NGHIÊN CỨU THU NHẬN CHẾ PHẨM ENZYME PROTEASE TỪ RUỘT
CÁ BASA (Pangasius bocourti)
Trần Quốc Hiền
(1)
, Lê Văn Việt Mẫn
(2)
(1)

Trung tâm Công nghệ Sau thu hoạch, Viện Nghiên cứu nuôi trồng thủy sản II
(2) Trường Đại học Bách khoa, ĐHQG-HCM
1.MỞ ĐẦU
Ngành chế biến thủy sản trong nước và trên thế giới hàng năm thải ra một lượng lớn
các phụ phế phẩm cần được xử lý hoặc chế biến tiếp. Phụ phẩm thủy sản thường là nội
tạng, đầu, xương, da... Để giải quyết một lượng lớn phụ phẩm như hiện nay, tại Việt Nam
và trên thế giới đang có xu hướng tận thu phần phụ phẩm để chế biến thành các sản phẩm
có giá trị gia tăng[1]. Một số phụ phẩm có giá trị dinh dưỡng cao dùng để chế biến thành
bột cá, dầu cá… [4]. Ngoài ra các sản phẩm như: chế phẩm enzyme, peptide có hoạt tính
sinh học, màng sinh học được chế biến từ một số loại phụ phẩm thủy sản có thể mang lại
những hiệu quả kinh tế rất lớn cho con người [8].
Tại Việt nam hiện nay, phụ phẩm của cá tra, basa được sử dụng chủ yếu làm thức ăn
cho gia súc, thủy sản và làm phân bón. Việc thu nhận chế phẩm enzyme protease từ ruột
cá basa là một vấn đề được đặt ra nhằm khai thác và sử dụng hiệu quả hơn phụ phẩm của
ngành chế biến thủy sản.
2.NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1.Nguyên liệu
Nội tạng của cá basa do nhà máy chế biến thủy sản Vĩnh Long cung cấp. Sau khi giết
mổ, nội tạng được bảo quản ở nhiệt độ -20
o
C. Thời gian bảo quản nội tạng càng ngắn
càng tốt để tránh hiện tượng enzyme bị biến tính.
Muối amonium sulfat, ethanol, aceton và isopropanol được sử dụng như là những tác

0
C trong thi gian l 10
phỳt. T l rut/ nc ct (w/w) c thay i ln lt l: 1/1; 1/2; 1/3; 1/4 v 1/5. Kt
qu thc nghim c trỡnh by hỡnh 1.
12.421
8.579
4.808
4.161
5.748
0
5
10
15
1/11/21/31/41/5
Tyỷ leọ (w/w)
Toồng hoaùt tớnh protease
(UI/gCKNT)

12.79
12.95
15.67
13.88
12.31
9.88
12.39
0
5
10
15
20

ly từ ruột có tổng hoạt tính protease cao nhất (15,67UI/g CKNT) khi sử dụng dung dịch
đệm có giá trị pH 9,0. Khi tăng pH từ 7,0 đến 9,0, tổng hoạt tính protease của dịch trích
ly enzyme thu được tăng từ 12,79 đến 15,67UI/g CKNT, tức tăng 22,5%. Tuy nhiên, nếu
ta tiếp tục tăng giá trị pH từ 9,0 đến 12,0 thì tổng hoạt tính protease của dịch trích ly
enzyme thu được sẽ giảm.
So với mẫu kiểm chứng sử dụng dung mơi là nước cất, khi sử dụng dung dịch đệm
pH 9,0 để trích ly enzyme từ ruột thì tổng hoạt tính protease thu được cao hơn gấp 1,59
lần.
3.1.3.Xác định nhiệt độ trích ly
Tiến hành trích ly protease kiềm từ ruột cá basa trong dung dịch đệm pH 9,0 với tỷ lệ
ruột/dung mơi là 1/1(w/w) trong thời gian 10 phút. Nhiệt độ trích ly được thay đổi lần
lượt là: 20, 30, 40, 50 và 60
o
C. Hoạt tính protease tổng của dịch trích ly thu được ở các
giá trị nhiệt độ khác nhau được trình bày ở hình 3.
Chúng ta thấy rằng: khả năng trích ly enzyme proease từ ruột cá basa phụ thuộc vào
nhiệt độ. Khi nhiệt độ tăng từ 20
o
C đến 40
o
C, sự khuếch tán và hòa tan enzyme từ ruột
vào dung mơi tăng theo, do đó tổng hoạt tính protease của dịch trích ly tăng từ 11,19 lên
15,81 UI/gCKNT, tức tăng 41,29%.
Khi chúng tơi tăng nhiệt độ trích ly cao hơn 40
o
C thì tổng hoạt tính enzyme thu được
bị giảm đi. Có lẽ khoảng nhiệt độ 50-60
o
C là thích hợp cho các phân tử protease xúc tác
thủy phân lẫn nhau. Hơn nữa, nhiệt độ cao có thể làm biến tính bất thuận nghịch enzyme.

20
05101520
Thời gian(phút)
Tổng hoạt tính protease
(UI/g CKNT)

Hình 3. Ảnh hưởng nhiệt độ đến q trình
trích ly protease từ ruột cá
Hình 4. Ảnh hưởng thời gian trích ly đến hoạt
tính protease thu nhận được từ ruột cá
Khi chúng ta tăng thời gian trích ly từ 5 phút lên 10 phút thì khả năng khuếch tán của
enzyme protease vào dung môi tăng. Với thời gian trích ly là 10 phút, dịch trích ly
enzyme từ ruột cho tổng hoạt tính protease cao nhất là15,79UI/g CKNT. Nếu ta kéo dài
thời gian trích ly vượt hơn 10 phút thì tổng hoạt tính protease thu được trong dịch chiết
không tăng nữa mà còn bị giảm nhẹ. Có lẽ do thời gian dài, các phân tử protease trong
dịch trích ly xúc tác phản ứng thủy phân lẫn nhau.
3.1.4.Tối ưu hóa điều kiện trích ly protease từ ruột cá Basa (pH, nhiệt độ) bằng
phương pháp qui hoạch thực nghiệm
Hai yếu tố pH và nhiệt độ trích ly được chọn để thực hiện qui hoạch thực nghiệm vì
chúng ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất chiết enzyme protease.
Hai yếu tố không thay đổi trong quá trình khảo sát là:
+ Tỷ lệ Ruột/ dung môi: 1/1(w/w)
+ Thời gian trích ly: 10 phút.
Chúng tôi sử dụng phương án trực giao cấp 2:
Số thí nghiệm tối ưu: N = 9, trong đó có một thí nghiệm ở tâm phương án. Ngoài ra,
chúng tôi thực hiện thêm ba thí nghiệm ở tâm nữa để kiểm tra ý nghĩa các hệ số của
phương trình hồi qui.
Hai yếu tố cần khảo sát là:
+ X
1

M
2
- +

13.5490
M
3
0

- 14.4855
M
4
0 + 14.0125
M
5
+ - 15.7796
M
6
+ + 13.6581
M
7
- 0 12.6888
M
8
+ 0 13.7048
M
9
0 0 14.1111
M
10

0,95
(9-2,3-1) nờn phng trỡnh hi qui (1)
tng thớch vi thc nghim.
Phng trỡnh (1) vi h trc ta X
1
v X
2
nm trong khong [-1,1] c biu din
trờn hỡnh 5.
12
13
14
15
16
T oồn g h oaùt tớn h pro tease
(U I/g CKNT )
Nhieọt ủoọ (
o
C)
pH

Hỡnh 5. Tng hot tớnh protease ca dch trớch ly thu c t rut cỏ Basa trong thớ
nghim ti u húa qui hoch thc nghim
Chỳng tụi nhn thy rng c hai yu t pH v nhiờt u nh hng n quỏ trỡnh
trớch ly protease t rut cỏ basa theo mt qui lut phc tp. Giỏ tr cao nht ca hm mc
tiờu Y khi X
1
cú giỏ tr trong khong t 0,5 n 1,0 v X
2
cú giỏ tr trong khong t -1,0