i
LỜI CẢM ƠN
Đào tạo đội ngũ kỹ sư, cử nhân có trình độ chuyên môn cao, khả năng
nhạy bén tiếp thu kỹ thuật công nghệ mới là phương châm đào tạo hàng đầu của
trường Đại học Nha Trang.
Nhằm giúp sinh viên hệ thống lại kiến thức đã tiếp thu được ở nhà trường
và thực tế, tiếp cận các công nghệ mới và vận dụng chúng một cách có hiệu quả
trong nghiên cứu cũng như trong sản xuất thì việc tổ chức cho sinh viên thực tập
tốt nghiệp là khâu quan trọng trong quá trình đạo tạo của trường.
Được sự phân công của Bộ môn Công nghệ thực phẩm, Ban chủ nhiệm
Khoa Chế biến – Trường Đại học Nha Trang cho phép tôi thực hiện đề tài
“
NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT PECTINASE BẰNG PHƯƠNG PHÁP NUÔI CẤY
ASP.NIGER TRÊN MÔI TRƯỜNG BÃ THẢI CÀ RỐT
” trong thời gian từ ngày
31/07/2008 – 31/10/2008.
Nhân đây tôi xin trân trọng bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô GS.TS Trần
Thị Luyến là người đã trực tiếp hướng dẫn tôi hoàn thành đề tài này cũng như
dìu dắt tôi từ những bước đi đầu tiên trên con đường nghiên cứu khoa học. Tôi
xin chân thành cảm ơn tới các Thầy cô giáo trong Bộ môn Công nghệ thực phẩm,
các Thầy cô trong Khoa Chế biến, cùng toàn thể quý Thầy cô trong trường Đại
học Nha Trang đã dạy dỗ và truyền đạt kiến thức. Gia đình và bạn bè luôn là
nguồn động viên và giúp đỡ tôi hoàn thành đề tài này.
Do bước đầu làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, kiến thức cũng
như kinh nghiệm còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Kính
mong nhận được những ý kiến đóng góp của quý Thầy cô giáo, cùng quý độc giả!
Nha Trang, 11/2008.
Sinh viên thực hiện
Đinh Thị Tâm
hàm lượng cám, (NH
4
)
2
SO
4
, tỷ lệ giống 22
iii
2.2.3. Tối ưu các điều kiện thu nhận pectinase kỹ thuật từ canh trường thô
(hay chế phẩm enzyme thô) sau khi nuôi cấy 22
2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23
2.3.1. Phương pháp chuẩn bị môi trường dinh dưỡng 23
2.3.2. Phương pháp xác định các thành phần 23
2.3.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm 23
Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát 24
1. Bố trí thí nghiệm xác định độ ẩm môi trường ban đầu tối ưu 25
2. Bố trí thí nghiệm xác định hàm lượng cám 26
3. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ giống cho vào môi trường 26
4. Bố trí thí nghiệm xác định hàm lượng (NH
4
)
2
SO
4
bổ sung 27
5. Bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ môi trường tối ưu 28
6. Bố trí thí nghiệm xác định thời gian nuôi cấy tối ưu 28
7. Bố trí thí nghiệm xác định dung môi chiết enzyme thích hợp 29
8. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ dung môi chiết enzyme/chế phẩm thô 30
9. Bố trí thí nghiệm xác định thời gian chiết thích hợp 30
3. Kết quả xác định thời gian chiết thích hợp 46
3.2.2. Kết quả xác định điều kiện kết tủa pectinase từ dịch chiết 48
1. Kết quả xác định dung môi kết tủa enzyme thích hợp 48
2. Kết quả xác định tỷ lệ acetone/dịch chiết enzyme 50
3. Kết quả xác định thời gian kết tủa enzyme thích hợp 51
3.4. ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH NUÔI CẤY ASP.NIGER SINH PECTINASE
TRÊN MÔI TRƯỜNG CƠ BẢN LÀ BÃ THẢI CÀ RỐT 53
3.5. ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH THU NHẬN CHẾ PHẨM PECTINASE KỸ
THUẬT TỪ CANH TRƯỜNG THÔ CỦA ASP.NIGER 56
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 58
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC v
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
CP Chế phẩm
CPKT Chế phẩm kỹ thuật
HđPE Hoạt độ riêng của enzyme pectinesterase
KLMTTN Khối lượng môi trường tự nhiên
KT Kỹ thuật
MT Môi trường
9
02
Bảng 1.2. Sinh tổng hợp enzyme của nấm mốc và x
ạ khuẩn phụ thuộc
vào các chất cảm ứng
11
03 Bảng 1.3. Thành phần cơ bản của phế liệu cà rốt 12
04 Bảng 2.1. Tỷ lệ khối lượng các thành phần môi trường 25
05
Bảng 3.1. Ảnh hưởng của độ ẩm môi trư
ờng ban đầu tới khả năng
sinh tổng hợp pectinase của Asp.niger
PL1
06
Bảng 3.2. Ảnh hưởng của hàm lượng cám tới kh
ả năng sinh tổng hợp
pectinase của Asp.niger
PL1
07
Bảng 3.3a. Ảnh hưởng của tỷ lệ giống Asp.niger trên môi trư
ờng nuôi
cấy tới khả năng sinh tổng hợp pectinesterase của Asp.niger
PL1
08
Bảng 3.3b. Ảnh hưởng của tỷ lệ giống Asp.niger trên môi trư
ờng nuôi
cấy tới khả năng sinh tổng hợp polygalacturonase của Asp.niger
PL1
09
PL1
13
Bảng 3.7. Ảnh hưởng của các loại dung môi khác nhau tới hoạt độ
pectinase trong quá trình chiết pectinase
PL1
14
Bảng 3.8. Ảnh hưởng của tỷ lệ nước cất/CP thô tới hoạt độ pectinase
trong quá trình chiết pectinase
PL1
15
Bảng 3.9. Ảnh hưởng của thời gian chiết đến hoạt độ pectinase trong
quá trình chiết pectinase
PL1
16
Bảng 3.10. Ảnh hưởng của các loại dung môi khác nhau tới hoạt độ
pectinase trong quá trình kết tủa pectinase
PL1
17
Bảng 3.11. Ảnh hưởng của tỷ lệ acetone/dịch chiết enzyme đến hoạt
độ pectinase trong quá trình kết tủa pectinase
PL1
18
Bảng 3.12. Ảnh hưởng của thời gian kết tủa đến hoạt độ pectinase
trong quá trình kết tủa pectinase
PL1
vii
cấy tới khả năng sinh tổng hợp polygalacturonase của Asp.niger
38
09
Hình 3.4a. Ảnh hưởng của hàm lượng (NH
4
)
2
SO
4
t
ới khả năng sinh
tổng hợp polygalacturonase của Asp.niger
40
10
Hình 3.4b. Ảnh hưởng của hàm lượng (NH
4
)
2
SO
4
t
ới khả năng sinh
tổng hợp pectinesterase của Asp.niger
40
11
Hình 3.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường tới khả năng sinh tổng
hợp pectinase của Asp.niger
41
12
trong công nghiệp đặc biệt là trong công nghiệp thực phẩm. Nó làm tăng hiệu
suất ép và làm trong nước, rượu quả, nó còn góp phần chiết rút các chất màu và
những chất hoà tan. Tuy nhiên giá thành các chế phẩm pectinase còn khá cao,
điều này sẽ hạn chế khả năng ứng dụng của enzyme này vào thực tế.
Trong khi
đó việc thu enzyme có rất nhiều nguồn, một nguồn phong phú nhất là vi sinh vật,
cộng với việc chúng ta có thể tận dụng được từ các nguyên liệu rẻ tiền như: cám
gạo, bã ép cà rốt, Do đó có thể làm giảm giá thành của enzyme phù hợp với
nhu cầu xã hội, nâng cao hiệu quả khi sử dụng enzyme.
Ở các nước, người ta có thể thu pectinase từ các chủng vi sinh vật khác
nhau (vi khuẩn, nấm mốc) trong đó một số nước đã sản xuất pectinase từ chủng
Asp.niger trên nhiều môi trường khác nhau cho hoạt tính pectinase khá tốt như:
Bungari (bistrin), Pháp (rapidase), Ba Lan (pectinol), …. Hãng Novo cũng có
hàng loạt chế phẩm pectinase sản xuất từ nấm mốc được sử dụng trong các ngành
công nghiệp như: rượu, nước trái cây, trong nước giải khát không có rượu, …
Tuy nhiên, chỉ có pectinase của Asp.niger được ứng dụng nhiều trong công
nghiệp thực phẩm. Các nhà khoa học đã nghiên cứu so sánh khả năng sinh
polygalacturonase giữa Asp.niger và Asp.oryzae, môi trường và nguồn nitơ
không ảnh hưởng tới hoạt tính polygalacturonase, sự thông gió ảnh hưởng rất lớn
tới hoạt động của polygalacturonase và polymetylgalacturonase. Ở nước ta, cũng
có một số nghiên cứu về pectinase và về Asp.niger. Đã phân lập nhiều chủng
nấm mốc có hoạt tính pectinase từ các nguồn khác nhau và chọn được một số
chủng Asp.niger có hoạt tính pectinase cao, trong đó đáng chú ý là chủng
Asp.niger 72 - 32. Đã phân lập và tuyển chọn một số chủng nấm Asp.niger sinh
enzyme pectinase cao từ một số phế phụ phẩm nông sản. Nghiên cứu các điều
ix
kiện tối ưu cho Asp.niger phân giải cellulose có trong phế liệu dứa nhằm xử lý 3
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. GIỚI THIỆU VỀ ENZYME VÀ SINH TỔNG HỢP ENZYME CỦA VI
SINH VẬT
1.1.1. Giới thiệu về enzyme [2, 7]
Enzyme là protein có hoạt tính xúc tác. Hầu hết các phản ứng hóa học xảy
ra trong cơ thể sống đều do enzyme xúc tác, chúng điều hòa quá trình chuyển hóa
các chất trong cơ thể sống, đảm bảo sự trao đổi thường xuyên giữa cơ thể sống và
môi trường bên ngoài, nghĩa là đảm bảo cho sự tồn tại của cơ thể sống.
* Các loại enzyme đều có đặc tính sinh học chung như sau:
a. Enzyme được tạo ra trong tế bào sinh vật: quá trình tổng hợp enzyme rất
phức tạp và được kiểm soát chặt chẽ.
b. Enzyme tham gia phản ứng trong tế bào sống và khi tách ra khỏi tế bào
sống.
c. Enzyme tham gia phản ứng trong điều kiện nhiệt độ ôn hòa. Vì trong quá
trình sống của tế bào, enzyme được tổng hợp và hoạt động trong điều
kiện nhiệt độ của tế bào và nhiệt độ của cơ thể. Nhiệt độ của cơ thể và
của tế bào sinh vật thường thấp (khoảng 30 - 40
0
C).
d. Enzyme có thể tham gia xúc tác các phản ứng trong và ngoài cơ thể từ
giai đoạn đầu đến giai đoạn giải phóng hoàn toàn năng lượng dự trữ
trong các hợp chất hóa học. Quá trình này được thực hiện theo chuỗi
phản ứng, mỗi chuỗi phản ứng được xúc tác bởi một loại enzyme, cuối
cùng tạo thành CO
protein. Ví dụ: enzyme bị kết tủa bởi amon sulphate, ethanol, acetone ở
nhiệt độ thấp.
− Apoenzyme quyết định tính đặc hiệu cao của enzyme và làm tăng hoạt
tính xúc tác của coenzyme.
− Coenzyme quyết định kiểu phản ứng mà enzyme xúc tác, trực tiếp tham
gia trong phản ứng và làm tăng độ bền của apoenzyme đối với các yếu tố
gây biến tính.
5
Bản chất của enzyme là protein có hoạt tính xúc tác, enzyme có đầy đủ
tính chất của một protein.
Enzyme có khối lượng phân tử bé nhất là 12700 Dalton, đa số chúng có
khối lượng phân tử 20000 – 90000 Dalton hoặc lớn hơn.
Enzyme có khả năng hòa tan trong nước hoặc trong dung dịch muối loãng,
do kích thước phân tử lớn nên cũng không qua được màng bán thấm.
Tất cả các yếu tố làm biến tính protein như acid đặc, kiềm đặc, muối kim
loại nặng đều có thể làm cho enzyme bị biến tính và mất hoạt lực xúc tác.
Enzyme cũng thường bị kết tủa và biến tính bởi các dung môi hữu cơ như rượu,
este, acetone, …. Các chất gây kết tủa thuận nghịch đối với enzyme như
(NH
4
)
2
SO
4
, NaCl và các dung môi hữu cơ ở nhiệt độ thấp cũng có tác dụng
tương tự với các chế phẩm enzyme. Khi kết hợp với một số chất như: cơ chất,
coenzyme, ion kim loại hoặc một số chất hữu cơ đặc biệt khác thì tính chất hóa lý
của enzyme cũng thay đổi. Ví dụ: độ bền nhiệt, tính hoạt quang, …
Enzyme cũng bị ảnh hưởng của các nhiều tác nhân như: nồng độ enzyme,
nồng độ cơ chất, nhiệt độ, pH, các chất kìm hãm (chất kìm hãm cạnh tranh, chất
giai đoạn cuối của quá trình phản ứng. Từ cơ chất sẽ hình thành sản phẩm
và enzyme được giải phóng dưới dạng tự do như ban đầu.
Sự tạo thành phức enzyme - cơ chất (ES) và biến đổi phức này thành sản
phẩm trải qua ba giai đoạn:
Trong đó E: enzyme; S: cơ chất; ES: phức hợp enzyme - cơ chất; P: sản
phẩm.
Nguồn nguyên liệu thu enzyme có thể từ động vật, thực vật và vi sinh vật.
− Từ thực vật: nhựa đu đủ tách papain, hạt đậu tương tách urease, thân và
quả dứa tách bromelin,
− Từ động vật: từ một số mô và cơ quan động vật người ta có thể thu nhận
nhiều enzyme khác nhau như từ dạ dày có thể thu được pepsin, từ tụy tạng
thu được trypsin, chymotrypsin,
− Từ vi sinh vật: vi sinh vật thường dùng để sản xuất chế phẩm enzyme gồm
nhiều loại: Aspergillus, Bacillus, Pencillium, Clostridium, Streptomyces
và nấm men.
E + S
→
ES
→
P + E
7
Mặc dù enzyme có trong tất cả các cơ quan, mô của động vật, thực vật
cũng như trong tế bào vi sinh vật, song việc tách enzyme nhất là tách với quy mô
công nghiệp thuận lợi về kinh tế chỉ có thể tiến hành trong những trường hợp mà
vật liệu có chứa một lượng lớn enzyme cũng như cho phép thu được enzyme với
hiệu suất cao. Vì thế enzyme từ vi sinh vật được sử dụng rộng rãi trong công
nghiệp và đời sống vì những ưu điểm như: tốc độ sinh sản nhanh, kích thước tế
bào bé, khối lượng nhỏ nên có thể thu được một khối lượng enzyme lớn trong thời
gian ngắn. Ngoài ra, các enzyme của vi sinh vật còn có hoạt tính cao mà nguyên
phân thịt cá và nó còn được ứng dụng trong chế biến đồ hộp cá rán. Dùng
pectinase để làm tăng hiệu suất ép nước quả và làm trong dịch nước quả, chống
hiện tượng kết tủa trắng của nước khi bảo quản, …
Trong nông nghiệp: có thể làm thức ăn cho động vật nhằm tăng giá trị
dinh dưỡng của thức ăn thô, tăng hệ số sử dụng thức ăn. Có thể dùng để xử lý các
hạt trước khi gieo mầm nhằm rút ngắn thời gian nảy mầm và tăng sản lượng thu
hoạch.
1.1.2. Sự sinh tổng hợp enzyme cảm ứng của vi sinh vật
Sinh tổng hợp enzyme của vi sinh vật [9]
Trong tế bào vi sinh vật thường xuyên xảy ra quá trình sinh tổng hợp
enzyme. Quá trình sinh tổng hợp enzyme là một quá trình rất phức tạp, gắn liền
mật thiết với cấu trúc tế bào và được tiến hành qua nhiều giai đoạn với sự tham
gia của nhiều hệ enzyme và các acid nucleic khác nhau.
Theo thuyết khuôn và dựa trên những quan điểm hiện đại có thể chia quá
trình này một cách ước lệ ra làm 4 giai đoạn chính:
− Giai đoạn 1: hoạt hóa acid amin.
− Giai đoạn 2: vận tải acid amin đã được hoạt hóa đến riboxom là địa điểm
tổng hợp protein mạnh mẽ nhất của tế bào.
− Giai đoạn 3: xếp đặt và phối tác các amin đã được hoạt hóa theo một trật
tự đã cho trên khuôn ARN thông tin và hình thành liên kết peptide.
9
− Giai đoạn 4: giải phóng mạnh polypeptide đã được tổng hợp và thiết lập
cấu trúc không gian của phân tử enzyme đặc hiệu trong không gian ba
chiều.
Sinh tổng hợp enzyme cảm ứng [9]
Những enzyme được tạo thành do tế bào vi sinh vật không phải chỉ phụ
thuộc vào hoạt tính riêng của từng loại vi sinh vật mà còn phụ thuộc vào thành
phần môi trường nuôi cấy, điều kiện nuôi cấy.
Khi nuôi cấy nấm mốc Asp.oryzae trên môi trường cám mì theo phương
pháp bề mặt có hàng chục enzyme được tạo thành, trong đó có amylase,
- 9 - 15 nitrate glucoamylase, proteinase
Asp.oryzae 3
- 9 - 15
Sữa tách chất béo Chìm Proteinase
Asp.awamori
Cám mì Bề mặt
α - amylase, glucoamylase,
transglucozilase, proteinase
acid, pectinase, xylanase
Asp.awamori
Môi trường Czapek
với tinh bột và
nitrate
Chìm
α - amylase, glucoamylase,
transglucozilase
Asp.awamori
Môi trường Czapek
với xylan
Chìm Xylanase
Asp.awamori
Môi trường Czapek
với dầu thực vật
Chìm Lipase
Vi sinh vật Enzyme Chất cảm ứng
Tăng ho
ạt lực của
enzyme (%)
Asp.oryzae 153
α - amylase
Tinh bột
Maltose
100
200
Asp.oryzae
α - amylase
Maltose
Isomaltose
Panose
100
176
176
Asp.niger Proteinase acid
NaNO
3
Peptone
Protide đậu nành
2
100
125
Asp.niger
Pectinase
cà rốt thì lượng phế liệu chiếm tới 40%, trong một số sản phẩm khác mặc dù đã
tận dụng tối đa nhưng lượng phế liệu vẫn chiếm ít nhất là 15%. Thông thường
những phế liệu này thường là phần vỏ, dễ, bã ép, …
Như vậy, giả sử hàng năm chúng ta sử dụng khoảng 1 triệu tấn cà rốt thì
lượng phế liệu cà rốt thải ra khoảng 0.15 triệu tấn. Với lượng phế liệu này chúng
ta sẽ xử lý chúng ra sao ? Và chúng ta thường nghĩ ngay đến việc sử dụng chúng
làm thức ăn chăn nuôi hoặc làm phân bón cho nông nghiệp, và hiện tại chúng ta
đang sử dụng chúng theo cách này mặc dù không đem lại hiệu quả kinh tế cao.
Tuy nhiên, trong thành phần của lượng phế liệu này vẫn còn khá nhiều
chất dinh dưỡng như nguồn nitơ, cacbon, vitamin và khoáng chất. Chẳng hạn, khi
đem phân tích thành phần của bã cà rốt sau khi ép ta có kết quả sau:
Bảng 1.3. Thành phần cơ bản của phế liệu cà rốt
Nước Khoáng Nitơ tổng số Pectin
87.77% 0.8% 0.18% 3.5%
13Các thành phần trong bã sẽ cung cấp nguồn dinh dưỡng cho vi sinh vật:
cung cấp nitơ cho vi sinh vật sinh tổng hợp các acid amin cũng như enzyme,
nguồn khoáng và vitamin sẽ thúc đẩy cũng như cung cấp nhu cầu cần thiết cho vi
sinh vật sinh trưởng và phát triển, cung cấp pectin – đây là cơ chất cảm ứng cho
vi sinh vật sinh tổng hợp pectinase. Vì thế, môi trường có chứa bã cà rốt hoàn
toàn có thể sử dụng làm môi trường nuôi cấy vi sinh vật.
1.3. PECTINASE VÀ KHẢ NĂNG SINH TỔNG HỢP PECTINASE CỦA
VI SINH VẬT
1.3.1. Giới thiệu về pectin và pectinase vi sinh vật
Giới thiệu về pectin
Pectin là cơ chất cảm ứng của enzyme pectinase. Pectin rất phổ biến trong
tự nhiên, đặc biệt trong giới thực vật. Pectin có trong thành phần dịch tế bào,
màng tế bào và màng trung gian của mô thực vật. Pectin là hợp chất cao phân tử
photphoric bằng nhóm OH của mình
4. Mảnh có chứa các dạng liên kết 2 và 3
5. Mảnh có chứa đoạn mạch và gốc đường (arabinose, galactose, ramnose,
araban)
6. Mảnh có chứa các dạng liên kết 3 và 5
Các đoạn mạch pectin nối với nhau hoặc nối với đoạn mạch cellulose
bằng lực Vandesvan.
Trong thành phần protopectin có các phân tử pectin (trong hình được biểu
diễn bằng các đoạn mạch pectin), các phân tử cellulose (trong hình được chỉ bằng
các đoạn mạch cellulose), các ion Ca, Mg, các gốc acid phosphoric, acid acetic
và đường.
Khi thủy phân protopectin cẩn thận bằng acid sẽ giải phóng ra pectin hòa
tan.
Pectin hay pectin hòa tan là este methylic của acid polygalacturonic cao
phân tử. Pectin trong tự nhiên hầu như chỉ có khoảng 2/3 nhóm cacboxyl của
acid polygalacturonic được este hóa bằng methanol. Pectin được este hóa cao
15
như thế sẽ tạo ra gel đặc khi ở trong dung dịch đường có nồng độ 65% và trong
môi trường acid.
Acid pectinic là acid polygalacturonic cao phân tử đã hoàn toàn giải
phóng khỏi nhóm methoxyl, nghĩa là trong đó có chứa một nhóm cacboxyl tự do
trên một đơn vị acid galacturonic.
Khối lượng phân tử của pectin thường xê dịch từ 20.000 - 200.000 phụ
thuộc vào nguồn pectin.
Pectin không hòa tan trong rượu và các dung môi hữu cơ khác. Pectin hòa
tan trong nước, amoniac, kiềm, carbonate natri, etylendiamine và trong glyxerine
nóng. Pectin dễ dàng bị kết tủa bởi ethanol, isopropanol, acetone, amon sunfate,
clorua nhôm, các muối đồng, muối canxi và bởi acid. Khi tăng mức độ este hóa
bằng methanol cũng như khi giảm khối lượng phân tử thì độ hòa tan của pectin sẽ
pectic để tạo thành methanol và acid pectinic.
Pectinesterase của nấm mốc sẽ thủy phân trước nhất là nhóm methyleste
nằm ở giữa hai nhóm cacboxyl tự do. Và enzyme sẽ thủy phân lần lược các liên
kết este dọc theo phân tử pectin. Người ta cũng thấy rằng pectinesterase của nấm
mốc thủy phân pectin và các este của các acid polygalacturonic sâu sắc hơn
pectinesterase của thực vật. Hoạt độ của pectinesterase phụ thuộc nhiều vào mức
độ este hóa của pectin và tỷ lệ thuận với mức độ este hóa. Chẳng hạn, đối với tác
dụng của pectinesterase từ nấm mốc Asp.niger, cần thiết phải có pectin este hóa ở
mức độ cao không ít hơn 70%.
pH tối ưu của pectinesterase từ nấm mốc là 4.5 – 5.5, còn chế phẩm đã
loại bỏ enzyme polygalacturonase là 2.0 – 6.5. Trái lại, pH tối ưu của
pectinesterase từ thực vật thượng đẳng là 6.0 – 8.
Nhiệt độ tối ưu của pectinesterase từ nấm mốc là 40 – 45
0
C. Từ 55
0
C –
62
0
C thì enzyme bị vô hoạt, trong khi đó nhiệt độ tối ưu của pectinesterase từ
thực vật thượng đẳng cao hơn (từ 55
0
C - 60
0
C).
Ion Na và đặc biệt là ion Ca, cũng như clorua Na, K và Ca sẽ hoạt hóa
pectinesterase từ nấm mốc Conithyrium diplodiella và từ Asp.niger. Trái lại các
cation hóa trị 3 và 4 (nitrate Hg, Pb, sunfate nhôm và clorua sắt) sẽ kìm hãm tác
dụng của pectinesterase.
• Polygalacturonase
0
C và 55 – 65
0
C.
Các polygalacturonase cũng như pectinesterase đều được hoạt hóa bởi các
cation của kim loại kiềm cũng như cation amon.
• Transeliminase
Transeliminase có khả năng làm đứt liên kết α - 1,4 của phân tử pectin
bằng con đường khác con đường phi thủy phân, kết quả là tạo ra các đơn phân
galacturonic có chứa nối đôi (4 - dezoxi - 5 - cetogalacturonic).
18
Transeliminase cũng có tính đặc hiệu cao, do đó người ta phân biệt các
transeliminase sau: endopectintranseliminase, exopectintranseliminase,
endopectinic - transeliminase, exopectinic - transeliminase.
Transeliminase từ nguồn khác nhau thì có cơ chế tác dụng và các thuộc
tính khác nhau. Chẳng hạn, transeliminase từ Bac.polymyxa tác dụng được trên
uronit cao, nhưng không tác dụng được trên acid trigalacturonic, transeliminase
từ nấm mốc hoạt động tối ưu ở pH = 5.2 trái lại transeliminase từ vi khuẩn hoạt
động tối ưu ở pH = 7 - 8.5.
Mối quan hệ giữa cơ chất và các enzyme có thể minh họa bằng hình 1.2.
Endopolymety
Pectinesterase
Endopolyga -
lacturonase
Exopol-
ygalact-
ronase
galacturonase
Copyright: Tài liệu đại học ©