đề tàitìm hiểu về một số thành tựu và ứng dụng của enzym

Các phân tử được enzym tác động lên được gọi chất nền, vàcác enzym biến đổi các chất nền thành các phân tử khác nhau được gọi là sản phẩm.Enzym là chất xúc tác trong hơn 5.000 loại phản

BÁO CÁO

SINH HỌC

ĐỀ TÀI:TÌM HIỂU VỀ MỘT SỐ THÀNH TỰU

VÀ ỨNG DỤNG CỦA ENZYM

Thành viên nhóm:

-Đăng Khôi -Minh Tiến -Thành Đạt -Đỗ Phương -Quốc Minh

Khái Niệm Của Enzyme

Enzym (hay men tiêu hoá) là các protein có tác dụng làm chất xúc tác sinh học

Chất xúc tác thúc đẩy phản ứng hóa học Các phân tử được enzym tác động lên được gọi chất nền, và các enzym biến đổi các chất nền thành các phân tử khác nhau được gọi là sản phẩm.

Enzym là chất xúc tác trong hơn 5.000 loại phản ứng hóa sinh.Các chất xúc tác sinh học khác được cấu thành từ phân tử RNA được gọi là ribozym Sự chọn lọc của enzym đến từ cấu trúc bậc ba của nó Enzym tăng tốc độ phản ứng bằng cách làm giảm năng lượng hoạt hóa.

Nguồn:Wikipedia

1.1 enzyme amylase Khái Niệm

-Amylase là một loại enzyme rất cần thiết cho hệ tiêu hóa, thuộc nhóm enzyme thủy phân.

_ Alpha-amylase (α-amylase) là dạng chủ yếu của enzyme

amylase, được tìm thấy ở người

và các động vật có vú khác -Giúp thủy phân liên kết alpha của các polysaccharide như tinh bột và glycogen, tạo ra những cơ chất đơn giản như glucose và

maltose

Anselme Payen-Người

phát hiện và phân lập

Enzyme Amylase

-Giúp thủy phân liên kết alpha củacác polysaccharide như tinh bột vàglycogen, tạo ra những cơ chất đơngiản như glucose và maltose

-Nó cũng có mặt trong các loại hạtgiống sử dụng tinh bột như một loạinăng lượng dự trữ, và trong chất

tiết của nhiều loại nấm

Hình ảnh Alpha - Amylase

-Ở người, enzyme amylase có

trong nước bọt và trong dịch tiết của hệ tiêu hóa.

-Amylase là một trong những

enzyme có nhiều ứng dụng trong các ngành như công nghiệp, y tế

Enzyme amylase được ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều lĩnh vực:

-Ứng dụng trong sản xuất cơm rượu làm thức ăn cho gia súc

- Ứng dụng trong ngành công nghiệp sản xuất rượu bia

- Ứng dụng trong công nghiệp sản xuất dược phẩm

- Ứng dụng trong ngành sản xuất bánh mì

- Ứng dụng trong chế biến bột ngọt

- Ứng dụng trong ngành dệt may

Công nghiệp sản xuất

cơm rượu Công nghiệp sẳn xuấtdược phẩm Công nghiệp sản xuấtbột ngọt

Những hình ảnh ví dụ về ứng dụng của amylase trong đời sống:

Hoạt động III:Ôn tập kiến thức

1enzym amylase:

+Amylase là một loại enzyme rất cần thiết cho hệ tiêu hóa -Được tìm thấy ở người và các động vật có vú khác

-Tạo ra những cơ chất đơn giản như glucose và maltose

-Enzyme amylase có trong nước bọt và trong dịch tiết của

hệ tiêu hóa.

-Được ứng dụng làm thức ăn cho gia súc; ngành sản xuất bánh mì

Amylase được sử dụng trong quá trình đường hóa tinh bột thành

maltose, glucose, dùng làm cơ

chất cần thiết cho tiến trình lên

-Trong ngành dệt may, enzyme

amylase được dùng để rũ hồ vải,

tẩy lớp hồ bột trên bề mặt vã, giúp vải mềm mịn, dễ tẩy trắng, dễ bắt màu trong quá trình nhuộm

trong ngành

dệt may

trong sản xuất bánh mì

-Enzyme α-amylase và β-amylase tự nhiên tồn

tại trong bột mì.

-Enzyme α-amylase có thể thủy phân tinh bột

thành đường dextrin, trong khi β-amylase cắt ra mỗi hai phân tử glucose từ đầu không khử của tinh bột

Hiện nay (food-grade) α-amylase đã được sử

dụng rộng rãi trong bánh mì, bánh mì hấp và

bánh quy lên men.

2.enzyme Pectinase Khái Niệm

-Enzyme pectinase là một nhóm enzyme thủy phân pectin , sản phẩm của quá trình này là acid galacturonic, galactose, arabinose, methanol… đây là một nhóm ezyme được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp chỉ đứng sau

Hoạt động III:Ôn tập kiến thức

1.Enzym amylase :

+Amylase là một loại enzyme rất cần thiết cho hệ tiêu hóa -Được tìm thấy ở người và các động vật có vú khác

-Tạo ra những cơ chất đơn giản như glucose và maltose

-Enzyme amylase có trong nước bọt và trong dịch tiết của

hệ tiêu hóa.

-Được ứng dụng làm thức ăn cho gia súc; ngành sản xuất bánh mì

C ấu tạo của

enzyme pectinase

Pectin là polysaccharide dị thể, chủ yếu là một mạch

chính gồm các gốc acid –α–D–1,4 galacturonic, liên

kết với nhau bằng liên kết 1,4–O glucozic còn gọi là

acid polygalacturonic hay acid pectic Pectine hòa tan

trong tự nhiên là ester metylic của acid pectic

Trong thực tế không phải tất cả các nhóm –COOH ở

C6 của đường galactose cũng bị metyl hóa (tạo ester

metylic), mà đôi khi một số nhóm –COOH bị

decacboxyl hóa (khử CO2), một số nhóm –COOH thay

thế -H bằng kim loại, cũng có lúc giữ nguyên dạng –

COO Người ta cho rằng protopectine là hợp chất giữa

pectine và araban, galactose hay tinh bột

Trọng lượng phân tử từ 20.000 – 200.000 đvC

- Sản xuất rượu vang

- Sản xuất nước quả và nước uống không có cồn

- Sản xuất các mặt hàng từ quả: nước cô đặc, mứt nhừ, mứt đông,…

- Sản xuất cà phê và cà phê hòa tan

-Chế phẩm pectinase làm tăng nhanh và làm dễ dàng quá trình sơ chế các loại quả nho, táo, dứa, chuối, cam làm quả trình ép dịch

dễ dàng, làm tăng chất lượng dịch quả và vang, làm trong dịch,

tạo hương thơm mạnh và dịu cho vang.

-Trong dịch nho chứa nhiều chất trùng hợp (khoảng 700 - 1400

mg/l) trong đó peptin chiếm khoảng 90 - 500 mg/l và có ý nghĩa

rất lớn đến chất lượng rượu vang

TRONG SẢN XUẤT RƯỢU VANG

-Nhiều nghiên cứu cho rằng pectin có tác dụng làm dịu rượu

vang, tạo ra vị bơ cùng với glycerol và dextran Ngược lại, cũng

có nhiều nghiên cứu cho rằng sự hiện diện của các chất cao phân

tử, trong đó chất peptin làm hạn chế vị của rượu vang

-Tuy nhiên, các nhà khoa học đều thống nhất vị rượu vang được quyết định bởi đường và các quá trình oxy hỏa, hàm lượng

peptin cao trong rượu vang lầm đục rượu vang

-Do đổ việc sử dụng enzyme pectinase để thủy phân peptin có

trong rượu vang là điều rất cần thiết, hoàn toàn không làm giảm hương vị của rượu vang

TRONG SẢN XUẤT RƯỢU VANG

trong sản xuất nước quả

Pectinase ngày nay được ứng dụng nhiều trong quy trình sản xuất nước trái cây, chiết xuất dầu thực vật, chế biến đồ uống có cồn.

Xử lý dịch với các chế phẩm enyme thích hợp là một trong những phương

pháp được sử dụng phổ biến trong chế biến nước trái cây Các enzyme

được sử dụng trong chế biến nước trái cây để hỗ trợ trong việc tách dịch từ

các tế bào và làm trong nước trái cây bằng cách loại bỏ các pectin tự nhiên

-Trong sản xuất cà phê, người ta dùng pectinase để tách lớp keo ở trên bề mặt của hạt cà phê.

Trước đây, người ta dùng ngay vi sinh vật để làm công việc này,

nhưng thường quá trình xảy ra

không đồng đều và khó kiểm tra Hiện nay, người ta thường dùng chế phẩm enzyme pectinase

Trong sản xuất

cà phê

-Maltase là enzyme tiêu hóa do các tế bào

của màng nhầy trong thành ruột tiết ra.

Maltase là một trong những enzyme vô cùng

quan trọng với hệ tiêu hóa

-Enzyme này được tìm thấy ở thực vật, vi

khuẩn, nấm men, người và nhiều loài động

Cơ chế hoạt động

của Maltase

-Cơ chế của tất cả các enzyme thuộc họ GH13

là thủy phân liên kết alpha-glucosidase.

-Maltase là một disaccharide có liên kết

-(1->4) nối hai đơn vị glucose được sử dụng để hòa tan maltose

-Tốc độ thủy phân được xác định bởi kích thước của cơ chất (hoặc kích thước

carbohydrate).

Sơ đồ cơ chế hoạt động

của enzyme maltase

-Maltase là một trong những enzyme quan trọng nhất trong quá trình tiêu hóa của

chúng ta , vì nó là enzyme chủ chốt trong

miệng và nước bọt.

-Enzym maltase giúp giảm bớt gánh nặng

tiêu hóa cho tuyến tụy và ruột non Nếu

không có enzyme quan trọng này, ruột non

sẽ khó phân hủy đường và tinh bột hơn

nhiều Bằng cách này,maltase giúp toàn bộ

hệ thống tiêu hóa hoạt động trơn tru.

-Tương tự, có đủ maltase trong ruột có thể làm giảm kích ứng và hỗ trợ nhiều lợi ích

sức khỏe ngoài tiêu hóa.

VAI TRÒ CỦA MALTASE

Enzyme Maltase còn có tác dụng

-Phòng ngừa và hỗ trợ các vấn đề về tiêu hóa

ở trẻ tự kỉ

-Phòng ngừa và hỗ trợ tiêu chảy mãn tính

-Phòng ngừa rối loạn tiêu hóa do bệnh tiêu hóa bẩm sinh

Hiện nay ngày càng có nhiều nghiên cứu ủng hộ việc sử dụng các enzyme tiêu hóa như maltase cho trẻ mắc chứng rối loạn phổ tự

kỷ Các nghiên cứu xác nhận rằng nhiều trẻ tự kỷ cho thấy có mối tương quan với việc giảm hoạt động của disacarit trong ruột Điều này liên quan đến sự hiện diện của các enzym như maltase trong ruột

PHÒNG NGỪA VÀ HỖ TRỢ CÁC VẤN ĐỀ VỀ TIÊU HÓA Ở TRẺ TỰ KỶ

-Bởi vì trẻ tự kỷ có lượng maltase giảm nên các nghiên cứu hiện đang xem xét việc bổ sung enzyme maltase

để cải thiện các triệu chứng của chúng.

-Một nghiên cứu gần đây cho thấy hơn một nửa mẫu

của 36 trẻ tự kỷ được phát hiện mắc chứng rối loạn tiêu hóa liên quan đến việc thiếu enzyme trong ruột.

-Tương tự, sinh thiết đường tiêu hóa cho thấy những

đứa trẻ này bị kích thích mãn tính ở dạ dày, tá tràng và thực quản, một triệu chứng phổ biến của tình trạng

thiếu enzyme.

-Các nghiên cứu trên bệnh nhân bị tiêu chảy mãn tính cho thấy lượng enzyme tiêu hóa như maltase (cũng như lactase và sucrase) giảm đi.

-Những nghiên cứu này cho thấy rằng việc thiếu maltase, cũng như các enzym quan trọng khác có thể là yếu tố nguyên nhân gây ra bệnh tiêu chảy mãn tính.

-Nghiên cứu này cho thấy việc bổ sung enzyme maltase có thể làm giảm kích ứng và tiết dịch quá mức ở niêm mạc ruột.

PHÒNG NGỪA VÀ HỖ TRỢ TIÊU

CHẢY MÃN TÍNH

PHÒNG NGỪA VÀ HỖ TRỢ TIÊU

CHẢY MÃN TÍNH

PHÒNG NGỪA RỐI LOẠN TIÊU HÓA

DO BỆNH TIÊU HÓA BẨM SINH

PHÒNG NGỪA RỐI LOẠN TIÊU HÓA

DO BỆNH TIÊU HÓA BẨM SINH

-Các nhà khoa học hiện đang hiểu được mối liên hệ giữa

di truyền và hệ tiêu hóa

-Một số trẻ em và trẻ sơ sinh bị tiêu chảy mãn tính cũng

như đau bụng và chướng bụng.Điều này, nếu không được

điều trị, có thể dẫn đến mất cân bằng tiêu hóa trong suốt

cuộc đời và đến tuổi trưởng thành.

-Những người này không thể phân hủy sucrose disacarit

một cách chính xác.Các nghiên cứu cho thấy rằng việc sử

dụng maltase có nguồn gốc từ nấm trong các nghiên cứu

ở người đã cho thấy những cải thiện đáng kể về mặt lâm

sàng ở trẻ em mắc các tình trạng tiêu hóa cực kỳ khó

khăn này.

+ Enzym maltase được sử dụng như một thành phần trong bào chế dược phẩm vàthực phẩm chức năng với nhiều lợi ích:

- Enzym maltase giúp giảm bớt gánh nặng tiêu hóa cho tuyến tụy và ruột non

- Maltase cũng được sử dụng để bào chế sản phẩm y tế có tác dụng thay thế enzymtuyến tụy

- Enzym maltase giúp phòng ngừa và hỗ trợ tiêu chảy mãn tính

+ Sản phẩm được ứng dụng trong công nghệ thực phẩm như sản xuất bánh

ỨNG DỤNG CỦA ENZYME MALTASE ỨNG DỤNG CỦA

TRONG SẢN XUẤT RƯỢU BIA

20

30

40

Trong sản xuất rượu bia,enzym maltase

giúp thủy phân maltose thành

glucose,dùng làm cơ chất cần thiết cho

tiến trình lên men bia,tăng hiệu suất

đáng kể và giảm giá thành sản xuất.

Enzym maltase giúp tăng độ xốp của bánh mì,làm

bánh mì thơm ngon hơn

Trong sản xuất bánh mì

Trypsin là một loại enzyme tiêu hóa quan trọng, được tìm thấy trong hệ tiêu hóa của rất nhiềuloài động vật có xương sống, cũng là nơi enzyme trypsin thực hiện vai trò thủy phân protein.

Trypsin được tạo thành bởi tuyến tụy ở dạng tiền enzyme của nó, có tên là trypsinogen Sau đó,trypsinogen được hoạt hóa tại ruột non, trở thành dạng hoạt động, có khả năng phân tách chuỗicác protein thành dạng nhỏ hơn để cơ thể hấp thụ được Quá trình này được gọi là sự phân giảiprotein bởi trypsin hoặc quá trình trypsin hóa Các protein khi đã được tiêu hóa hay xử lý với

trypsin thì được gọi là các protein "đã được trypsin hóa"

4 Enzyme trypsin

Trypsin được phát hiện lần đầu tiên

vào năm 1876 bởi nhà khoa học Wilhelm Kühne Men trypsin hiện đang được ứng dụng trong nhiều công trình khoa học, trong công nghệ sinh học và ngay cả trong lĩnh vực y học để

điều trị bệnh.

Nhà khoa học

Wilhelm

Kühne

Tác dụng của enzyme trypsin thể hiện chủ yếu ở tá tràng (tức phần đầu của ruột non) Trypsin đóng vai trò là chất xúc tác cho quá trình thủy phân liên kết peptide, giúp phân giải các protein thành nhiều peptide nhỏ hơn Các peptide sau đó sẽ tiếp tục được thủy phân thành các axit amin bởi những men tiêu hóa khác, để từ đó chúng có thể hấp thụ vào dòng máu

thông qua niêm mạc ruột non.

Tác dụng của enzyme trypsin

Thêm nội Tụy là cơ quan tiết ra trypsin,nhưng ở dạng không hoạt động, đó là

trypsinogen Khi trypsinogen xuống đến ruột,tại đây nhờ có enterokinaza do ruột tiết ra,

trypsinogen mới tiếp tục biến đổi thànhtrypsin (dạng có tác dụng) Tuy nhiên, nếutrypsin vì lý do nào đó mà bị hoạt hóa ngaytrong tụy, sẽ gây ra tổn th ương tại các cơ

quan

Các tổn thương này phải kể đến trư ớc hết là hệ thống mạch máu: Gây giãn mạch, ứ trệ tuần hoàn,dẫn tới phù nề và rối loạn quá trình cung cấp oxy cho tế bào Nếu tình trạng này vẫn tiếp diễn,thiểu d ưỡng tế bào ngày càng trầm trọng hơn, sẽ dẫn tới hoại tử và xuất huyết Sự kích hoạt

enzyme trypsin là pha đầu tiên của viêm tụy cấp và phù nề được xem là tổn th ương xuất hiện

trước tiên của viêm tụy dung văn bản

3 Ứng dụng men trypsin vào điều trị bệnh

-Trypsin được dùng cho những bệnh nhân thiếu những

enzyme cần thiết cho quá trình tiêu hóa thức ăn Trypsin

cũng được dùng phối hợp với bromelain và rutin trong điều trị bệnh lý viêm xương khớp.

-Hiện tại trypsin có ở dạng uống và dạng dùng tại chỗ

trên da để chữa lành vết thương

Lipase là một enzyme do tụy sản xuất và ở người, enzyme

này chỉ được sản xuất duy nhất ở tụy Enzym này giúp

chuyển đổi mỡ và triglyceride thành các acid béo và

glycerol Nó được vận chuyển thông qua các ống tụy vào tá

tràng rồi phá vỡ chất béo trung tính trong thức ăn thành

các acid béo.

5.ENZYME LIPASE

Bình thường, tuyến tụy chỉ sản xuất một lượng Lipase đủ để tiêu hóa thức ăn, do đó Lipase hiện diện trong máu với nồng độ thấp Khi người bệnh mắc các bệnh lý tuyến tụy như viêm tụy, tổn thương tế bào trong tuyến tụy, sỏi chặn ống tụy hoặc một khối u tuyến tụy thì số

lượng enzyme Lipase được vận chuyển vào trong máu tăng lên khiến cho nồng độ lipase trong

máu tăng theo.

Lipase đóng vai trò thiết yếu trong quá trình tiêu hóa, vận chuyển và xử lý các chất béo trong chế độ ăn uống (ví dụ: triglyceride , mỡ, dầu) trong hầu hết, nếu không phải là tất cả, các sinh vật sống Gen mã hóa cho lipase

thậm chí còn hiện diện trong một số loại virus.

Cơ chế tác động

của enzyme lipase

Cơ chế tác động của enzyme lipase là cắt đứt các

liên kết ester trong phân tử lipid Mỗi phân tử

lipid sẽ có 3 liên kết este giữa 1 phân tử glycerol

và 3 phân tử acid béo Lipase sẽ lần lượt cắt đứt

từng liên kết ester trong phân tử chất béo chứ

không cắt 3 liên kết cùng lúc Do đó, phản ứng

thủy phân của lipase sẽ lâu hơn so với các enzyme khác như protease hay amylase.

Cũng giống như các loại enzyme khác, bản chất của lipase là protein được cấu thành nên từ các acid amin khác nhau Bộ

3 acid amin chính đóng vai trò làm trung tâm trong cấu trúc

của lipase là: Histidine, Serine và Aspartate/ Glutamate.

Lipase là enzyme rất cần thiết cho sự sống nên có thể được tìm thấy ở rất nhiều nơi trong tự nhiên từ thực vật (ngũ cốc

trong giai đoạn nảy mầm), động vật (được tiết ra và có

nhiều ở trong tuyến tụy) cho đến các loài vi sinh vật (vi

khuẩn, nấm)

Tác dụng của enzyme lipase

Enzyme lipase là dưỡng chất

rất quan trọng và không thể

thiếu được trong cơ thể của

chúng ta Vai trò chính của

lipase là giúp tiêu hóa thức ăn, nhất là các loại chất béo từ dầu thực vật cho đến mỡ động vật.

Nhờ đó mà cơ thể mới có thể

hấp thu được nhiều dưỡng chất

thiết yếu.

Không chỉ giúp hỗ trợ tiêu hóa, lipase còn mang đến rất nhiều lợi ích sức

khỏe cho chúng ta, đó là:

+ Hỗ trợ điều trị bệnh đường ruột, bao gồm cả hội chứng ruột kích thích,viêm đại tràng và bệnh cedilac (bệnh lý tự miễn đặc trưng bởi phản ứng

viêm với gluten gây tổn thương mô trong ruột non)+ Hỗ trợ giảm cholesterol trong máu, tăng cường sức khỏe hệ tim mạch.+ Hỗ trợ giảm cân, giảm mỡ thừa, ổn định cân nặng cho những người thường

xuyên ăn thực phẩm giàu chất béo

+ Hỗ trợ trị ung thư: lipase được nghiên cứu là một chất có khả năng hoạthóa yếu tố phá hủy tế bào K nên được ứng dụng trong một số liệu pháp điều

trị khối u