BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------

NGÔ THỊ DUY NGỌC

NGHIÊN CỨU THU NHẬN VÀ XÁC ĐỊNH
MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CỦA ENZYME
ALGINATE LYASE TỪ GAN TỤY
ỐC BÀN TAY LAMBIS CHIRAGRA
Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
CÔNG NGHỆ SINH HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC
1. PGS. TS. QUẢN LÊ HÀ

2. PGS. TS. BÙI MINH LÝ

HÀ NỘI - 2012


LỜI CAM ĐOAN
Học viên:

NGÔ THỊ DUY NGỌC

Nơi đào tạo:

Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội


hƣớng dẫn, quan tâm và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi hoàn thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn Viện Công nghệ thực phẩm - Công nghệ sinh học,
Viện Sau đại học, trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội cùng quý thầy cô đã nhiệt tình
giảng dạy trong suốt thời gian học tập.
Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo cùng toàn thể cán bộ Viện Nghiên cứu
và ứng dụng công nghệ Nha Trang đã tạo mọi điều kiện cho tôi trong suốt thời gian
học tập, đặc biệt là tập thể cán bộ Phòng Công nghệ sinh học biển, đã giúp đỡ tôi
tận tình trong suốt quá trình làm luận văn.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới những ngƣời thân yêu trong gia đình và
bạn bè đã giúp đỡ và động viên tôi trong suốt thời gian học tập.

Hà Nội, tháng 09 năm 2012

NGÔ THỊ DUY NGỌC

ii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN .........................................................................................................ii
MỤC LỤC .............................................................................................................iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ........................................... vi
DANH MỤC CÁC HÌNH ..................................................................................... vii
DANH MỤC CÁC BẢNG ..................................................................................... ix
LỜI MỞ ĐẦU ......................................................................................................... 1
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN .................................................................................... 3
1.1

SƠ LƢỢC VỀ ALGINATE LYASE .......................................................... 3


2.2

PHƢƠNG PHÁP ..................................................................................... 25

2.2.1 Sơ đồ nghiên cứu ................................................................................ 25
2.2.2 Thuyết minh sơ đồ nghiên cứu ............................................................. 26
2.2.2.1 Giai đoạn 1 : Khảo sát quá trình trích ly ........................................ 26
2.2.2.2 Giai đoạn 2: Tinh sạch alginate lyase bằng phƣơng pháp kết tủa ... 26
2.2.2.3 Giai đoạn 3: Tinh sạch alginate lyase bằng phƣơng pháp lọc gel ... 27
2.2.2.4 Giai đoạn 4: Xác định một số đặc tính của chế phẩm
alginate lyase ................................................................................. 28
2.2.3 Các phƣơng pháp nghiên cứu............................................................... 29
2.2.3.1 Xác định hoạt độ enzyme alginate lyase ........................................ 29
2.2.3.3 Xác định khối lƣợng phân tử bằng phƣơng pháp điện di
SDS-PAGE ................................................................................... 32
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.......................................................... 35
3.1

TRÍCH

LY

ENZYME

ALGINATE

LYASE

TỪ


3.3.1 Kết quả lọc gel đối với enzyme đã qua kết tủa ethanol 20:80 ............... 46
3.3.2 Kết quả lọc gel đối với enzyme đã qua kết tủa ammonium sulphate 70%
........................................................................................................... 47
3.3.3 Kết luận chung .................................................................................... 49
3.4

XÁC ĐỊNH KHỐI LƢỢNG PHÂN TỬ................................................... 50

3.5

XÁC ĐỊNH MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CỦA ALGINATE LYASE ................ 52

3.5.1 Xác định nhiệt độ phản ứng tối ƣu ....................................................... 52
3.5.2 Xác định pH phản ứng tối ƣu ............................................................... 53
3.5.3 Khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ đến độ ổn định hoạt tính của chế phẩm
........................................................................................................... 55
3.5.5 Khảo sát ảnh hƣởng của pH đến độ ổn định hoạt tính của chế phẩm .... 56
3.5.6 Ảnh hƣởng của ion kim loại................................................................. 57
3.5.7 Ảnh hƣởng của nồng độ NaCl.............................................................. 58
CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.......................................................... 60
4.1

KẾT LUẬN ............................................................................................. 60

4.2

KIẾN NGHỊ ............................................................................................. 61

TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 62

MW

Molecular weight

OD

Optical density

PL

Polysaccharide lyase

SDS-PAGE

Sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis

TEMED

N, N, N‟, N‟-tetremethylethylenediamine

v/v

Volume/ volume

w/v

Weight/ volume

vi


từ gan tụy ốc bàn tay Lambis chiragra sau kết tủa bằng ethanol ............................ 41
Hình 3.6. Hiệu suất thu hồi và độ tinh sạch của dịch trích ly alginate lyase
từ gan tụy ốc bàn tay Lambis chiragra sau kết tủa bằng acetone ............................ 42

vii


Hình 3.7. Hiệu suất thu hồi và độ tinh sạch của dịch trích ly alginate lyase
từ gan tụy ốc bàn tay Lambis chiragra sau kết tủa bằng ammonium sulphate ........ 43
Hình 3.8. So sánh hiệu suất thu hồi và độ tinh sạch của alginate lyase sau tinh sạch
bằng phƣơng pháp kết tủa các tác nhân khác nhau ................................................. 45
Hình 3.9. Sắc ký đồ kết quả tinh sạch alginate lyase với Sephadex G-75
của chế phẩm tủa ethanol ....................................................................................... 46
Hình 3.10. Sắc ký đồ kết quả tinh sạch alginate lyase với Sephadex G-75
của chế phẩm tủa ammonium sulphate................................................................... 48
Hình 3.11. So sánh hiệu suất thu hồi và độ tinh sạch của alginate lyase sau tinh sạch
bằng sắc ký lọc gel ................................................................................................ 50
Hình 3.12. Kết quả điện di enzyme alginate lyase ................................................. 51
Hình 3.13. Ảnh hƣởng của nhiệt độ phản ứng đến hoạt độ alginate lyase từ gan tụy
ốc bàn tay Lambis chiragra ................................................................................... 52
Hình 3.14. Ảnh hƣởng của pH phản ứng đến hoạt độ alginate lyase từ gan tụy
ốc bàn tay Lambis chiragra ................................................................................... 54
Hình 3.15. Độ bền hoạt độ alginate lyase từ gan tụy ốc bàn tay Lambis chiragra
theo thời gian ở các nhiệt độ khác nhau. ................................................................ 55
Hình 3.16. Độ bền hoạt độ alginate lyase từ gan tụy ốc bàn tay Lambis chiragra
theo thời gian tại các pH khác nhau. ...................................................................... 56
Hình 3.17. Ảnh hƣởng của nồng độ NaCl đến hoạt độ alginate lyase từ gan tụy
ốc bàn tay Lambis chiragra ................................................................................... 58

viii

Bảng 3.13. Độ bền hoạt độ enzyme alginate lyase theo thời gian tại các pH
khác nhau .............................................................................................................. 75
Bảng 3.15. Ảnh hƣởng của nồng độ NaCl ............................................................. 76
ix


LỜI MỞ ĐẦU
Alginate là hetero-polysaccharide tạo thành từ các monomer đơn vị acid
α-D-mannuronate và acid -L-guluronate qua liên kết 1,4-O-glycoside, có nhiều
trong thành tế bào của rong nâu (Phaeophyta). Trong nhiều năm gần đây, các
oligosaccharide đƣợc tạo ra do quá trình phân cắt alginate bởi enzyme alginate lyase
đã thể hiện các hoạt tính sinh học khác nhau nhƣ kích thích sự tăng trƣởng rễ ở thực
vật bậc cao, tăng tỉ lệ phát triển của Bifidobacterium sp., kích thích sự phân chia tế
bào, có hoạt tính kháng u, kháng khuẩn ... đang thu hút sự chú ý của các nhà nghiên
cứu. Việt Nam có hơn 120 loài rong nâu với sản lƣợng ƣớc tính trên 10.000 tấn
khô/năm. Đây là nguồn nguyên liệu dồi dào để sản xuất alginate và các sản phẩm
khác có giá trị. Vì vậy việc sử dụng alginate lyase để tận dụng nguồn alginate khổng
lồ này có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao.
Việc nghiên cứu alginate lyase không chỉ mở rộng việc điều chế và sử dụng
các oligosaccharide alginate mà còn là công cụ để xác định cấu trúc alginate cũng
nhƣ tƣơng quan giữa cấu trúc và hoạt tính sinh học của polysaccharide này. Bên
cạnh đó, alginate lyase là một enzyme quan trọng trong việc tiêu hóa alginate để
cung cấp carbon và năng lƣợng cho các động vật thân mềm biển ăn rong. Vì vậy,
alginate lyase đƣợc xem nhƣ là một nhân tố chìa khóa để giúp hiểu rõ cơ chế tiêu
hóa của các loài động vật thân mềm biển.
Alginate lyase có thể thu nhận từ rong biển, động vật thân mềm biển (tuyến
tiêu hóa của các loài) và vi sinh vật. So với alginate lyase từ các nguồn khác, việc
thu nhận enzyme từ động vật thân mềm còn ít đƣợc đề cập, một số công trình
nghiên cứu trên thế giới chỉ tập trung chủ yếu vào một số loài nhƣ bào ngƣ
(Haliotis rufescens, H. corrugate, H. tuberculata, H. discus hannai), ốc nón


-

Kết quả nghiên cứu này cũng là cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo trong
mục đích tìm kiếm nguồn enzyme thủy phân các polysaccharide chiết từ rong
biển.

2


CHƢƠNG I: TỔNG QUAN
1.1

SƠ LƢỢC VỀ ALGINATE LYASE
1.1.1

Khái niệm về polysaccharide lyase và alginate lyase

 Polysaccharide lyase
Polysaccharide lyase (PL) hay eliminase (EC 4.2.2-) là một nhóm enzyme
phân cắt các liên kết glycoside trong các phân tử polysaccharide chứa acid uronic,
thông qua cơ chế khử β tạo ra các oligosaccharide không bão hòa [27]. Đây là một
phức hệ gồm nhiều loại enzyme khác nhau có nhiều trong tự nhiên, đƣợc sinh ra bởi
cả sinh vật không nhân và sinh vật có nhân. Việc phân loại các PL chủ yếu dựa vào
sự tƣơng đồng trình tự amino acid, liên quan đến đặc điểm cấu trúc của các enzyme.
PL đƣợc phân thành 22 họ (PL-1 đến PL-22) dựa trên cơ sở dữ liệu CaZy [20].
 Alginate lyase
Alginate lyase hay alginase hoặc alginate depolymerase là một loại enzyme
thuộc nhóm enzyme PL, đƣợc xếp vào 7 họ của PL là PL-5, -6, -7, -14, -15, -17 và 18 dựa trên cấu trúc bậc một ( Alginate lyase phân
cắt các liên kết glycoside ở trong phân tử alginate bằng cơ chế khử β, tạo ra các

Mặc dù các công bố về alginate lyase từ rong biển còn khá ít nhƣng các dẫn
chứng khoa học ở trên đã chứng tỏ rằng trong một vài loài rong biển có chứa
alginate lyase với mức độ khác nhau.
 Alginate lyase từ động vật thân mềm biển
Alginate lyase có nguồn gốc từ động vật thân mềm biển cũng đƣợc phát hiện
ở khá nhiều loài. Trong dịch tiêu hóa của các động vật không xƣơng sống ở biển
nhƣ bào ngƣ, sò điệp, nhím biển … có chứa nhiều loại enzyme phân cắt các
polysaccharide có trong rong biển thuộc chế độ ăn của chúng nhƣ là cellulose,
alginate, mannan, laminarin … giúp cho việc tiêu hóa các chất dinh dƣỡng trong
rong đƣợc dễ dàng [36], [14], [60], [35]. Các oligosaccharide và monosaccharide
tạo ra từ quá trình phân cắt sẽ đƣợc hấp thụ trực tiếp bởi chính các động vật thân
mềm hoặc gián tiếp thông qua quá trình lên men của vi khuẩn đƣờng ruột, cung cấp
một nguồn cacbon và năng lƣợng cho các động vật thân mềm biển này [8].
4


Alginate lyase trong giới động vật thân mềm biển đƣợc phát hiện đầu tiên
vào năm 1968 từ gan tụy của hai loài bào ngƣ Haliotis rufescens và H. corrugate
[34]. Một số loài bào ngƣ khác cũng đã đƣợc nhiều tác giả công bố có chứa alginate
lyase trong dịch tiêu hóa nhƣ là H. tuberculata [5], [15], H. discus hannai [47], [49]
và H. iris [14]. Bên cạnh bào ngƣ, ốc thỏ biển là một trong những đối tƣợng có khả
năng sinh tổng hợp alginate lyase khá phong phú nhƣ loài Dolabella auricular [37],
Aplysia depilans [5], A. californica [5] và A. kurodai [41]. Nhiều loài ốc biển có
kích thƣớc khá nhỏ nhƣ loài Littorina sp. [7], Omphalius rusticus [14] và Littorina
brevicula [14] cũng đƣợc nghiên cứu là có chứa alginate lyase. Ngoài ra ở lớp hai
mảnh vỏ, hoạt tính enzyme alginate lyase còn đƣợc phát hiện có trong sợi thủy tinh
thể của các loài Choromytilus meridionalis, Perna perna, và Spisula solidissima
[46].
 Alginate lyase từ vi sinh vật
Vi khuẩn biển, vi khuẩn đất và nấm cũng đƣợc công bố có chứa alginate

nhận thấy : thứ tự các amino acid trong chuỗi có vai trò quan trọng vì là cơ sở cho
việc hình thành cấu trúc không gian của enzyme và từ đó qui định đặc tính của
enzyme. Cấu trúc bậc nhất là bản phiên dịch mã di truyền. Vì vậy, cấu trúc này nói
lên quan hệ họ hàng và lịch sử tiến hóa của thế giới sống.
Đối với enzyme AlgL từ chủng Pseudomonas aeruginosa khi tiến hành so
sánh sự tƣơng đồng bắt cặp trình tự bậc nhất cho thấy mức độ tƣơng đồng và mức
độ quan hệ họ hàng so với các enzyme alginate lyase khác là 65% và 78% đối với
enzyme từ chủng Halomonas marina, 65% và 78% đối với enzyme từ chủng
Azotobacter vinelandii, 65% và 77% cho enzyme từ chủng P. syringae. Sự giống
nhau rõ rệt về trình tự giữa enzyme từ dòng Pseudomonas và Azotobacter có lẽ liên
quan đến mối quan hệ tiến hóa, một giả thuyết đã đƣợc đƣa ra bởi sự giống nhau về
tổ chức của các gen này với các operon sinh tổng hợp alginate tƣơng ứng của chúng
[55].
Mặc dù có một vài đoạn amino acid tƣơng đồng tồn tại giữa các enzyme,
nhƣng có các vùng trung tâm đƣợc bảo thủ toàn bộ. Đặc biệt đáng chú ý là trình tự
gồm 6 amino acid “NNHSYW” đƣợc bảo thủ ở trung tâm của chuỗi protein ở các
alginate lyase từ 6 chủng vi khuẩn (Bảng 1.1) [55].
Bảng 1.1. Trình tự amino acid bảo thủ của một số chủng vi khuẩn
Loài
A.chroococcum
A.vinelandii
P.aeruginosa
P.syringae
H.marina
Sphingomonas sp.

Alginate lyase
AcAlgL
AvAlgL
PaAlgL

H.marina
Sphingomonas sp.

Enzyme
PaAlgL
AcAlgL
AvAlgL
PsAlgL
HmAL
Vùng bảo thủ
ALY1-III

Trình tự đầu C
-324W L E P Y C A L Y332-320W L E P Y C A L Y328-322W L E P Y C A L Y330-326W L E P Y C S L Y334-326W L E P F C T L Y334-W L E P Y C A L Y317
- W I E I Q R A R F325-

Cơ chất đặc hiệu
M
M
M
M
M
M

Ngoài ra, một block gồm 9 amino acid “YFKAGVYNQ” đƣợc bảo thủ ở
đầu C của enzyme poly(G) lyase, AlyA từ chủng Klebsiella pneumonia và enzyme
poly(M) lyase, AlxM từ vi khuẩn biển ATCC 433367. Trình tự này cũng đƣợc bảo
thủ ở enzyme poly(G) lyase, ALY-1 của chủng Corynebacterium sp., enzyme
poly(M) lyase và poly(G) lyase ở chủng Alteromonas sp. dòng H-4 và 2 enzyme từ
chủng Vibrio halioticoli. Sự khác nhau về cơ chất đặc hiệu ở các enzyme này cho

M
M

Sự khác nhau về các đoạn ở đầu C của các enzyme này („WLEPYCALY‟ và
„YFKAGVYNQ‟) cũng có thể chỉ ra sự khác nhau ở vị trí cuộn khúc trong cấu trúc.
7


 Cấu trúc không gian
Sự khác nhau về cấu trúc của các enzyme còn thể hiện ở sự sắp xếp trong
không gian các chuỗi polypeptide, các trung tâm xúc tác và các vùng liên kết cơ
chất. Chính sự khác nhau về cấu trúc không gian của các enzyme dẫn tới sự khác
nhau về hoạt tính và tính chất lý hóa của chúng.
Cấu trúc không gian của alginate lyse ALY1-III (thuộc họ PL-5) và A1-II‟
(thuộc họ PL-7) từ chủng Sphingomonas sp. A1, enzyme ALY-1 (thuộc họ PL-7) từ
chủng Corynebacterium sp. và alginate lyase Atu3025 (thuộc họ PL-15) từ chủng
C58 Agrobacterium tumefacients đã đƣợc giải mã bằng phép phân tích tinh thể học
tia X. Alginate lyase ALY1-III từ Sphingomonas sp. chứa 351 amino acid đƣợc biết
có hoạt tính đặc hiệu với poly(M). Cấu trúc ba chiều của alginate lyase ALY1-III
gồm hầu hết cấu trúc xoắn α và một rãnh sâu trong cấu trúc (α/α)6 barrel (Hình 1.2)
[59]. Cấu trúc (α/α)6 barrel cũng đƣợc phát hiện ở enzyme glucoamylase và
cellulase.

Hình 1.1. Mô hình cấu trúc không gian (A) ; Sơ đồ trung tâm xúc tác (B) của
ALY1-III từ Sphingomonas sp. thuộc họ PL-5
So với alginate lyase ALY1-III, cấu trúc của các enzyme thuộc họ PL-7
(ALY-1 từ Corynebacterium sp. và A1-II‟ từ Sphingomonas sp. A1) có nhiều sợi β
và có một rãnh sâu trong cấu trúc gấp nếp β–sandwich (Hình 1.3) [39]. Cấu trúc gấp
nếp này tƣơng tự với cấu trúc gấp nếp β–jellyroll ở enzyme β–glucanase.


histidine cho hoạt tính xúc tác của ALY1-III. Gốc histidine có thể là chất tách
proton làm biến đổi vòng uronate thành uranosyl, kết quả tạo ra liên kết không bão
hòa tại vị trí cacbon thứ 4 và cacbon thứ 5. Trong trung tâm xúc tác của ALY1-III, 4
gốc tryptophan cùng với các gốc thơm nằm dọc theo vị trí khe xúc tác và 2 gốc
arginine nằm ở phía ngoài khe. Các nhóm lysine và arginine mang điện tích và các
chuỗi thơm trong trung tâm xúc tác đƣợc xem là các phân tử liên kết với cơ chất
[59].
Hai enzyme SP1 và SP2 từ ốc Turbo cornutus cũng đã đƣợc nghiên cứu về
cấu trúc. Cysteine, lysine và tryptophan là các gốc amino acid quan trọng tác động
đến hoạt tính xúc tác của enzyme [32].
Theo tác giả Takeshita, các gốc tryptophan, histidine, arginine, lysine và
methionine có vai trò trong việc xúc tác cơ chất và duy trì hình thể hoạt động của
enzyme poly(G) lyase từ vi khuẩn biển [50].
Việc so sánh đa trình tự cho thấy mối tƣơng quan giữa các họ PL-5 và PL-7
tƣơng đối thấp. Tuy nhiên, các amino acid quan trọng có vai trò xúc tác nhƣ
arginine, asparagin đối với PL-5, glutamine đối với PL-7, histidine và tyrosine có
mặt đáng kể trong trung tâm xúc tác [20].
1.1.4

Cơ chế xúc tác của alginate lyase

Alginate lyase xúc tác quá trình phân cắt alginate bằng cơ chế khử β, cắt liên
kết 1,4-O-glycoside giữa các monomer trong phân tử alginate. Một liên kết đôi
10


đƣợc hình thành giữa cacbon thứ 4 và cacbon thứ 5 của vòng sáu cạnh từ vị trí liên
kết 4-O-glycoside bị khử, đồng thời tạo ra sản phẩm chứa 4-deoxy-L-erythro-hex-4enopyranosyluronic acid tại đầu cuối không khử [55].
Alginate là một copolymer mạch thẳng đƣợc cấu tạo từ hai gốc uronat là
β-D-mannuronate (M) và α-L-guluronate (G) liên kết với nhau bằng liên kết

gốc từ dung dịch môi trƣờng,
C/ dịch chuyển electron từ nhóm carboxyl để hình thành liên kết đôi giữa cacbon
thứ 4 và cacbon thứ 5

Hình 1.5. Sự phân cắt alginate bởi (A) endo alginate lyase (B) exo alginate lyase

12


1.1.5

Các đặc tính căn bản của alginate lyase

 Khối lượng phân tử
Alginate lyase từ các nguồn khác nhau có thành phần cấu tạo và cấu trúc
khác nhau. Sự khác nhau đó thể hiện trƣớc hết ở sự đa dạng về khối lƣợng phân tử,
thành phần và trật tự sắp xếp của các amino acid trên chuỗi polypeptide. Dựa trên
thông tin về chuỗi, hầu hết khối lƣợng phân tử (MW) của các alginate lyase đƣợc
chia làm 3 nhóm: 20-35 kDa, ~40 kDa, và ~60 kDa [55].
Alginate lyase nguồn gốc từ các loài động vật thân mềm biển có MW chủ
yếu ở nhóm 20-35 kDa. MW của các alginate lyase từ loài bào ngƣ là 28 kDa và 32
kDa ở Haliotis discus hannai [14], [49], là 34 kDa ở H. iris [14] và H. tuberculata
[5]. Rahman và cs (2010) đã tinh chế và xác định hai loại alginate lyase isozymes,
AkAly28 và AkAly33 từ loài thỏ biển Aplysia kurodai có MW là 28 kDa và 33 kDa
[41].
Một số alginate lyase từ các loài ốc biển nhỏ cũng đã đƣợc xác định khối
lƣợng phân tử. Alginate lyase từ loài Omphalius rusticus có MW là 34 kDa [14]. Ba
enzyme alginate lyase ở loài Littorina brevicula có MW là 35, 32 và 28 kDa [14].
MW của alginate lyase từ vi sinh vật thƣờng dao động ở cả 3 nhóm. Alginate
lyase có MW bé nhất là alginate lyase ngoại bào từ chủng A. chroococcum khoảng

Vibrio sp. YWA nhiệt độ tối ƣu 250C [53], enzyme A1m từ Agarivorans sp. có
nhiệt độ tối ƣu là 300C [22].
 Ảnh hưởng của pH
Giá trị pH tối ƣu của enzyme alginate lyase từ 5.6 đến 9.6 đối với các
alginate từ động vật thân mềm biển, enzyme ở vi sinh vật là 7.5 đến 8.5. Enzyme từ
3 loài H. iris, H. discus hannai và O. rusticus hoạt động mạnh ở pH khoảng 8.0-8.5
[14], trong khi đó 2 isozyme AkAly28 và AkAly33 từ A. kurodai là 6.7 [24].
Tuy nhiên, enzyme alginate lyase từ gan tụy bào ngƣ do hai tác giả Nakada và
Sweeny nghiên cứu thì có pH tối ƣu là 4.0 và cho hoạt tính exo đặc hiệu với cơ chất
poly(G) [34].

14


Enzyme poly(G) lyase từ V. harveyi AL-128 có độ bền trong khoảng pH từ
6.0 đến 11 và có hoạt tính mạnh nhất tại pH 7.8 [21], còn enzyme poly(M) lyase từ
V. alginolyticus ATCC 17749 có pH tối ƣu là 8.2 [21]. Ba enzyme khác nhau từ vi
khuẩn biển Pseudomonas fluorescens HZJ216 đều có pH= 7.0 [26]. Trong khi đó
pH tối ƣu của enzyme A1m từ Agarivorans sp. là 10 [22].
 Ảnh hưởng của ion kim loại
Các ion kim loại có thể kìm hãm hoặc hoạt hóa sự hoạt động của các
enzyme. Các cation đƣợc xem nhƣ là tác nhân làm giảm mật độ điện tích bề mặt của
cơ chất, làm yếu đi liên kết ion giữa phân tử alginate với enzyme. Canxi đƣợc nhận
thấy là cũng có ảnh hƣởng đến việc làm tăng hoạt tính của enzyme từ rong
Pelvetia canaliculata [31] và rong Undaria pinnatifida [54].
Ngoài ra, các cation hóa trị hai cũng cần thiết cho hoạt tính tối ƣu của
enzyme. Hoạt tính enzyme ngoại bào từ Vibrio sp. YWA tăng hoạt tính khi có mặt
EDTA và Zn2+ nhƣng lại bị ức chế bởi Ba2+ [53]. Các ion Ca2+ và Mg2+ làm tăng
hoạt tính alginate lyase từ V. harveyi AL-128, trong khi đó Ag2+, Cu2+, Pb2+, Mn2+,
Hg2+, Fe3+ và EDTA làm giảm hoạt tính enzyme (hoạt tính còn 20-70%). Đối với