1.1.1. ng d ng c a ribozymeỨ ụ ủ
Các ribozyme đc ng d ng nh các tác nhân kháng virus, dùng đ đi u tr ung th vàượ ứ ụ ư ể ề ị ư
các r i lo n di truy n và cũng là công c đ làm sáng t các con đng và phê chu n đích.ố ạ ề ụ ể ỏ ườ ẩ
Kh i đu s d ng ribozyme là nh m vào kháng virus, ch y u là đi u tr virus gây thi u h tở ầ ử ụ ằ ủ ế ề ị ế ụ
mi n d ch trên ng i (HIV). Các virus mà có th tác đng thông qua s n ph m trung gianễ ị ườ ể ộ ả ẩ
RNA h gen trong chu k tái b n c a chúng nh HIV, virus gây viêm gan B, C đó là nh ngệ ỳ ả ủ ư ữ
đích h p d n b i vì các m u đn ribozyme có th nh m t i RNA h gen virus và c cácấ ẫ ở ẫ ơ ể ắ ớ ệ ả
mRNA. Ribozyme cũng đc s d ng r ng rãi đi v i các gen t bào đích bao hàm c nh ngượ ử ụ ộ ố ớ ế ả ữ
gen bi u hi n m t cách l m l c trong ung th . ể ệ ộ ầ ạ ư
Đích ribozyme đu tiên là b n sao t ng h p bcr-abl đc ki n t o t nhi m s c thầ ả ổ ợ ượ ế ạ ừ ễ ắ ể
Philadelphia liên quan t i b nh b ch c u dòng tu m n tính. Đc tr ng c a nhi m s c thớ ệ ạ ầ ỷ ạ ặ ư ủ ễ ắ ể
này là b ng s chuy n v (translation) đã bi u hi n đc protein t ng h p bcr-abl t i n p.ằ ự ể ị ể ệ ượ ổ ợ ả ạ
Trong tr ng h p này, ribozyme đc thi t k đ nh m vào mRNA t ng h p m t cách đcườ ợ ượ ế ế ể ắ ổ ợ ộ ặ
hi u ch không ph i là nh m vào bcr hay abl bình th ng đ ngăn ch n ch c năng c a genệ ứ ả ắ ườ ể ặ ứ ủ
gây ung th bcr-abl. Khi đt bi n codon 12 trong c-H-ras t GGU thành GUU thì t o nênư ộ ế ở ừ ạ
m t v trí cho s phân c t qua trung gian ribozyme đu búa. M t ribozyme bi u hi n n i sinhộ ị ự ắ ầ ộ ể ệ ộ
nh m vào đích này đã có hi u ng ngăn ng a s hình thành tiêu đi m (focus formation) v iắ ệ ứ ừ ự ể ớ
kho ng 50% t bào NIH3T3 đã đc thâm nhi m v i gen ras ho t hóa. Trái l i, các t bàoả ế ượ ễ ớ ạ ạ ế
bi u hi n ribozyme t ng t này nh ng l i thâm nhi m v i ras ho t hóa trong đó có s thayể ệ ươ ự ư ạ ễ ớ ạ ự
đi codon v trí 61 thay vì v trí 12 thì không ngăn ng a đc s hình thành tiêu đi m. Cácổ ở ị ị ừ ượ ự ể
ribozyme nh m vào HER-2/neu đc bi u hi n quá m c trong ung th vú đã làm gi m đángắ ượ ể ệ ứ ư ả
k s t o u c a các t bào này trên chu t. ể ự ạ ủ ế ộ
H n n a, đ nh m tr c ti p vào các gen gây ung th , các ribozyme cũng đc áp d ngơ ữ ể ắ ự ế ư ượ ụ
m t cách gián ti p h n v i t cách là các tr li u kháng ung th . Ch ng h n nh cácộ ế ơ ớ ư ị ệ ư ẳ ạ ư
riobozyme nh m vào các gen kháng đa thu c 1 (multiple drug resistance gene 1) ho c fosắ ố ặ
mRNA trong các dòng t bào ung th đã t o đc các t bào nh y c m h n v i các tác nhânế ư ạ ượ ế ạ ả ơ ớ
hóa tr li u. M t khác, ribozyme nh m vào bcl-2 đã làm bùng phát apoptosis trong các t bàoị ệ ặ ắ ế
ung th vùng mi ng. ư ệ
Các y u t đòi h i cho s di căn cũng là đích h p d n cho ribozyme. Các ribozymeế ố ỏ ự ấ ẫ
nh m m c tiêu ch ng l i CAPL/mts, metalloprotein gian bào (matrix), pleiotrophin và VLA-6ắ ụ ố ạ
integrin đu làm gi m ti m năng di căn c a các t bào kh i u c n l u tâm. S t o m ch cũngề ả ề ủ ế ố ầ ư ự ạ ạ
là đích quan tr ng cho gen tr li u ung th và quá trình này đã đc ngăn ch n chu t b iọ ị ệ ư ượ ặ ở ộ ở
ribozyme đích vào protein g n y u t tăng tr ng nguyên bào s i và pleiotrophin. ắ ế ố ưở ợ
Các tr li u v i c s ribozyme đã đc test đng v t nh m c ch các r i lo n tăngị ệ ớ ơ ở ượ ở ộ ậ ằ ứ ế ố ạ
sinh khác nh tái h p đng m ch vành. Antitelomerase RNA ribozyme cũng đc test đ ápư ẹ ộ ạ ượ ể
d ng trong gen tr li u ung th . Dĩ nhiên vi c s d ng ribozyme nh các tác nhân tr li u c nụ ị ệ ư ệ ử ụ ư ị ệ ầ
có s thay đi phù h p v i t ng lo i ung th .ự ổ ợ ớ ừ ạ ư
1.2.
1.2. ng d ng trong y d cỨ ụ ượ
ng d ng trong y d cỨ ụ ượ
Enzyme có m t v trí quan tr ng trong y h c. Đc bi t là các ph ng pháp đnh l ng vàộ ị ọ ọ ặ ệ ươ ị ượ
đnh tính enzyme trong hóa h c lâm sàng và phòng thí nghi m ch n đoán. Do đó, hi n nayị ọ ệ ẩ ệ
trong y h c đã xu t hi n lĩnh v c m i g i là ch n đoán enzyme, có nhi m v :ọ ấ ệ ự ớ ọ ẩ ệ ụ
- Phân tích xác đnh n ng đ c ch t nh glucose, ure, cholesterol… v i s h tr c aị ồ ộ ơ ấ ư ớ ự ổ ợ ủ
enzyme.
- Xác đnh ho t tính xúc tác c a enzyme trong m u sinh v t.ị ạ ủ ẫ ậ
- Xác đnh n ng đ c ch t v i s h tr c a thu c th enzyme đánh d u. ị ồ ộ ơ ấ ớ ự ổ ợ ủ ố ử ấ
Dùng enzyme đ đnh l ng các ch t, ph c v công vi c xét nghi m ch n đoán b nh,ể ị ượ ấ ụ ụ ệ ệ ẩ ệ
ví d dùng đ ki m tra glucose n c ti u r t nh y.ụ ể ể ướ ể ấ ạ
Urease đ đnh l ng ure…ể ị ượ
Dùng enzyme làm thu c ví d protease làm thu c t c ngh n tim m ch, tiêu m v tố ụ ố ắ ẽ ạ ủ ế
th ng, làm thông đng hô h p, ch ng viêm, làm thu c tăng tiêu hóa protein, thành ph n c aươ ườ ấ ố ố ầ ủ
các lo i thu c dùng trong da li u và m ph m…ạ ố ễ ỹ ẩ
Trong y h c các protease cũng đc dùng đ s n xu t môi tr ng dinh d ng đ nuôiọ ượ ể ả ấ ườ ưỡ ể
c y vi sinh v t s n xu t ra kháng sinh, ch t kháng đc… Ngoài ra ng i ta còn dùng enzymeấ ậ ả ấ ấ ộ ườ
protease đ cô đc và tinh ch các huy t thanh kháng đc đ ch a b nh.ể ặ ế ế ộ ể ử ệ
Amylase đc s d ng ph i h p v i coenzyme A, cytocrom C, ATP, carboxylase đ chượ ử ụ ố ợ ớ ể ế
thu c đi u tr b nh tim m ch, b nh th n kinh, ph i h p v i enzyme th y phân đ ch a b nhố ề ị ệ ạ ệ ầ ố ợ ớ ủ ể ữ ệ
thi u enzyme tiêu hóa.ế
1.3.
1.3. ng d ng trong hóa h cỨ ụ ọ
ng d ng trong hóa h cỨ ụ ọ
Cho đn nay, vi c ng d ng enzyme trong hóa h c là do enzyme có c m ng cao điế ệ ứ ụ ọ ả ứ ố
v i nhi t đ, pH và nh ng thay đi khác c a môi tr ng.ớ ệ ộ ữ ổ ủ ườ
M t trong nh ng ng d ng ch ph m enzyme đáng đc chú ý nh t trong th i gian g nộ ữ ứ ụ ế ẩ ượ ấ ờ ầ
đây là dùng ch t mang đ g n ph c enzyme xúc tác cho ph n ng nhi u b c. Ví d t ngấ ể ắ ứ ả ứ ề ướ ụ ổ
h p glutathion, acid béo, alcaloid, s n xu t hormone…Cũng b ng cách t o ph c, ng i ta g nợ ả ấ ằ ạ ứ ườ ắ
vi sinh v t đ s d ng trong công ngh x lý n c th i, s n xu t alcohol, amino acid…ậ ể ử ụ ệ ử ướ ả ả ấ
Trong nghiên c u c u trúc hóa h c, ng i ta cũng s d ng enzyme, ví d dùng proteaseứ ấ ọ ườ ử ụ ụ
đ nghiên c u c u trúc protein, dùng endonuclease đ nghiên c u c u trúc nucleic acid…ể ứ ấ ể ứ ấ
Dùng làm thu c th trong hóa phân tích.ố ử
1.4.
1.4. ng d ng trong công nghi pỨ ụ ệ
ng d ng trong công nghi pỨ ụ ệ
Vi c s d ng enzyme trong công nghi p là đa d ng, phong phú và đã đt đc nhi uệ ử ụ ệ ạ ạ ượ ề
k t qu to l n. Th nhìn th ng kê s b sau đây v các lĩnh v c đã dùng protease ta có thế ả ớ ử ố ơ ộ ề ự ể
th y đc s đa d ng: công nghi p th t, công nghi p ch bi n cá,công nghi p ch bi n s a,ấ ượ ự ạ ệ ị ệ ế ế ệ ế ế ữ
công nghi p bánh mì, bánh k o, công nghi p bia, công nghi p s n xu t s a khô và b t tr ng,ệ ẹ ệ ệ ả ấ ữ ộ ứ
công nghi p h ng ph m và m ph m, công nghi p d t, công nghi p da, công nghi p phimệ ươ ẩ ỹ ẩ ệ ệ ệ ệ
nh, công nghi p y h c…V i amylase, đã đc dùng trong s n xu t bánh mì, công nghi pả ệ ọ ớ ượ ả ấ ệ
bánh k o, công nghi p r u, s n xu t bia, s n xu t m t,glucose, s n xu t các s n ph m rau,ẹ ệ ượ ả ấ ả ấ ậ ả ấ ả ẩ
ch bi n th c ăn cho tr con, s n xu t các m t hàng t qu , s n xu t n c ng t, côngế ế ứ ẻ ả ấ ặ ừ ả ả ấ ướ ọ
nghi p d t, công nghi p gi y…Trong ph m vi giáo trình này chúng ta ch đ c p đn vi cệ ệ ệ ấ ạ ỉ ề ậ ế ệ
ng d ng ch ph m enzyme trong m t s lĩnh v c.ứ ụ ế ẩ ộ ố ự
1.5.
1.5. ng d ng trong công nghi p th c ph mỨ ụ ệ ự ẩ
ng d ng trong công nghi p th c ph mỨ ụ ệ ự ẩ
Protease v i công nghi p th c ph m: Vi c s d ng trong ch bi n làm m m th t là ngớ ệ ự ẩ ệ ử ụ ế ế ề ị ứ
d ng có tính truy n th ng. Nhân dân ta t r t lâu đã dùng th m đ n u canh th t bò; dùng rauụ ề ố ừ ấ ơ ể ấ ị
s ng và chu i chát, v k t h p th c ăn nhi u th t; đu đ trong ch ng táo bón…mà th c ch tố ố ả ế ợ ứ ề ị ủ ố ự ấ
là s d ng papain, bromelain, fixin. Ng i Nga còn dùng protease t h t đu t ng n y m mử ụ ườ ừ ạ ậ ươ ẫ ầ
đ làm m m th t.ể ề ị
Ngoài kh năng phân gi i đ làm m m th t, t o th c ăn d tiêu hóa, công ngh s n xu tả ả ể ề ị ạ ứ ễ ệ ả ấ
các lo i d ch th y phân giàu protein đã đc áp d ng m t cách có hi u qu tính năng c aạ ị ủ ượ ụ ộ ệ ả ủ
protease.
Enzyme là m t công c đ ch bi n các ph li u c a công nghi p th c ph m thànhộ ụ ể ế ế ế ệ ủ ệ ự ẩ
th c ăn cho ng i và v t nuôi.ứ ườ ậ
Ng i ta còn khai thác tính đông t nh c a renin, pepsin vào công nghi p th c ph mườ ụ ư ủ ệ ự ẩ
nh trong s n xu t phomat.ư ả ấ
Pectinase v i công nghi p th c ph m: Pectinase đã đc dùng trong m t s ngành côngớ ệ ự ẩ ượ ộ ố
nghi p th c ph m sau:ệ ự ẩ
- S n xu t r u vang.ả ấ ượ
- S n xu t n c qu và n c u ng không có r u.ả ấ ướ ả ướ ố ượ
- S n xu t các m t hàng t qu : qu cô đc, m t.ả ấ ặ ừ ả ả ặ ứ
- S n xu t n c gi i khát.ả ấ ướ ả
- S n xu t cà phê.ả ấ
Ch ph m pectinase đc s d ng trong s n xu t n c qu t các nguyên li u quế ẩ ượ ử ụ ả ấ ướ ả ừ ệ ả
nghi n hay đ làm trong n c qu ép. B i vì khi có pectin thì kh i qu nghi n s có tr ngề ể ướ ả ở ố ả ề ẽ ạ
thái keo, do đó khi ép d ch qu không thóat ra đc. Nh pectinase mà n c qu trong su t,ị ả ượ ờ ướ ả ố
d l c, hi u su t tăng.ễ ọ ệ ấ
Pectinase còn góp ph n chi t rút các ch t màu, tanin và các ch t hòa tan khác, do đó làmầ ế ấ ấ
tăng ch t l ng c a thành ph m.ấ ượ ủ ẩ
Nh ng nghiên c u khi ép nho có x lý b ng pectinase không nh ng làm tăng hi u su tữ ứ ử ằ ữ ệ ấ
mà còn làm tăng màu s c.ắ
Trong s n xu t m t nh , m t đông… nh pectinase mà d ch qu có n ng đ đm đcả ấ ứ ừ ứ ờ ị ả ồ ộ ậ ặ
h n.ơ
Cellulase v i công nghi p th c ph m: Cellulose là thành ph n c b n c a t bào th cớ ệ ự ẩ ầ ơ ả ủ ế ự
v t, vì v y nó có m t trong m i lo i rau qu cũng nh trong các nguyên li u, ph li u c aậ ậ ặ ọ ạ ả ư ệ ế ệ ủ
các ngành tr ng tr t và lâm nghi p. Nh ng ng i và đng v t không có kh năng phân gi iồ ọ ệ ư ườ ộ ậ ả ả
cellulose. Nó ch có giá tr làm tăng tiêu hóa, nh ng v i l ng l n nó tr nên vô ích hay c nỉ ị ư ớ ượ ớ ở ả
tr tiêu hóa.ở
Ch ph m cellulase th ng dùng đ:ế ẩ ườ ể
- Tăng ch t l ng th c ph m và th c ăn gia súc.ấ ượ ự ẩ ứ
- Tăng hi u su t trích ly các ch t t nguyên li u th c v t.ệ ấ ấ ừ ệ ự ậ
ng d ng tr c tiên c a cellulase đi v i ch bi n th c ph m là dùng nó đ tăng đỨ ụ ướ ủ ố ớ ế ế ự ẩ ể ộ
h p thu, nâng cao ph m ch t v v và làm m m nhi u lo i th c ph m th c v t. Đc bi t làấ ẩ ấ ề ị ề ề ạ ự ẩ ự ậ ặ ệ
đi v i th c ăn cho tr con và nói chung ch t l ng th c ph m đc tăng lên.ố ớ ứ ẻ ấ ượ ự ẩ ượ
M t s n c đã dùng cellulase đ x lý các lo i rau qu nh b p c i, hành, cà r t,ộ ố ướ ể ử ạ ả ư ắ ả ố
khoai tây, táo và l ng th c nh g o. Ng i ta còn x lý c chè, các lo i t o bi n…ươ ự ư ạ ườ ử ả ạ ả ể
Trong s n xu t bia, d i tác d ng c a cellulase hay ph c h citase trong đó có cellulase,ả ấ ướ ụ ủ ứ ệ
thành t bào c a h t đi m ch b phá h y t o đi u ki n t t cho tác đng c a protease vàế ủ ạ ạ ạ ị ủ ạ ề ệ ố ộ ủ
đng hóa.ườ
Trong s n xu t agar-agar, tác d ng c a ch ph m cellulase s làm tăng ch t l ng agar-ả ấ ụ ủ ế ẩ ẽ ấ ượ
agar h n so v i ph ng pháp dùng acid đ phá v thành t bào. Đc bi t là vi c s d ng chơ ớ ươ ể ở ế ặ ệ ệ ử ụ ế
ph m cellulase đ t n thu các ph li u th c v t đem th y phân, dùng làm th c ăn gia súc vàẩ ể ậ ế ệ ự ậ ủ ứ
công ngh lên men.ệ
Nh ng ng d ng c a cellulase trong công nghi p th c ph m đã có k t qu r t t t. Tuyữ ứ ụ ủ ệ ự ẩ ế ả ấ ố
nhiên h n ch l n nh t là r t khó thu đc ch ph m có cellulase ho t đ cao.ạ ế ớ ấ ấ ượ ế ẩ ạ ộ
Amylase v i công nghi p th c ph m: Ch ph m amylase đã đc dùng ph bi n trongớ ệ ự ẩ ế ẩ ượ ổ ế
m t s lĩnh v c c a công nghi p th c ph m nh s n xu t bánh mì, glucose, r u, bia...ộ ố ự ủ ệ ự ẩ ư ả ấ ượ
Trong s n xu t bánh mì, ch ph m amylase đã làm thay đi hoàn tòan ch t l ng c aả ấ ế ẩ ổ ấ ượ ủ
bánh mì c h ng v , màu s c, đ x p...Ch ph m amylase s ch cho ch t l ng bánh mì t tả ươ ị ắ ộ ố ế ẩ ạ ấ ượ ố
h n d ng ph c h p v i protease.ơ ở ạ ứ ợ ớ
Trong s n xu t bánh k o ng i ta th ng dùng maltose là s n ph m th y phân tinh b tả ấ ẹ ườ ườ ả ẩ ủ ộ
b ng amylase và glucose b ng glucoamylase. Chính glucoamylase, là y u t làm tăng hi uằ ằ ế ố ệ
su t trong s n xu t r u.ấ ả ấ ượ
Trong s n xu t bia, viêc s d ng amylase có trong các h t n y m m thay th lúa m chả ấ ử ụ ạ ẩ ầ ế ạ
(malt) đã góp ph n đáng k trong vi c gi m giá thành.ầ ể ệ ả
1.6.
1.6. ng d ng trong công nghi p d tỨ ụ ệ ệ
ng d ng trong công nghi p d tỨ ụ ệ ệ
Trong công nghi p d t, ch ph m amylase đc dùng đ rũ h v i tr c khi t y tr ngệ ệ ế ẩ ượ ể ồ ả ướ ẩ ắ
và nhu m. Amylase có tác d ng làm v i m m, có kh năng nhúng t, t y tr ng và b t màuộ ụ ả ề ả ướ ẩ ắ ắ
t t. Rũ h b ng enzyme không nh ng nhanh, không h i v i, đ mao d n t t mà còn đm b oố ồ ằ ữ ạ ả ộ ẫ ố ả ả
v sinh, do đó tăng đc năng su t lao đng.ệ ượ ấ ộ
Trong s n xu t t t m, ng i ta dùng protease đ làm s ch s i t . V i công đo n x lýả ấ ơ ằ ườ ể ạ ợ ơ ớ ạ ử
b ng enzyme sau khi x lý b ng dung d ch xà phòng s giúp l a có tính đàn h i t t, b t màuằ ử ằ ị ẽ ụ ồ ố ắ
đng đu và d trang trí trên l a.ồ ề ễ ụ
1.7.
1.7. ng d ng trong công nghi p thu c daỨ ụ ệ ộ
ng d ng trong công nghi p thu c daỨ ụ ệ ộ
Trong công nghi p da, enzyme protease đc dùng đ làm m m da, làm s ch da, rútệ ượ ể ề ạ
ng n th i gian, tránh ô nhi m môi tr ng. Vi c x lý đã đc ti n hành b ng cách ngâm daắ ờ ễ ườ ệ ử ượ ế ằ
trong dung d ch enzyme, hay ph t d ch enzyme lên b m t da. Enzyme s tách các ch t nh nị ế ị ề ặ ẽ ấ ờ
và làm đt m t s liên k t trong phân t collagen làm cho da m m h n.ứ ộ ố ế ử ề ơ
Th c t cho th y khi x lý da b ng ch ph m protease t vi sinh v t có th rút ng nự ế ấ ử ằ ế ẩ ừ ậ ể ắ
th i gian làm m m và tách lông xu ng nhi u l n. Đi u quan tr ng là ch t l ng lông t t h nờ ề ố ề ầ ề ọ ấ ượ ố ơ
khi c t. So v i ph ng pháp hóa h c thì vi c x lý b ng enzyme có s l ng lông tăng 20-ắ ớ ươ ọ ệ ử ằ ố ượ
30%. Lông không c n x lý thêm sau khi ngâm trong d ch enzyme.ầ ử ị
1.8.
1.8. ng d ng trong nông nghi pỨ ụ ệ
ng d ng trong nông nghi pỨ ụ ệ
Có th s d ng các lo i ch ph m enzyme khác nhau đ chuy n hóa các ph li u, đcể ử ụ ạ ế ẩ ể ể ế ệ ặ
bi t là các ph li u nông nghi p c i t o đt ph c v nông nghi p.ệ ế ệ ệ ả ạ ấ ụ ụ ệ