch t có ho t đ ng phân gi i tinh b t thành đ ng có th táchứ ấ ạ ộ ả ộ ườ ể
đ c ượ
d ng b t. Thí nghi m này đ c ti n hành b ng cách cho etanol vàoở ạ ộ ệ ượ ế ằ
d ch ị
chi t ế
c a lúa đ i m ch n y m m thì th y xu t hi n k t t a. K t t aủ ạ ạ ả ầ ấ ấ ệ ế ủ ế ủ
đ c hình ượ
thành
này có kh năng chuy n hoá tinh b t và n u đun k t t a nàyả ể ộ ế ế ủ
s m t tác ẽ ấ
d ng ụ
chuy n hoá. Danh t diastase là do Payen và Persor dung để ừ ể
g i enzyme ọ
lúc
b y ấ
gi .ờ
Các enzyme amylase thu c nhóm enzyme th y phân, xúc tác phân ộ ủ
gi iả
liên k t n i phân t trong nhóm polysaccharide v i s tham gia c a ế ộ ử ớ ự ủ
n c:ướ
R.R` + H-OH → RH +
R`OH
1.2. Phân lo i, đ c tính, c ch tác ạ ặ ơ ế
d ngụ
1.2.1. Phân
lo iạ
Có 6 lo i enzyme đ c x p vào hai nhóm l n: Endoamylase ạ ượ ế ớ
và
Exoamylase.
Enzyme amylase đ c phân lo i theo s đ ượ ạ ơ ồ
sau
Endoamylase:
-α– amylase
α– amylase có kh ả
năng
phân c t các liên k t ắ ế
1,4-
glucoside c a c ch t m tủ ơ ấ ộ
cách
ng u nhiên, là enzyme ẫ
n i ộ
bào. α-amylase không ch có ỉ
kh ả
năng phân h y hủ ồ
tinh b t ộ
mà
còn có kh năng phân h y ả ủ
các
h t tinh b t nguyên ạ ộ
v n.ẹ
Enzyme kh ử
nhánh:
-Kh tr c ti p ử ự ế
(Pullulanase)
Pullulanase là m t trong ộ
các
enzyme quan tr ng nh t trong ọ ấ
ch ế
bi n tinh b t.ế ộ
Enzyme này đ c ượ
s ử
d ng trên m t quy mô l n ụ ộ ớ
trong
glucose và các ngành công
nghi p ệ
sirô maltose. Pullulanase là m t ộ
lo i ạ
enzyme r t m nh cho s thoái ấ ạ ự
hóa
tinh b tộ
thành glucose ho c ặ
maltose.
Pullulanase th y phân α-1,liên k t ủ ế
6-
glycosidic c a chu iủ ỗ
phân
nhánh và α-1,
4-glycosidic.
Nhóm 6 Trang 2
-Kh gián ử
ti pế
Transglucosylase
(oligo-1,6-
glucosidase) và
Maylo-1,6-glucosidase:
Enzyme này th y phân liên k t ủ ế
β-1,6-
glucoside trong isomaltose, panose
và
các
dextrin t i h n có th chuy n hóa đ ngớ ạ ể ể ườ
có th lên men ể
đ c.ượ
Exoamylase
-
β–amylase
Nhóm 6 Trang 3
(β-1,4-glucan-maltohydrolase)
β–amylase xúc tác t s th y phân cácừ ự ủ
liên
k t 1,4-glucan trong tinh b t,ế ộ
glucogen
và
polysaccharide, phân
c t t ng ắ ừ
nhóm
maltose t đ uừ ầ
không kh c a ử ủ
m ch. ạ
Maltose đ cượ
hình thành do s xúc tác ự
c aủ
β-amylase
có c u hình ấ
β.
γ–amylase (glucose
amylase) Glucose amylase có kh ả
năng
th y phân liên k t -1,4 l n ủ ế ẫ
-1,6-
glucoside, ngoài ra còn có kh ả
năng
th y phân liên k t -1,2 và ủ ế
-1,3- glucoside.
Glucose
amylase có kh năng th y phân hoàn toàn tinh b t, ả ủ ộ
glucogen,
amylopectin, dextrin…
thành glucose mà không c n có s tham gia c a ầ ự ủ
các
lo i enzyme amylase ạ
khác.
1.2.2. Đ c ặ
tính
Kh năng dextrin hóa: Th y phân tinh b t --> dextrin + m t ít ả ủ ộ ộ
maltoza.
Dextrin có kh năng h at hóa cao, đ c tr ng cho tính ch t c a enzyme ả ọ ặ ư ấ ủ
này.
Tính b n nhi t: Phân t có 1-6 nguyên t C, tham gia vào s hình ề ệ ử ử ự
thành
n đ nhổ ị
c u trúc b c 3 c a ấ ậ ủ
enzyme.
Tính tan: Amylase d tan trong n c, trong dung d ch mu i và ễ ướ ị ố
r uượ
loãng
Các amylase b ki m hãm b i các kim lo i n ng nh Cuị ề ở ạ ặ ư 2+, Ag+,
Hg
2+.
C ch t tác d ng: c a enzyme amylase là tinh b t và ơ ấ ụ ủ ộ
glycogen.
•Đ cặ
tính
riêng
α – amylase có nh ng đ c tính r t đ c tr ng v c ch tác đ ng, ữ ặ ấ ặ ư ề ơ ế ộ
chuy nể
hóa
tinh b t, kh năng ch u ộ ả ị
nhi t:ệ
Nhóm 6 Trang 4
Th hi n h at tính trong vùng axit y u: v i n m m c có pH t 4.5 – ể ệ ọ ế ớ ấ ố ừ
4.9,
n mấ
s i có pH t 4.0 – 4.8 (có th ho t đ ng t t trong vùng pH t 4. 5 – 5.8), ợ ừ ể ạ ộ ố ừ
vi
khu n cóẩ
pH t 5.9 – 6. 1 (pH<3 thì enzyme α – amylase b vô ho t tr ừ ị ạ ừ
enzyme
c a ủAsp.Niger có
pH 2.5 –
2.8).
α - amylase c a n m m c có kh năng dextrin hóa cao t o ra m t l ng ủ ấ ố ả ạ ộ ượ
l nớ
glucose và maltose.
Đ b n đ i v i tác d ng c a acid cũng khác nhau. α-amylase c a ộ ề ố ớ ụ ủ ủ
Asp.oryzae
b n v ng đ i v i acid t t h n là α-amylase c a malt và vi khu n ề ữ ố ớ ố ơ ủ ẩ
Bac.subtilis.
Nhi t đ t i thích cho ho t đ ng xúc tác c a α - amylase t các ngu n ệ ộ ố ạ ộ ủ ừ ồ
khác
nhau cũng không đ ng nh t. α-amylase c a n m s i r t nh y c m đ i v i ồ ấ ủ ấ ợ ấ ạ ả ố ớ
tác
đ ngộ
nhi t. Nhi t đ t i thích c a nó là 50°C và b vô ho t 70°C ệ ệ ộ ố ủ ị ạ ở
(Kozmina,1991).
α-
amylase là m t metaloenzyme. M i phân t α-amylase đ u có ch a ộ ỗ ử ề ứ
1-30
nguyên tử
gam Ca/mol, nh ng không ít h n 1-6 nguyên t gam/mol Ca ư ơ ử
tham
gia vào s hìnhự
thành, n đ nh c u trúc b c 3 c a enzyme và duy trì ho t ổ ị ấ ậ ủ ạ
đ ng ộ
c a enzyme. Do đó, Caủ
còn có vai trò duy trì s t n t i c a enzyme khi b ự ồ ạ ủ ị
tác
đ ng b i các tác nhân gây bi nộ ở ế
tính và tác đ ng c a các enzyme phân ộ ủ
gi i ả
protein. N u phân t α-amylase b lo i bế ử ị ạ ỏ
h t Ca thì nó s hoàn toàn b m t ế ẽ ị ấ
h t ế
kh năng th y phân c ch t. α-amylase b n v iả ủ ơ ấ ề ớ
nhi t đ h n các enzyme ệ ộ ơ
khác.
M t s kim lo i nh : Liộ ố ạ ư +, Na+, Cr3+, Mn2+, Zn2+, CO2+, Sn2+, Cr3+ thì không
có
nh h ng m y đ n ả ưở ấ ế
α-amylase.
Nhóm 6 Trang 5