Đang tải... (xem toàn văn)
Năm 1833: Payen và Persoz chứng minh avoine tạo vị ngọt từ tinh bột Năm 1897: Eduard Buchner tách chiết enzim từ tế bào nấm men Năm 1907: Boidin chứng tỏ vi khuẩn Bacillus subtilis thuỷ phân được tinh bột
PHẦN MỞ ĐẦU LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN NGÀNH ENZIM HỌC • Năm 1833: Payen và Persoz chứng minh avoine tạo vị ngọt từ tinh bột • Năm 1897: Eduard Buchner tách chiết enzim từ tế bào nấm men • Năm 1907: Boidin chứng tỏ vi khuẩn Bacillus subtilis thuỷ phân được tinh bột • Từ năm 1900: Kuhne đưa ra tên enzim Fischer chứng minh enzim có tinh đặc hiệu xúc tác Michaelie Menten đặt nền tảng cho động học enzim • Nhật Bản sản xuất chế phẩm enzim đầu tiên vào những năm 1960: Takamin, Hỗn hợp amilase và protease từ Asp. Oryzae. • Từ nhiều thập kỷ nay tốc độ phát triển ngành enzim học cực kỳ lớn MỘT SỐ KHÁI NIỆM CHUNG • Định nghĩa: xúc tác sinh học; bản chất protein; hoà tan trong nước và dung dịch muối loãng; phân tử lượng lớn. • Đặc tính sinh học: Bị biến tính dưới tác dụng của các yếu tố làm biến tính protein Tính đặc hiệu xúc tác cao. Các enzim nguồn gốc tự nhiên không độc Cường lực xúc tác lớn Tác dụng trong điều kiện êm dịu • Nguồn nguyên liệu thu enzim Nguồn động vật: dạ dày lợn (pepsin); dạ dày bê (renin); tuỵ tạng (pancreatin) Nguồn thực vật: nhựa đu đủ (papain); lá và vỏ dứa (bromelin); Nguồn vi sinh vật: vô cùng phong phú; thay đổi hệ enzim VSV bằng cách thay đổi điều kiện nuôi cấy; VSV sinh sản & phát triển và STH enzim với vận tốc rất lớn; enzim có hoạt tính rất mạnh • Các loại chế phẩm enzim sử dụng trong công nghiệp Chế phẩm enzim thô: nhận được sau lên men không qua tinh chế Chế phẩm enzim kỹ thuật: Chế phẩm nhận được sau khi đã tinh chế sơ bộ tách một số protein và enzim tạp Chế phẩm enzim tinh khiết: Chế phẩm enzim đã được loại bỏ hoàn toàn protein và enzim tạp • Đơn vị hoạt độ (IU) Lượng enzim xúc tác chuyển hoá 1µM cơ chất trong 1 phút ở điều kiện tiêu chuẩn • Đơn vi Katal Lượng enzim xúc tác chuyển hoá 1M cơ chất trong 1 giây ở điều kiện tiêu chuẩn 1IU = 1/60 µkatal = 16,67 nkatal • Hoạt độ riêng Số đơn vị hoạt độ enzim trên đơn vị khối lượng protein của chế phẩm IU hoặc katal / 1 mg protein • Hoạt độ phân tử Số phân tử cơ chất được chuyển hoá bởi một phân tử enzim trong 1 phút • Hoạt độ tâm xúc tác Số phân tử cơ chất được chuyển hoá bởi một trung tâm hoạt động trong 1 phút ĐÁNH GIÁ HOẠT ĐỘ ENZIM CỦA CHẾ PHẨM Những điều lưu ý khi xác định hoạt độ enzim • Tránh những yếu tố có thể gây biến tính protein enzim • Enzim tồn tại bền vững và ổn định trong điều kiện phản ứng • Lượng cơ chất được chuyển hoá khoảng 20 – 30% • Thời gian xác định hoạt độ ngắn, nếu dài cần có các giải pháp tránh sự phát triển của VSV • Làm mẫu kiểm chứng với enzim bị vô hoạt trước khi cho vào tiếp xúc với cơ chất Xỏc nh thụng s ng hc ca ch phm enzim Mt enzim cu to gm 2 di n v ging nhau v trng lng phõn t 50kDa. Enzim xỳc tỏc phn ng: Ta cú ch phm enzim cha 3 mg protein/ml v tinh khit ca enzim l 80%. Xỏc nh hot c thc hin bng hp th ỏnh sỏng 512 nm. õy l chiờu di bc súng m sn phm phn ng hp th. H s hp th phõn t ca sn phm l = 5000 mol -1 . L cm -1 . Mụi trng phn ng bóo ho c cht c iu chnh ti pH = 7,0 v duy trỡ nhit 30 o C. Th tớch dch l 3ml. Ngi ta s dng 100ml tỏch chit enzim ó c pha loóng 500 ln. xỏc nh dựng phng phỏp 2 im, bng cỏch b sung 2ml cht dng phn ng vo mụi trng phn ng sau 2 phỳt tin hnh. S thay i hp th c c l 0,6uA. n v enzim c nh ngha l lng enzim cú th xỳc tỏc thu phõn 1àM c cht trong 1 phỳt 30 o C v pH = 7,0. Tớnh nng hot enzim xỳc tỏc trong ch phm v hot riờng. T ú rỳt ra hot phõn t v hot tõm xỳc tỏc (Tun Over Number) 30 o C v pH = 7,0. S + H 2 O 2 P Tính toán Tính nồng độ hoạt độ xúc tác (theo đơn vị/ ml tách chiết) 263 3 10.5. 1,0 1 .10. 2 1 .10.5. 10.5 1 . 2 1 . A Thể tích dịch đọc 5ml Chất dừng phản ứng 2ml Dịch chiết enzim 100àl (đã pha loãng 1/500) Môi trường phản ứng 3ml Hoạt độ chế phẩm = Hoạt độ chế phẩm = faloang enzim doc F V HSCDVA . 1 2 1 1 . 2 1 . Hoạt độ chế phẩm = 750 đơn vị/ ml chế phẩm Tính hoạt độ đặc hiệu của chế phẩm Hoạt độ tâm xúc tác của enzim 250 3 750 = Hot c hiu = n v/ mg protein Số àmol cơ chất được thủy phân/ phút/ mg protein Hoạt độ phân tử của enzim Kphân tử = 100000 . 80 100 . 10 . 10 . AS 3-6- (1): mol cơ chất được thủy phân/ phút/ mg protein (2): mol cơ chất được thủy phân/ phút/ g protein (3) : mol cơ chất được thủy phân/ phút/ g enzim (4) : mol cơ chất được thủy phân/ phút/ mol enzim Kphân tử = 31250 phút -1 = 520 S -1 Kxúc tác = 260 S -1 Qui trỡnh xin phộp s dng ch phm enzim mi Nhà sản xuất, Nhà hoàn thiện sản phẩm và Nhà kinh doanh. Hoạt độ enzym chính, các hoạt độ enzym phụ, cách thức tác dụng lên cơ chất, chất thải trao đổi chất. Đặc tính hoá chính xác tổ chức sản xuất hay các tế bào động vật, thực vật sử dụng, dữ liệu về taxonomiques và nhận biết chính xác chủng sản xuất. Trong trường hợp biến đổi gen: nguồn gốc gen, đoạn codantes hay diều chỉnh, vectơ, sự có mặt của gen đánh dấu Qui trình thu nhận chế phẩm enzim, kỹ thuật tách chiết và tinh chế. Thành phần của chế phẩm, những đặc điểm riêng, phù hợp hay không với luật 5.09.89 Tính chất không độc của chế phẩm và các sản phẩm tạo ra do tác dụng của enzim (hay các enzim được sử dụng trong chế phẩm) và xác định được hệ số an toàn. Nội dung của hồ sơ xin giấy phép . ĐẦU LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN NGÀNH ENZIM HỌC • Năm 1833: Payen và Persoz chứng minh avoine tạo vị ngọt từ tinh bột • Năm 1897: Eduard Buchner tách chiết enzim. Từ nhiều thập kỷ nay tốc độ phát triển ngành enzim học cực kỳ lớn MỘT SỐ KHÁI NIỆM CHUNG • Định nghĩa: xúc tác sinh học; bản chất protein; hoà