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

ĐỖ THỊ HẢI VÂN

ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THỦY PHÂN
PROTEIN CÁ TẠP VÀ PHẾ LIỆU CÁ BẰNG ENZYME
PROTEASE THƯƠNG PHẨM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS NGUYỄN THỊ VIỆT ANH

HÀ NỘI - 2010


Họ và tên: Đỗ Thị Hải Vân

Lớp: Cao học CNTP 2008 – 2010

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan các kết quả được công bố trong luận văn là trung thực, chính
xác, được nghiên cứu bởi chính bản thân tôi. Các số liệu trích dẫn trong luận văn được ghi
rõ nguồn gốc.
Tôi xin chịu trách nhiệm hoàn toàn về nội dung trình bày trong luận văn.

Hà Nội, ngày 26 tháng 10 năm 2010.
Học viên: Đỗ Thị Hải Vân

 

LỜI CAM ĐOAN............................................................................................................................ 3
LỜI CẢM ƠN.................................................................................................................................. 4
MỤC LỤC ....................................................................................................................................... 5
DANH MỤC CÁC BẢNG .............................................................................................................. 8
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH...................................................................................................... 9
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................................... 10
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN.......................................................................................................... 14
I.1. SƠ LƯỢC VỀ NGUỒN NGUYÊN LIỆU CÁ................................................................. 14
I.1.1. Thành phần dinh dưỡng của cá.............................................................................. 14
I.1.1.1. Protein................................................................................................................ 14
I.1.1.2. Các thành phần khác.......................................................................................... 15
I.1.2. Nguồn cá tạp và phế liệu cá ................................................................................... 16
I.1.3. Hướng sử dụng nguồn cá tạp và phế liệu cá.......................................................... 18
I.1.3.1. Một số hướng sử dụng hiện nay ........................................................................ 18
I.1.3.2. Hướng thủy phân cá tạp và phế liệu cá để sản xuất ra sản phẩm giàu axit amin ..
........................................................................................................................... 19
I.2. PROTEIN VÀ AXIT AMIN............................................................................................ 20
I.2.1. Thành phần nguyên tố của protein......................................................................... 20
I.2.2. Axit amin - đơn vị cấu tạo cơ sở của protein ......................................................... 20
I.2.3. Vai trò của axit amin.............................................................................................. 22
I.3. ENZYME PROTEASE ................................................................................................... 24
I.3.1. Đặc điểm chung của enzyme. ................................................................................. 24
I.3.1.1. Định nghĩa về enzyme ....................................................................................... 24
I.3.1.2. Thành phần cấu tạo của enzyme ....................................................................... 24
I.3.1.3. Tính đặc hiệu của enzyme ................................................................................ 27
I.3.1.4. Cơ chế xúc tác của enzyme .............................................................................. 28
I.3.2. Enzyme Protease .................................................................................................... 29
I.3.2.1. Đặc điểm và phân loại enzyme protease . ......................................................... 29

II.1.2.2. Dụng cụ và thiết bị ............................................................................................ 47
II.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................................................................................... 47
II.2.1. Xác định độ ẩm nguyên liệu .................................................................................. 47
II.2.2. Xác định hàm lượng protein tổng số theo phương pháp Kjeldahl ........................ 48
II.2.3. Xác định hoạt độ enzyme theo phương pháp Anson cải tiến ................................. 51
II.2.4. Định lượng axit amin bằng phương pháp so màu Tyrosine .................................. 53
II.2.5. Quy trình thủy phân protein cá tạp và phế liệu cá bằng enzyme protease thương
phẩm ................................................................................................................................ 54
II.2.6. Quy hoạch thực nghiệm theo kế hoạch bậc hai trực giao ..................................... 54
II.2.7. Xử lý số liệu............................................................................................................ 55
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .............................................................................. 56
III.1. XÂY DỰNG ĐƯỜNG CHUẨN TYROSINE ............................................................ 56
III.2. KHẢO SÁT NGUYÊN LIỆU ..................................................................................... 56
III.3. NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN ENZYME THỦY PHÂN ............................................. 57
III.3.1. Xác định hoạt độ enzyme thương phẩm sử dụng.................................................... 57

6


Họ và tên: Đỗ Thị Hải Vân

Lớp: Cao học CNTP 2008 – 2010

III.3.2. Khảo sát và lựa chọn enzyme................................................................................. 57
III.4. NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN TỶ LỆ NƯỚC BỔ SUNG/NGUYÊN LIỆU ................ 59
III.5. NGHIÊN CỨU THỦY PHÂN PROTEIN CÁ TẠP VÀ PHẾ LIỆU CÁ BẰNG
ENZYME PROTEASE THƯƠNG PHẨM............................................................................... 60
III.5.1. Lựa chọn các yếu tố ảnh hưởng ............................................................................. 60
III.5.2. Nghiên cứu thu hẹp miền khảo sát của các yếu tố ảnh hưởng............................... 61
III.5.2.1.Thu hẹp miền khảo sát tỷ lệ enzyme/cơ chất..................................................... 61

Bảng 3.1: Độ hấp thụ màu của dung dịch ở bước sóng λ = 660 nm .................................56 
Bảng 3.2: Kết quả khảo sát nguyên liệu cá tạp và cá phế liệu ..........................................57 
Bảng 3.3: Hoạt độ protease của một số enzyme thương phẩm ..........................................57 
Bảng 3.4: Khả năng thủy phân cá của một số enzyme thương phẩm ...............................58 
Bảng 3.5: Ảnh hưởng của tỷ lệ nước bổ sung/nguyên liệu đến quá trình thủy phân .........60 
Bảng 3.6: Ảnh hưởng của tỷ lệ enzyme/cơ chất đến quá trình thủy phân protein cá ........62 
Bảng 3.7: Ảnh hưởng của pH đến quá trình thủy phân protein cá ....................................63 
Bảng 3.8: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình thủy phân protein cá............................64 
Bảng 3.9: Ảnh hưởng của thời gian đến quá trình thủy phân protein cá ..........................65 
Bảng 3.10: Mô hình thí nghiệm và kết quả thu được theo mô hình ...................................67 
Bảng 3.11: Mục tiêu và tầm quan trọng của các yếu tố.....................................................71 
Bảng 3.12: Kết quả tối ưu hóa ...........................................................................................71 
Bảng 3.13: Mô hình thí nghiệm và kết quả thu được theo mô hình ...................................72 
Bảng 3.14: Mục tiêu và tầm quan trọng của các yếu tố.....................................................74 
Bảng 3.15: Kết quả tối ưu hóa ...........................................................................................75 
Bảng 3.16: Kết quả khảo sát dịch thủy phân protein cá theo các thông số tối ưu ............76 

8


Họ và tên: Đỗ Thị Hải Vân

Lớp: Cao học CNTP 2008 – 2010

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
 

Hình 1.1: Cá .........................................................................................................................3 
Hình 1.2: Thống kê lượng và kim ngạch xuất khẩu một số nhóm hàng thủy sản trong 6
tháng đầu năm 2010 ..........................................................................................................16 

Đặc điểm của loại phế liệu này là dễ bị thối rữa, nguyên nhân do hoạt động của vi sinh vật
có ở phế liệu cùng với hệ enzyme proteaza trong ruột cá khiến chúng phân hủy rất nhanh
dưới các điều kiện thời tiết nóng ẩm. Việc phân hủy các chất thải này gây ảnh hưởng tới
môi trường làm việc của người lao động tại các cơ sở chế biến thủy sản cũng như môi
trường sống của dân cư ở vùng phụ cận. Điều này đặt ra thực trạng là cần phải sử dụng
hiệu quả nguồn phế liệu cá, nhằm tận thu nguồn protein có giá trị trong chăn nuôi và góp
phần bảo vệ môi trường.
Trên thế giới, Nhật Bản là nước đi đầu trong việc tận thu nguồn phế liệu của các
nhà máy chế biến cá. Từ phế phụ phẩm của cá ngừ như xương cá được dùng để làm bột
xương, có giá trị cao trong điều trị bệnh thiếu canxi cho trẻ em, mỡ cá và mật cá ngừ dùng
để tách chiết axit béo không no DHA, EPA còn thịt cá ngừ được dùng để sản xuất các axit
amin dùng cho y dược... Theo các con số thống kê, nhu cầu axit amin tại Châu Á – Thái
Bình Dương tăng 8 – 10% hàng năm, trong đó các nước sử dụng nhiều axit amin nhất là
Thái Lan, Hàn Quốc, Việt Nam. Các axit amin được sử dụng chủ yếu trong sản xuất các
10


Họ và tên: Đỗ Thị Hải Vân

Lớp: Cao học CNTP 2008 – 2010

sản phẩm thực phẩm dùng cho con người và phục vụ cho chăn nuôi đặc biệt là ở các động
vật còn non.
Xuất phát từ nhu cầu về axit amin và thực trạng sử dụng nguồn cá tạp, phế liệu cá,
có thể thấy việc sản xuất ra sản phẩm giàu đạm amin từ hai nguồn nguyên liệu trên là một
hướng đi phù hợp, giải quyết hài hòa các vấn đề đặt ra.
Hơn nữa, trong những năm gần đây cùng với sự phát triển mạnh mẽ của ngành
công nghệ sinh học, nhiều loại enzyme đã được sinh tổng hợp ở quy mô sản xuất công
nghiệp và được thương mại hóa. Xu thế ứng dụng các chế phẩm enzyme nói chung, đặc
biệt là enzyme protease nói riêng trong sản xuất và chế biến ở nước ta đã phát triển nhanh


Lớp: Cao học CNTP 2008 – 2010

+ Nghiên cứu lựa chọn các yếu tố của quá trình thủy phân và thu hẹp miền
khảo sát của các yếu tố đó.
+ Nghiên cứu tối ưu hóa quá trình thủy phân protein cá tạp và phế liệu cá
bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm cực trị.
-

Các luận điểm cơ bản và đóng góp mới:
+ Ứng dụng enzyme proteaza thương phẩm sẵn có trên thị trường với độ tinh
sạch và chất lượng cao, nguồn cung cấp ổn định để sản xuất axit amin từ
nguồn cá tạp và phế liệu cá làm thức ăn cho người và cho chăn nuôi, nâng
cao hiệu quả kinh tế, góp phần bảo vệ môi trường...
+ Việc ứng dụng quy hoạch thực nghiệm toán học để xây dựng ma trận thực
nghiệm nhằm tìm ra các điều kiện tối ưu cho quá trình thủy phân không
những tiết kiệm thời gian và chi phí nguyên vật liệu, hóa chất mà còn đánh
giá được vai trò của sự tác động qua lại giữa các yếu tố và ảnh hưởng của
chúng tới hàm mục tiêu.
+ Đóng góp mới của tác giả thể hiện ở việc xây dựng quy trình thủy phân
protein trên hai nguồn nguyên liệu rẻ tiền, sẵn có là cá tạp và phế liệu cá để
sản xuất ra sản phẩm giàu axit amin. Trước đây, hầu hết các nghiên cứu tại
Việt Nam đều tập trung chủ yếu vào sản xuất nước mắm cao đạm, hoặc bột
cá, chưa tập trung vào sản xuất sản phẩm giàu axit amin.

-

Phương pháp nghiên cứu:
+ Xác định độ ẩm nguyên liệu
+ Xác định hàm lượng protein tổng số theo phương pháp Kjeldahl

nước. Hiện người ta biết khoảng trên
29.000 loài cá, điều này làm cho chúng trở

Hình 1.1: Cá

thành nhóm đa dạng nhất trong số các động
vật có dây sống. Về mặt phân loại học, thường cá được phân thành các lớp: cá không
hàm (siêu lớp Agnatha với 75 loài, bao gồm các loài cá mút đá và cá mút đá myxin), cá
sụn (lớp Chondrichthyes với 800 loài, bao gồm các loại cá mập và cá đuối), với lớp còn
lại là cá xương (lớp Osteichthyes) [2].
I.1.1.

Thành phần dinh dưỡng của cá [16, 22, 10]

I.1.1.1. Protein [16, 22]
Protein là những đại phân tử có đơn vị cấu tạo cơ sở là các axit amin [16]. Hàm
lượng các axit amin không thay thế quyết định giá trị dinh dưỡng của protein trong thực
phẩm. Protein của ngũ cốc thường thiếu lysine và tryptophan, trong khi protein của cá là
nguồn giàu các axit amin này. Hàm lượng protein cá dao động từ 16 – 25% tùy từng loài
cá, chủ yếu là các albumin, globulin và nucleoprotein. Protein cá dễ đồng hóa hấp thu hơn
thịt, song lại chóng hỏng và khó bảo quản hơn do hàm lượng nước trong các tổ chức của
cá tương đối cao và sự có mặt của lớp màng nhầy là môi trường tốt cho vi khuẩn phát
triển.
So với sữa và trứng thì hàm lượng protein trong cá rất cao, cao hơn cả sữa bò và
trứng gà có cùng trọng lượng. Các chuyên gia dinh dưỡng đã chứng minh được rằng

14


Họ và tên: Đỗ Thị Hải Vân

Cá mỡ
Cá nạc
Cá ngừ
Cá nục
Cá phèn
Cá thu

Cholesterol

Chất béo

Protein

Năng lượng

STT

Tên loài

Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng một số loài cá tính trên 100g thực phẩm [10]
Khoáng chất

Vitamin

Ca

P

Fe


1,3 110

0
0
0
0
0
518
0
0
486

45,0
30,0
20,0
30,0
0,0
5,0
0,0
0,0
10,0

0,07
0,22
0,02
0,08
0,06
0,02
0,00
0,00

111
104
166

19,5
22,0
17,5
16,8
17,5
21,0
20,2
15,9
18,2

3,3
5,3
6,0
9,3
1,1
0,3
3,3
4,5
10,3

0
0
0
0
0
0


Lớp: Cao học CNTP 2008 – 2010

Nguồn cá tạp và phế liệu cá [11, 12]
Việt Nam là nước có điều kiện thiên nhiên ưu đãi để phát triển nuôi trồng và chế

biến thủy sản. Ngành thuỷ sản Việt nam đang từng bước khẳng định vị thế của mình trong
lĩnh vực xuất khẩu thủy sản. Hàng thủy sản của Việt Nam đã có mặt ở nhiều nước trên thế
giới với kim ngạch xuất khẩu hàng tỷ USD mỗi năm. Theo hiệp hội chế biến và xuất khẩu
thủy sản Việt Nam, ước tính kim ngạch xuất khẩu cá tra và cá ba sa đạt ít nhất 7,5 – 8 tỷ
USD vào năm 2020. Tổng sản lượng thủy sản khai thác năm 2006 (sơ bộ) theo số liệu của
Tổng Cục thống kê là 2001,7 nghìn tấn [11].
Theo số liệu thống kê của Hải quan Việt Nam, trong giai đoạn 2006-2008, tốc độ
tăng xuất khẩu hàng thuỷ sản đạt trung bình 19%/năm. Sau mức giảm 5,5% của năm
2009, xuất khẩu thuỷ sản trong 6 tháng đầu năm 2010 đạt 2,02 tỷ USD, tăng 14,5% so với
cùng kỳ năm 2009. Cơ cấu mặt hàng xuất khẩu thủy sản của nước ta trong giai đoạn 6
tháng đầu năm 2010 chủ yếu bao gồm cá (52%), tôm (35%), mực và bạch tuộc (9%), các
loại thuỷ sản khác (4%), trong đó cá chiếm tỷ lệ cao nhất [12].

Hình 1.2: Thống kê lượng và kim ngạch xuất khẩu một số nhóm hàng thủy sản trong 6
tháng đầu năm 2010 [12]

16


Họ và tên: Đỗ Thị Hải Vân

Lớp: Cao học CNTP 2008 – 2010

“Cá tạp” được hiểu là các loại cá, giáp xác và động vật thân mềm ở biển, thường

73166,00

Miền Trung

833243,60

37496,90

82916,10

Miền Đông Nam Bộ

987184,60

619063,20

900997,90

Miền Tây Nam Bộ

433989,50

234448,90

333335,90

Tổng

2557570,00


khảo sát các hướng sử dụng cá tạp ở Khánh Hòa của Dự án Cages năm 2000 thì 25% cá
tạp dùng để sản xuất nước mắm; 30% cho chăn nuôi heo, gà; 30% cho nuôi trồng thủy
sản; 15% cá tạp dùng cho các mục đích khác [18].
15%

25%

30%
30%
Nước mắm

Heo, gà

Nuôi trồng thủy sản

Khác

Hình1.3: Các hướng sử dụng cá tạp ở Khánh Hòa (Nguồn: Cages Project’s report )
Cho đến nay chưa có một con số chính thức về việc sử dụng cá tạp trong nuôi
trồng thủy sản ở Việt Nam. Theo Ông Lê Anh Tuấn (Đại học Thủy sản Nha Trang), các
ước lượng về cá tạp được sử dụng cho nuôi cá nước ngọt và nuôi hải sản dao động trong
khoảng 72.800-200.000 tấn và 173.289-281.019 tấn, theo thứ tự tương ứng. Lượng cá tạp
được sử dụng trong nuôi trồng thủy sản ở nước ta ước tính nằm trong khoảng 179.730415.460 tấn [18].
Đối với phế liệu cá, một số hướng sử dụng hiện nay là dùng mỡ để chế biến dầu
sinh học, sử dụng xương cá để sản xuất bột canxi hay dùng làm thức ăn chăn nuôi.

18


Họ và tên: Đỗ Thị Hải Vân

19


Họ và tên: Đỗ Thị Hải Vân

Lớp: Cao học CNTP 2008 – 2010

Các sản phẩm protein cá cô đặc có thể phân thành hai loại: Loại không mùi (được
xử lý loại mùi trước khi cô đặc), sấy phun sẽ được sử dụng trong các món ăn với bánh
mỳ, mì sợi, cơm, các món súp, hầm... Loại có mùi vị như cá được sử dụng làm phụ gia
thực phẩm dưới dạng viên súp knoor, bột canh cá hoặc có thể được bổ sung vào nước
mắm với mục đích làm tăng hàm lượng đạm amin hoặc dùng trong sản xuất viên nang
mềm giàu axit amin.
Như vậy, có thể thấy việc sản xuất ra sản phẩm giàu đạm amin từ protein cá là
một hướng đi phù hợp, giải quyết một phần nhu cầu axit amin ở nước ta. Qua đó cho thấy
hướng nghiên cứu của tác giả là hợp lý và hoàn toàn có khả năng ứng dụng thực tiễn cao.
I.2.

PROTEIN VÀ AXIT AMIN

I.2.1.

Thành phần nguyên tố của protein [16, 24]
Protein là các polymer phân tử lượng lớn chủ yếu gồm L-α axit amin kết hợp với

nhau bằng liên kết peptit tạo thành chuỗi polypeptit [24].
Qua phân tích hoá học người ta xác định được trong protein có các nguyên tố
chính sau đây (tính theo % vật chất khô):
+ Cacbon: 50 - 55%
+ Oxy: 21 - 24%

Công thức tổng quát của axit amin là (H2N)nR(COOH)n’. Trong đó: n, n’ ≥ 1;
R: gốc hyđrocacbon hóa trị (n + n’) [16].
Trên quan điểm sinh học, người ta phân loại axit amin ra thành hai loại cơ bản
như sau:
-

Axit amin thay thế được (axit amin không cần thiết): đây là nhóm các axit
amin cơ thể có thể tự tổng hợp được, nếu không được cung cấp đủ từ khẩu
phần ăn thì cơ thể có thể bù sự thiếu hụt đó bằng quá trình tự tổng hợp. Các
axit amin thay thế được bao gồm: Alanine, Asparagine, Cysteine, Glutamate,
Glutamine, Glycine, Prolin, Serine, Tyrosine [16].

-

Axit amin không thay thế (axit amin cần thiết): đây là các axit amin cơ thể
không tự tổng hợp được mà phải được cung cấp từ khẩu phần ăn hàng ngày.
Thiếu một trong các axit amin thiết yếu dẫn tới rối loạn cân bằng Nitơ và rối
loạn sử dụng các axit amin khác trong cơ thể. Theo nhiều tài liệu có tám axit
amin cần thiết cho người lớn là Methionin, Lysine, Tryptophan, Phenylalanin,
Leucin, Isoleucin, Threonin và Valin. Đối với trẻ em có thêm hai axit amin cần
thiết là Arginin và Histidin [16].

21


Họ và tên: Đỗ Thị Hải Vân

Lớp: Cao học CNTP 2008 – 2010

Các axit amin chủ yếu có trong protein cá bao gồm lysine, methionine, cystine,

-

L-methionine (acid α -amino γ -methionine n-butyric:Methionine thuộc loại
axit amin chứa lưu huỳnh. Lưu huỳnh của methionine bền vững đối với kiềm
22


Họ và tên: Đỗ Thị Hải Vân

Lớp: Cao học CNTP 2008 – 2010

hơn các axit amin có chứa lưu huỳnh khác (cystine và cysteine). Methionine có
vai trò quan trọng trong chuyển hoá vật chất, đặc biệt là quá trình gắn và trao
đổi nhóm methyl trong cơ thể. Methionine là nguồn cung cấp chính các nhóm
methyl dễ biến trong cơ thể. Các nhóm methyl được sử dụng để tổng hợp
choline, một chất có hoạt tính sinh học cao. Choline còn là chất tổng hợp mỡ
mạnh nhất: ngăn ngừa mỡ hoá gan. Ngoài ra còn có ảnh hưởng cụ thể vào
chuyển hoá lipit và phosphatit trong gan và giữ vai trò quan trọng trong việc
ngăn ngừa và chữa xơ vữa động mạch.. Methionine có trong cá thu, thịt gà, bò,
thỏ, sữa, fromage, lòng trắng trứng, đậu nành, bột mì,...
-

L-tryptophan (acid α -amino β -indolepropionicic): Tryptophan là một trong
những axit amin quan trọng nhất mà vai trò của nó liên quan chặt chẽ với các
quá trình chuyển hoá và phát triển.

-

L-histidine


hợp tyrosine (là chất tiền thân của adrenalin) và là loại axit amin chính trong
việc tạo thành đạm tuyến giáp.
23


Họ và tên: Đỗ Thị Hải Vân

-

Lớp: Cao học CNTP 2008 – 2010

L-threonine (acid α -amino β -oxybutyric): Thiếu threonine súc vật ngừng lớn,
xuống cân và chết.

I.3.

ENZYME PROTEASE

I.3.1.

Đặc điểm chung của enzyme [16, 8].

I.3.1.1. Định nghĩa về enzyme [8]
Enzyme là các hợp chất protein xúc tác cho các phản ứng hóa học, chúng có
khả năng xúc tác đặc hiệu cho các phản ứng hóa học nhất định và đảm bảo cho các
phản ứng xảy ra theo một chiều hướng nhất định với tốc độ nhịp nhàng. Vì có nguồn
gốc sinh học nên enzyme còn được gọi là chất xúc tác sinh học [8].
I.3.1.2. Thành phần cấu tạo của enzyme [16, 8]
™ Thành phần cấu tạo của enzyme
Cũng như protein, enzyme có thể là protein đơn giản hoặc protein phức tạp.

xúc tác và làm tăng độ bền của apoenzyme đối với các yếu tố gây biến tính.
Còn apoenzyme có tác dụng nâng cao hoạt tính xúc tác của coenzyme và quyết
định tính đặc hiệu của enzyme. Các coenzyme thường là các dẫn xuất của các
vitamin hòa tan trong nước.
™ Trung tâm hoạt động của enzyme
Toàn bộ cấu trúc không gian của phân tử enzyme có vai trò quan trọng đối với
hoạt tính xúc tác của enzyme. Tuy nhiên, hoạt động của enzyme liên hệ trực tiếp với
một phần xác định trong phân tử enzyme, đó là trung tâm hoạt động của enzyme.
Trung tâm hoạt động của enzyme là phần của phân tử enzyme trực tiếp kết hợp
với cơ chất, tham gia trực tiếp trong việc tạo thành và chuyển hóa phức chất trung gian
giữa enzyme và cơ chất để tạo thành sản phẩm phản ứng.
Trung tâm hoạt động bao gồm nhiều nhóm chức năng khác nhau của amino
axit, phân tử nước liên kết và nhiều khi có cả cofactor hữu cơ (coenzyme) và vô cơ
[16].
Ở các enzyme một thành phần, trung tâm hoạt động thường bao gồm một tổ
hợp các nhóm chức năng của amino axit không tham gia tạo thành trục chính của sợi
polypeptide. Ví dụ nhóm - SH của cysteine - OH của serine, threonine và tyrosine, ε NH2 của lysine, -COOH của glutamic axit, aspartic, vòng imidazol của histidine, indol
của tryptophan, nhóm guanidin của arginine. Các nhóm này có thể ở xa nhau trong
mạch polypeptit nhưng lại gần nhau trong không gian, được định hướng xác định trong
không gian cách nhau những khoảng cách nhất định sao cho chúng có thể tương tác với
nhau trong quá trình xúc tác. Ví dụ: trung tâm hoạt động của α - chymotrypsin bao
gồm nhóm hydroxyl của Ser - 195, imidazol của His - 57 và nhóm carboxyl của Asp –
102 [16].
25


Họ và tên: Đỗ Thị Hải Vân

Lớp: Cao học CNTP 2008 – 2010