Tận dụng một số phế phụ liệu giàu đạm từ động vật để thu nhận các sản phẩm có giá trị sinh học

Dựa vào thành phần hóa học người ta phân chia phế phụ liệu thành các nhóm chính sau: 1.1.1 Phế phụ liệu giàu đạm protid, peptide, acid amin… - Từ động vật: phế liệu lò mổ lông, móng, sừ

-***** -

VÕ THỊ THÙY TRÂM

TẬN DỤNG MỘT SỐ PHẾ PHỤ LIỆU GIÀU ĐẠM TỪ ĐỘNG VẬT ĐỂ THU NHẬN CÁC SẢN PHẨM CÓ GIÁ TRỊ SINH HỌC

Chuyên ngành: Hoá sinh

Mã số: 60.42.30

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS ĐỒNG THỊ THANH THU

Để được như ngày hôm nay, ngoài sự nỗ lực, cố gắng của bản thân, em đã nhận được biết bao sự quan tâm, chăm sóc, dạy dỗ và giúp đỡ của cha mẹ, thầy cô và bạn bè

Trước hết em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc đến Cô PGS.TS Đồng Thị Thanh Thu Cô luôn hướng dẫn, quan tâm, động viên và tạo mọi điều

kiện tốt nhất để em có thể hoàn thành luận văn này

Em cũng xin gửi lời cảm ơn các thầy cô trong Bộ môn Sinh hóa Trường Đại

học Khoa học Tự nhiên, đặc biệt Cô PGS.TS Phạm Thị Ánh Hồng và Thầy Văn Đức Chín Thầy cô luôn động viên và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho em trong suốt

thời gian làm thí nghiệm

Em xin chân thành cám ơn ThS Mai Ngọc Dũng, thầy luôn động viên, cung

cấp tài liệu và đóng góp những ý kiến thật quý báu cho em

Em cũng xin cám ơn các anh chị và các bạn học viên cao học K.15 đã luôn

giúp đỡ và động viên em rất nhiều, đặc biệt là bạn Trần Quốc Tuấn, chị Nguyễn Kim Ngân, các em học viên cao học K.16 và các em Vòng Bính Long, Nguyễn Thanh Phong, Thạch Thành Trung

Cuối cùng, con xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ba Mẹ và vợ cám ơn ông xã nhiều Gia đình đã luôn quan tâm, chăm sóc và là chỗ dựa tinh thần cho con Chị cũng cám ơn em gái đã luôn ủng hộ, động viên và giúp đỡ chị rất nhiều

Một lần nữa em xin cảm ơn tất cả mọi người, xin nhận ở em lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất

Thành phố Hồ Chí Minh,ngày10 tháng 09 năm 2009

VÕ THỊ THÙY TRÂM

ùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật và nhu cầu của con người ngày một gia tăng đã góp phần giúp nền kinh tế công- nông- lâm- ngư nghiệp phát triển mạnh mẽ và toàn diện thông qua quá trình sản xuất tạo ra nhiều sản phẩm mới có chất lượng tốt nhằm thỏa mãn nhu cầu con người Tuy nhiên bên cạnh việc sản xuất tạo ra nhiều sản phẩm chính thì đồng thời cũng tạo ra nhiều sản phẩm phụ, phế thải có chứa nhiều thành phần phức tạp và có giá trị, chúng thuộc các nhóm chất khác nhau và rất đa dạng như nhóm phế liệu chứa đạm, glucid, lipid, chất màu Nếu các phế liệu này không được tận dụng, bỏ đi sẽ gây lãng phí và làm tăng chi phí xử lý chúng; ngược lại nếu được tận dụng hợp lý và khoa học sẽ giúp thu nhận nhiều sản phẩm có giá trị sinh học (như protein, enzym, acid amin…) đạt hiệu quả kinh tế cao hơn và góp phần giải quyết ô nhiễm môi trường Vì vậy, vấn đề nghiên cứu để tận dụng và xử lý các nguồn phế phụ liệu công nông nghiệp là một hướng đi đúng đắn và cần thiết

Một trong những nguồn phế phụ liệu có giá trị dinh dưỡng đó là các phế phụ liệu giàu protid, từ nguồn phế phụ liệu này chúng ta có thể tạo ra các sản phẩm có giá trị phục vụ cho đời sống con người Chúng ta có nhiều hướng khác nhau để xử lý và tận dụng chúng, tùy theo mục đích và bản chất của phế liệu

Để đóng góp một phần nhỏ vào mục đích trên chúng tôi chọn đề tài: “Tận dụng một số phế phụ liệu giàu đạm từ động vật để tạo các sản phẩm có giá trị sinh học”

C

Từ các phế phụ liệu giàu protid, chúng tôi tiến hành nghiên cứu các nội dung như sau:

¾ Thu nhận các enzym từ các phế liệu lò mổ như dạ dày, tụy tạng, ruột non bằng các tác nhân tủa khác nhau

¾ Thu nhận các protein từ huyết heo như hemoglobin, fibrin

¾ Thu nhận hỗn hợp amino acid khi thủy phân ruột non, phổi heo bằng tác nhân acid

¾ Tạo sản phẩm pepton-pepsic và pepton-pancreatic từ sự tự thủy phân của dạ dày và tụy tạng

ĐVHđ Đơn vị hoạt độ

HđR Hoạt độ riêng

HđĐt Hoạt độ đông tụ

TB ODKC Trung bình mật độ quang của mẫu kiểm chứng

TB ODTN Trung bình mật độ quang của mẫu thí nghiệm

ΔOD Hiệu số giữa mật độ quang của thí nghiệm và kiểm chứng

UI Đơn vị hoạt độ (International Unit - đơn vị quốc tế)

Pr-E Protein-enzym

ASC collagen tan trong acid (acid-soluble collagens)

PSC collagen được hòa tan bởi pepsin (pepsin-solubilized

collagens) 

HÌNH Trang

Hình 1.1: Hình giải phẫu dạ dày 06

Hình 1.2: Cơ quan tụy tạng 06

Hình 1.3: Cấu tạo ruột non 08

Hình 1.4: Cấu tạo của pepsin heo 12

Hình 1.5: Sự hình thành collagen 30

Hình 1.6: Sự tạo thành gelatin khi làm biến tính collagen bởi nhiệt độ 34

Hình 1.7: Cấu tạo Hemoglobin 38

Hình 1.8: Cấu trúc Fibrinogen 40

Hình 1.9: Sự polymer hóa Fibrin 41

BIỂU ĐỒ Trang Biểu đồ 3.1 : Hiệu suất thu nhận chế phẩm pepsin bằng các tác nhân khác nhau 81

Biểu đồ 3.2 : Hoạt độ riêng của chế phẩm pepsin khi tủa với các tác nhân khác nhau 86

Biểu đồ 3.3: Hoạt độ riêng của chế phẩm pancreatin khi tủa với các tác nhân khác nhau 90

Biểu đồ 3.4: Hoạt độ riêng của chế phẩm protease từ ruột non thu được khi tủa với các tác nhân khác nhau 93

Biểu đồ 3.5: So sánh hoạt độ protease của chế phẩm pepsin thu được với enzym trong Dược phẩm T-pepsin 106

Biểu đồ 3.6: So sánh hoạt độ riêng của chế phẩm pepsin thu được với enzym trong Dược phẩm T-pepsin 107

Biểu đồ 3.8: So sánh hoạt độ riêng của chế phẩm pancreatin thu được

với enzym trong Dược phẩm Enzylstal và Enzyplex 108

Biểu đồ 3.9: Hiệu suất thu nhận Hemoglobin sử dụng các tác nhân tủa khác nhau 111

Biểu đồ 3.10: Hàm lượng protein thô của sản phẩm Hb thu được khi tủa bằng các tác nhân khác nhau 98

SƠ ĐỒ Trang Sơ đồ 1.1: Tách chiết pancreatin với tác nhân tủa là aceton 26

Sơ đồ 2.1: Tách chiết và thu nhận pepsin từ màng nhầy dạ dày heo khi tủa bằng các tác nhân khác nhau 55

Sơ đồ 2.2: Tách chiết và thu nhận pancreatin với tác nhân tủa là cồn 960 57

Sơ đồ 2.3: Tách chiết và thu nhận pancreatin với tác nhân tủa là muối (NH4)2SO4 58

Sơ đồ 2.4: Tách chiết và thu nhận protease từ ruột non heo với các tác nhân tủa khác nhau 59

Sơ đồ 2.5: Quy trình thu nhận pepton-pepsic 72

Sơ đồ 2.6: Quy trình thu nhận pepton-pancreatic 73

Sơ đồ 2.7: Quy trình thu nhận Fibrin từ plasma huyết heo 76

Sơ đồ 2.8: Quy trình thu nhận amino acid khi thủy phân ruột non, phổi heo bằng acid 78

Đồ thị 3.1: Đường chuẩn Tyrosin 83 Đồ thị 3.2: Đường chuẩn Albumin 85 Đồ thị 3.3: Sự biến thiên hiệu suất thủy phân các cơ chất protein bởi

chế phẩm pepsin theo thời gian 96 Đồ thị 3.4 : Sự biến thiên hiệu suất thủy phân các cơ chất protein bởi

chế phẩm pancreatin theo thời gian 100 Đồ thị 3.5 : Sự biến thiên hiệu suất thủy phân các cơ chất protein bởi

chế phẩm protease từ ruột non theo thời gian 87

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Thành phần amino acid của collagen tan trong acid và được hòa

tan bởi pepsin từ da cá trê 48

Bảng 1.2: Thành phần amino acid của Fibroin tơ và Keratin 49

Bảng 2.1: Pha dung dịch Albumin chuẩn có nồng độ từ 0-250 μg/ml 61

Bảng 2.2: Pha dung dịch Tyrosin chuẩn có lượng Tyrosin từ 0-1 μmol 63

Bảng 2.3: Xác định lượng Tyrosin trong dung dịch nghiên cứu 64

Bảng 3.1: Hiệu suất thu nhận chế phẩm pepsin bằng các tác nhân tủa khác nhau 81

Bảng 3.2: Thời gian tiêu đạm của chế phẩm pepsin thu được khi tủa bằng các tác nhân khác nhau 82

Bảng 3.3: Hệ số góc a và giá trị OD tương ứng với các nồng độ Tyrosin khác nhau 83

Bảng 3.4: Hoạt độ protease của chế phẩm pepsin thu được khi tủa bằng các tác nhân khác nhau 84

Bảng 3.5: Hệ số góc a và giá trị OD tương ứng các nồng độ Albumin khác nhau 85

Bảng 3.6: Hàm lượng protein trong chế phẩm pepsin thu được 85

Bảng 3.7: Hoạt độ riêng của chế phẩm pepsin 86

Bảng 3.8: Hiệu suất thu nhận CP pancreatin khi tủa bằng các tác nhân khác nhau 87

tác nhân khác nhau 88

Bảng 3.10: Hàm lượng protein trong chế phẩm pancreatin thu được 89

Bảng 3.11: Hoạt độ riêng của chế phẩm pancreatin 89

Bảng 3.12 Hiệu suất thu nhận chế phẩm protease từ ruột non khi tủa bằng các tác nhân khác nhau 90

Bảng 3.13: Hoạt độ protease chế phẩm enzym thu được từ ruột non khi tủa bằng các tác nhân khác nhau 91

Bảng 3.14: Hàm lượng protein trong chế phẩm protease từ ruột non 92

Bảng 3.15: Hoạt độ riêng của chế phẩm pancreatin 92

Bảng 3.16: Hàm lượng N-tổng số của các cơ chất thủy phân 94

Bảng 3.17: Sự biến thiên hiệu suất thủy phân casein theo thời gian bởi chế phẩm pepsin 95

Bảng 3.18: Sự biến thiên hiệu suất thủy phân cá thát lát theo thời gian bởi chế phẩm pepsin 95

Bảng 3.19: Sự biến thiên hiệu suất thủy phân casein theo thời gian bởi chế phẩm pancreatin 97

Bảng 3.20: Sự biến thiên hiệu suất thủy phân cá thát lát theo thời gian bởi chế phẩm pancreatin 97

Bảng 3.21: Sự biến thiên hiệu suất thủy phân casein theo thời gian bởi chế phẩm protease từ ruột non 99

Bảng 3.22: Sự biến thiên hiệu suất thủy phân cá thát lát theo thời gian bởi chế phẩm protease từ ruột non 99

Bảng 3.23: Hoạt độ đông tụ sữa của chế phẩm pepsin 101

Bảng 3.24: Hoạt độ đông tụ sữa của chế phẩm pancreatin 102

Bảng 3.26: Hàm lượng protein của dược phẩm T-pepsin 103

Bảng 3.27: Hoạt độ riêng của dược phẩm T-pepsin 103

Bảng 3.28: Hoạt độ protease của dược phẩm Enzylstal và Enzylex 104

Bảng 3.29: Hàm lượng protein của dược phẩm Enzylstal và Enzyplex 104

Bảng 3.30: Hoạt độ riêng của dược phẩm Enzylstal và Enzyplex 105

Bảng 3.31: So sánh hoạt độ chung và hoạt độ riêng của chế phẩm pepsin thu được với dược phẩm T-pepsin 106

Bảng 3.32: So sánh hoạt độ chung và hoạt độ riêng của chế phẩm pepsin thu được với dược phẩm Enzylstal và Enzyplex 107

Bảng 3.33: Hàm lượng N-tổng số của dịch pepton-pepsic thu được 109

Bảng 3.34: Hàm lượng N-formol và tỷ lệ NF/NT của dịch pepton-pepsic thu được 109

Bảng 3.35: Hàm lượng N-tổng số của dịch pepton-pancreatic thu được 110

Bảng 3.36: Hàm lượng N-formol và tỷ lệ NF/NT của dịch pepton-pancreatic thu được 110

Bảng 3.37: Hiệu suất thu nhận Hemoglobin bằng các tác nhân tủa khác nhau 111

Bảng 3.38: Hàm lượng N-tổng số và lượng protein thô của sản phẩm Hemoglobin thu được khi tủa bằng các tác nhân khác nhau 112

Bảng 3.39: Hiệu suất thu nhận Fibrin 113

Bảng 3.40: Hàm lượng N-tổng số và lượng protein thô của sản phẩm Fibrin thu được 114

Bảng 3.41: Hàm lượng N-formol có trong dịch thu được khi thủy phân ruột non bởi acid 114

non 115 Bảng 3.43: Hàm lượng N-formol có trong dịch thu được khi thủy phân phổi heo

bởi acid 115 Bảng 3.44: Hàm lượng N-tổng số và hiệu suất thủy phân của dịch thủy phân

phổi heo 116 Bảng 3.45: Thành phần amino acid trong dịch thu được sau khi thủy phân ruột

non bằng acid 117

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC LOẠI PHẾ PHỤ LIỆU CÔNG - NÔNG NGHIỆP [21]

Các phế phụ liệu công-nông nghiệp rất đa dạng về thành phần hóa học, trong đó có nhiều thành phần có giá trị và có thể tận dụng được Tùy theo mỗi nhóm phế phụ liệu mà chúng ta có những biện pháp xử lý và tận dụng khác nhau cho phù hợp Dựa vào thành phần hóa học người ta phân chia phế phụ liệu thành các nhóm chính sau:

1.1.1 Phế phụ liệu giàu đạm (protid, peptide, acid amin…)

- Từ động vật: phế liệu lò mổ (lông, móng, sừng, da, phủ tạng, huyết…), phế liệu ngành thủy sản (da cá, xương cá, ruột cá, đầu cá, tôm, mực…)

- Từ thực vật: các loại đậu giàu đạm sau khi ép bánh dầu (bã đậu nành, đậu

phộng…)

Các phế phụ liệu giàu đạm này có thể được sử dụng để sản xuất nước chấm giàu chất dinh dưỡng và chứa nhiều amino acid; hoặc thu nhận các enzym có giá trị sinh học cao như pepsin từ dạ dày, trypsin từ tụy tạng…; hoặc thu nhận các protein

như hemoglobine, collagen, gelatin…v.v

1.1.2 Phế phụ liệu giàu glucid

- Phế liệu của sản xuất tinh bột, bã khoai mì, khoai tây…

- Các chất thải có nguồn gốc thực vật từ nông nghiệp chứa nhiều cellulose: rơm, rạ, vỏ dứa, bã mía, mùn cưa, bột giấy…có thể sử dụng trồng nấm, sản xuất khí sinh học…

- Phế liệu từ ngành công nghiệp chế biến nước trái cây giàu pectin: vỏ táo, vỏ bưởi, carot, củ cải…để thu nhận pectin, sử dụng bã để nuôi nấm mốc

- Phế thải của ngành chế biến thủy sản như vỏ tôm, vỏ cua giàu chitin…được sử dụng để thu nhận các sản phẩm có hoạt tính sinh học cao như chitin, chitosan, các dẫn xuất của chúng và D-glucosamin…được ứng dụng trong công nghiệp dược, nghiên cứu sinh hóa, công nghệ thực phẩm, mỹ phẩm

- Phế liệu từ ngành công nghiệp chế biến đường: rỉ đường, bã mía, bã củ cải đường…thường được sử dụng sản xuất nhiều sản phẩm như cồn, rượu Rum từ mật rỉ đường mía, sản xuất men bánh mì, sản xuất sinh khối nấm men, sản xuất acid glutamic và mì chính…

1.1.3 Phế phụ liệu giàu lipid

- Phế liệu của công nghiệp dầu mỡ

- Phế liệu của sản xuất dầu thực vật từ đậu nành, những loại hạt chứa dầu khác

1.1.4 Phế phụ liệu khác

- Từ dầu mỏ: n-alkal…dùng để lên men sản xuất amino acid, đặc biệt là acid glutamic, sinh khối nấm men…

- Các chất màu, chất thơm, alkaloid, tannin từ phế liệu thực vật, rau quả

1.2 MỘT SỐ SẢN PHẨM TỪ PHỤ PHẾ LIỆU GIÀU ĐẠM CỦA ĐỘNG VẬT [11,49]

Những nguyên liệu từ động vật như da, lông cứng, sừng, lông vũ, móng, phủ tạng, máu, xương… là những sản phẩm bỏ đi của vật nuôi, lò mổ động vật và các ngành công nghiệp khác, những sản phẩm này chiếm 66% trọng lượng còn sống ở gia súc, 52% ở heo và 68% ở cừu Hơn một nửa phế phụ liệu động vật không thích hợp để sử dụng vì những đặc điểm lý hóa của chúng như mùi vị thường gây khó chịu

Những phế liệu như da, lông vũ, móng, sừng… có chứa một lượng lớn những protein cấu trúc hình sợi, có thể thu nhận các protein như keratin, collagen Những phế liệu từ lò mổ như dạ dày, tụy, ruột non… được tận dụng để thu nhận nhiều enzym có giá trị sinh học như pepsin, trypsin, chymotrypsin, peptidase, aminopeptidase… Khi tiến hành thủy phân các phế liệu giàu protein thì sẽ thu được hỗn hợp các amino acid có thể bổ sung vào thực phẩm, thức ăn chăn nuôi hay qua tinh chế để sử dụng trong y dược

1.2.1 Các protease được thu nhận từ nguồn động vật [11]

1.2.1.1 Khái niệm chung

Enzym từ nguồn động vật được loài người sử dụng từ rất lâu để chế biến sữa và các sản phẩm thực phẩm khác Thông thường người ta sử dụng nguồn động vật để thu nhận protease Protease thuộc nhóm enzym hydrolase, là nhóm enzym xúc tác sự thủy phân liên kết peptide (-CO-NH) trong phân tử protein, polypeptide, sản phẩm tạo thành là các peptide ngắn, các amino acid Cơ chế thủy phân như sau:

Thường các protease trong đường tiêu hóa của cơ thể động vật tồn tại ở dạng tiền enzym không hoạt động gọi là zymogen và khi tiền enzym ở trong môi trường

pH thích hợp hoặc chính protease tương ứng tác động do cắt đứt một hay một số liên kết peptide trong phân tử của nó, làm thay đổi cấu trúc phân tử theo hướng có

lợi cho hoạt động xúc tác và lúc này tiền enzym sẽ chuyển sang trạng thái enzym hoạt động

1.2.1.2 Phân loại protease [11]

Phân loại protease:

- Dựa vào vị trí tác dụng của protease lên các liên kết peptide trong phân tử protein, người ta phân chia ra hai nhóm chính:

+ Endopeptidase: chủ yếu phân giải các liên kết peptide trong phân tử protein tạo thành những đoạn peptide ngắn có trọng lượng phân tử nhỏ như polypeptide mạch ngắn, pepton…Nhóm các protease tiêu hóa chủ yếu ở người và động vật đều thuộc nhóm enzym này gồm có pepsin, renin trong dịch dạ dày; trypsin, chymotrypsin của tuyến tụy và niêm mạc ruột non…

+ Exopeptidase: chủ yếu phân cắt liên kết ở hai đầu mạch Ví dụ: nhóm carboxypeptidase và aminopeptidase phân giải liên kết peptide từ hai đầu mạch polypeptide có nhóm carboxyl và amin tự do, dipeptidase phân giải dipeptide thành các amino acid tự do

- Dựa vào thành phần amino acid và vùng pH tối ưu của protease, người ta phân chia ra ba nhóm chính:

+ Protease acid: pepsin, renin… hoạt động ở vùng pH acid

+ Protease kiềm: trypsin, chymotrypsin… hoạt động ở vùng pH kiềm + Protease trung tính: amylase, papain… hoạt động ở vùng pH trung tính

1.2.1.3 Nguồn cung cấp enzym từ động vật

Enzym thu nhận từ nguồn động vật chủ yếu là tách chiết từ hệ tiêu hóa của chúng: từ màng nhầy, dịch vị của dạ dày; tụy tạng; niêm mạc ruột non; ruột cá…

 

1.2.1.3.1 Dạ dày [11]

Dạ dày là một đoạn phình ra của ống tiêu hóa có tác dụng chứa đựng thức ăn, nhào trộn thức ăn để thấm dịch vị và các enzym trong dịch vị sẽ phân hủy thức ăn chuẩn bị cho giai đoạn tiêu hóa chính ở ruột non Dịch vị dạ dày do các tuyến ở ống dạ dày tiết ra, dịch này trong suốt, không màu và mùi Các tuyến chính của dạ dày gồm có:

- Tế bào niêm dịch bài tiết chất nhầy

- Tế bào chính bài tiết pepsinogen, rennin, gelatinase

- Tế bào viền bài tiết HCl

- Tế bào bài tiết gastrin

Niêm mạc dạ dày là lớp màng nhầy bên trong cùng của dạ dày, bên dưới lớp này có lớp trung gian giữa niêm mạc và cơ gọi là lớp nhầy cơ, bề dày khoảng 0,5-2,5mm Trong niêm mạc có những ống bài tiết những chất khác nhau, người ta chia dạ dày ra từng vùng:

- Vùng quanh tâm vị của niêm mạc bài tiết nhiều chất nhầy, ít pepsinogen

- Vùng giữa (đáy và thân dạ dày) bài tiết thành phần chính dịch vị là HCl, pepsinogen và các enzym tiêu hóa khác

- Vùng dưới thân dạ dày là hang vị bài tiết chính là gastrin và ít chất nhầy

Trong dịch vị có hai chất hoạt động chính đó là HCl và pepsin HCl là chất vô cơ quan trọng, chiếm 0,2-0,5% dịch vị dạ dày, nó tiêu diệt vi khuẩn và làm biến tính protein trong thực phẩm làm chúng mềm yếu để enzym tấn công, nhưng tác dụng chính của HCl là tạo pH thích hợp (pH khoảng 1,5- 3, thường là 2) cho pepsin

hoạt động và hoạt hóa pepsinogen thành pepsin Trung bình một người tiết khoảng

200 μg pepsin/ml x 400ml dịch dạ dày, có khoảng 80mg pepsin/ bữa ăn

Hình1.1: Giải phẫu dạ dày [71]

1.2.1.3.2 Tụy tạng [11]

Tụy tạng là ống dạng chùm, dài, lớn nằm ngang phía sau dạ dày, giữa lá lách và tá tràng Chiều dài tụy tạng khoảng 30-35 cm, dày 1cm và nặng khoảng 80-150g Bên trong có những vách ngăn nhỏ chia tụy thành nhiều thùy nhỏ

Hình 1.2: Cơ quan tụy tạng [39,73]

Tụy được cấu tạo từ hai loại tế bào gọi là tế bào ngoại tiết và tế bào nội tiết 98% là các tế bào ngoại tiết hoặc tế bào tuyến, các tế bào này tiết enzym vào trong tá tràng giúp tiêu hóa chất béo, protein và carbohydrate trong thực phẩm; 2% còn lại là các tế bào nội tiết, tiết hormon vào mạch máu để duy trì sự cân bằng glucose

trong máu

Tế bào nội tiết có bốn dạng chính là tế bào α, β, δ và PP Tế bào β sản xuất insulin, tế bào α tiết glucagon, tế bào δ tiết somotostatin và tế bào PP tiết ra các polypeptide của tụy

1.2.1.3.3 Ruột non [36,50,72]

™ Đặc điểm cấu tạo

Ruột non là một cơ quan tiêu hóa quan trọng của cơ thể Ruột non cuộn thành nhiều vòng trong ổ bụng, và nếu kéo dãn ra nó sẽ có chiều dài khoảng 6m tính từ dạ dày đến ruột già Tại điểm nối với dạ dày, ruột non có đường kính khoảng 4cm Đến khi nối với ruột già, đường kính của nó giảm xuống còn 2,5cm Ruột non chia làm ba phần:

- Phần đầu tiên là tá tràng, có chiều dài khoảng 25cm, gần với dạ dày nhất Dưỡng trấp từ dạ dày và các dịch tiết từ tụy và gan được đổ vào tá tràng

- Phần giữa là hổng tràng, dài khoảng 2,5cm, sự tiêu hóa và hấp thụ chất dinh dưỡng xảy ra chủ yếu ở đây

- Phần cuối cùng là hồi tràng, nó là phần dài nhất khoảng 3,4m, hồi tràng kết thúc bởi van hồi tràng, là một cơ vòng để kiểm soát lưu lượng dưỡng trấp đi từ hồi tràng đến ruột già

Thành ruột non gồm có 4 lớp mỏng: lớp màng bọc bên ngoài, lớp cơ (cơ dọc,

cơ vòng), lớp niêm mạc (tiết dịch ruột và chất nhầy) và lớp dưới niêm mạc

Niêm mạc ruột non có nhiều nếp nhô lên là van ruột Trên mặt van ruột có các nếp gấp nhỏ hơn gọi là nhung mao Nhung mao được phủ một lớp liên bào hình trụ là tế bào hấp thu, trên bề mặt mỗi tế bào có 1500-4000 vi nhung mao (còn gọi là bờ bàn chải) Do cấu trúc như vậy nên diện tích của niêm mạc ruột tăng lên nhiều lần, làm gia tăng đáng kể bề mặt tiếp xúc của ruột non để hấp thu các chất dinh dưỡng Trong mỗi nhung mao có các mao mạch và mạch bạch huyết Các phân tử thức ăn đã được tiêu hóa sẽ được hấp thu qua thành của các nhung mao vào trong các mao mạch và mạch bạch huyết Trên mặt và khe giữa các vi nhung mào có các siêu nhung mao đan chéo nhau tạo nên hệ thống lưới 3 chiều gọi là glycocalyx, có vai trò lớn trong quá trình tiêu hóa hấp thu ở ruột Ơû đáy các nhung mao có các tuyến tiết ra dịch ruột Dịch này có chứa các enzym tiêu hóa có khả năng chuyển thức ăn thành những dạng cấu tạo đơn giản hơn mà cơ thể có thể sử dụng được Trung bình có khoảng 1,8 lít dịch ruột được tiết ra vào ruột non mỗi ngày

Cũng như trong dạ dày, lớp dịch nhầy bao phủ bên trên giúp bảo vệ niêm mạc của ruột non Vì các enzym tiêu hóa có tác dụng mạnh nên các tế bào niêm mạc này được thay mới hoàn toàn sau mỗi hai ngày

™ Sự tiêu hóa protein và polypeptide trong ruột non [9,35,46,50,70]

Tiêu hóa protein bắt đầu ở dạ dày và được hoàn thành ở ruột non nhờ các protease của tuyến tụy và ruột Ngoài các polypeptide sinh ra khi thủy phân ở dạ dày còn có các protein là những hợp chất phức tạp không hấp thu trong dạ dày, chúng đi xuống ruột và bị phân hủy tiếp ở Để phân giải tiếp tục protein và polypeptide, trong ruột có hai loại chất lỏng tiêu hóa tham gia là dịch tuyến tụy và dịch ruột

Dịch tuyến tụy có thành phần hóa học phức tạp và là chất lỏng kiềm yếu (pH 7,3-8,7) nhờ chứa bicarbonat natri (NaHCO3) Trong dịch tuyến tụy có các enzym xúc tác thủy phân protein và các polypeptide là trypsin, chymotrypsin, carboxypolypeptidase

Trypsin tiến hành thủy phân không triệt để, chỉ phân cắt 1/3 các liên kết peptide trong phân tử protein Chymotrypsin cũng giống trypsin, xúc tác sự thủy phân protein và các polypeptide cao phân tử hình thành nên các peptide phân tử thấp, nó cắt các liên kết peptide mà trypsin không tác động đến Còn enzym carboxypolypeptidase phân giải polypeptide từ đầu carboxyl (đầu C) và aminopeptidase phân giải từ đầu có amin (đầu N)

Tác động thủy phân của các protease tuyến tụy tạo ra một hỗn hợp các peptide ngắn, hầu hết là dipeptide và tripeptide, proteose, pepton và phần lớn các amino acid tự do

Dịch ruột là một dịch lỏng, nhờn, hơi đục, kiềm nhẹ pH từ 7,8-8,3 Những enzym tiêu hóa protein có trong dịch ruột gồm có: enterokinase, aminopeptidase, prolidase và di, tri-peptidase Enterokinase là một enzym hoạt hóa trypsin có sự hiện diện của canci Aminopeptidase phân giải polypeptide từ đầu có nhóm amin tự

do và giải phóng amino acid nhờ phân tách liên kết peptide gần kề với nhóm amino

tự do, nhưng không thủy phân những liên kết của dipeptide hoặc amino acid có đầu tận cùng Nitơ là proline Prolidase là những enzym thủy phân liên kết liên quan đến proline Còn các dipeptidase phân giải dipeptide, tripeptidase phân giải tripeptide

thành những amino acid tự do

1.2.1.4 Đặc điểm một số protease thu nhận từ nguồn động vật [11]

Enzym là một chất xúc tác hữu hiệu nhất của cơ thể sống, về bản chất enzym cũng là các protein Các enzym tiêu hóa thường được tổng hợp dưới dạng bất hoạt, phù hợp để dự trữ hoặc vận chuyển từ vị trí tổng hợp đến vị trí hoạt động mong muốn như trường hợp của các protease: pepsin, trypsin, chymotrypsin, carboxypeptidase… Sự hoạt động của những enzym thủy phân này được hoàn thành theo một trong hai con đường chủ yếu là sự tự hoạt hóa như pepsin, trypsin… và nhóm enzym thứ hai loại exopeptidase yêu cầu một hoặc vài ion kim loại chuyên biệt để hoạt hóa tiền enzym

Rennin đặc biệt có khả năng đông tụ sữa cao và phân giải protein chủ yếu là casein sữa, nên được gọi tên là “enzym đông tụ sữa” điển hình

™ Đặc điểm cấu tạo

Rennin có trọng lượng phân tử khoảng 33000-34000 Da Về mặt cấu tạo phân tử, các liên kết hydro có thể đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ cấu trúc bậc 2, 3 của rennin ở dạng hoạt động

Thành phần hóa học: rennin chứa nhiều amino acid tính hơn nhưng tỷ lệ thấp hơn pepsin Ngoài ra trong thành phần của rennin còn chứa nhiều proline, serine và trong phân tử có tới ba cầu nối disulfur

™ Đặc tính và khả năng thủy phân của rennin

Rennin tinh khiết có đặc tính của một globulin Điểm đẳng điện của rennin là pI=4,5 Rennin tinh khiết được bảo quản ở 150C rennin thấm chọn lọc qua màng tế bào nhưng không thấm qua màng tế bào ở môi trường kiềm

Đặc hiệu thủy phân: rennin là enzym thủy phân liên kết peptide trong protein và không làm ảnh hưởng đến liên kết ester và amin Rennin có tác động mạnh lên các liên kết được tạo nên bởi tyrosine và phenylalnine Đặc tính thủy phân casein của rennin phụ thuộc rất nhiều vào pH, ở pH 6,8 rennin phân cắt trung bình 1/33, ở pH 2,3 phân cắt 1/8 số liên kết peptide trong phân tử casein (Bangjensen và cộng sự, 1964; Fish, 1980)

Sự hoạt hóa prorennin thành rennin: prorennin là dạng tiền enzym của rennin có trong màng nhầy dạ dày, ổn định ở pH 8 Rennin được tạo thành từ prorennin bởi tác động của acid, sự hoạt hóa xảy ra mạnh ở pH 3 nhưng ở pH 5 thì sự hoạt hóa xảy ra không đáng kể Trong quá trình hoạt hóa 10-15% protein được tách ra dưới dạng peptide có trọng lượng phân tử bằng 4000

1.2.1.4.2 Pepsin [11,26,43,70]

™ Khái niệm

Pepsin (E.C.3.4.4.1) là enzym hàng đầu trong chuỗi enzym phân giải protein, là một enzym quan trọng của tuyến tiêu hóa động vật, thuộc nhóm enzym thủy phân

Pepsin hoạt động trong dịch vị của động vật có vú, chim, bò sát và cá Ơû heo enzym tập trung ở những tế bào của phần đáy bao tử Khi mới tiết ra enzym ở dạng tiền enzym không hoạt động gọi là pepsinogen, nhờ HCl pepsinogen được hoạt hóa thành dạng hoạt động là pepsin

Pepsin tham gia quá trình tiêu hóa protein, phân hủy protein thành pepton, polypeptide mạch ngắn hơn Tuy nhiên quá trình tiêu hóa của dạ dày chỉ là phân giải protein đến dạng trung gian, thủy phân protein chưa hoàn toàn, sau đó các peptidase và protease khác trong tụy và ruột non thực hiện phân giải tiếp theo, chuyển thức ăn sang dạng hòa tan thích hợp với quá trình tiêu hóa triệt để hơn ở ruột non, tạo sản phẩm cuối là amino acid

™ Đặc điểm cấu tạo

Phân tử pepsin là một sợi polypeptide đơn giản, hợp thành bởi 329 amino acid với đầu C là alanine và đầu N là isoleucine, có thể cuộn lại làm thành hình cầu Pepsin là một protein vững chắc bởi các mối liên kết hydro, hydrophobic, liên kết điện tử S-S Trong phân tử pepsin có chứa S tạo thành ba cầu disulfua và một gốc acid phosphoric kết hợp với nhóm hydroxyl của một trong các gốc serine

Trung tâm hoạt động của pepsin gồm một hoặc hai nhóm carboxyl của acid glutamic, một nhân thơm của tyrosine

Thành phần hóa học: hàm lượng N trong phân tử pepsin là 14,7%

Hình 1.4: Cấu tạo của pepsin heo [68]

Thành phần amino acid: pepsin chứa nhiều amino acid có tính acid nên pepsin thể hiện tính acid mạnh Phân tử pepsin heo chứa khoảng 36 nhóm carboxyl tự do, trong khi đó chỉ chứa hai gốc arginine, một gốc lysine, một gốc histidine Pepsin cũng chứa nhiều amino acid kỵ nước (theo Perlmann, 1959) Số lượng amino acid có mạch nhánh không phân cực là lớn làm cho enzym dễ tan trong rượu etylic nồng độ cao và trong hỗn hợp chứa nhiều dung môi phân cực

Trọng lượng phân tử của pepsin là 34500 Dalton Pepsin được tạo thành từ màng nhầy, ở các phần khác nhau của dạ dày thì tạo các dạng pepsin khác nhau (Tayloz và cộng sự, 1958) Ngoài pepsin A (được tách trước tiên) còn tách được pepsin B, C, D và các pepsinogen tương ứng

Pepsin đđược tách từ nguồn động vật khác nhau (heo, bò) và các pepsin khác nhau của cùng một nguồn các enzym (A, B, C, D) thì có đôi chút khác nhau về tính chất và thành phần hóa học

™ Tính chất [11]

Chế phẩm pepsin (dược phẩm) tồn tại ở dạng bột vô định hình, trắng hay vàng nhạt, mảnh nhỏ, trong hay hơi đặc, mùi đặc biệt giống mùi nước thịt, vị hơi

chua, nếu thêm lactose, glucose hay saccharose thì có vị ngọt ( Dược điển Việt Nam)

Pepsin dễ hút Nm, tan trong nước cho một dung dịch đục lờ, không tan trong cồn 950, ester, chloroform

Điểm đẳng điện của pepsin gần pH 1 Pepsin thủy phân protein trong vùng acid khá rộng từ 1-4, pH tối ưu của pepsin thay đổi tùy theo bản chất và trạng thái của cơ chất, thường hoạt động tối ưu ở pH 1,7-2,2

Pepsin bền nhất ở pH khoảng từ 4-5 nhưng trong vùng pH này hoạt lực của enzym có phần giảm đi, còn ở pH quá thấp thì dung dịch pepsin kém bền nhất, khi đó xảy ra hiện tượng tự tiêu của enzym, kèm theo sự tạo thành các phân tử nhỏ (Ceply và cộng sự, 1980) Từ pH 5,5 trở lên pepsin không hoạt động

Sự hoạt hóa pepsinogen thành pepsin: pepsin được tiết ra dưới dạng tiền pepsin là pepsinogen bất hoạt, khi tiếp xúc với môi trường acid tự nhiên của bao tử (do HCl được tiết ra bởi các tế bào đỉnh vách của môn vị heo tạo ra) hoặc chính pepsin, pepsinogen sẽ được hoạt hóa thành pepsin Quá trình hoạt hóa pepsinogen là quá trình thủy phân liên kết peptide giữa acid glutamic 41 và isoleucine 42 giải phóng peptide kìm hãm (Oâng và cộng sự, 1968) Pepsin được tạo thành lại tiếp tục xúc tác quá trình giải phóng peptide kìm hãm chuyển pepsinogen thành pepsin hoạt động Vì vậy quá trình này mang tính chất của một quá trình tự xúc tác Sự hoạt hóa pepsinogen chỉ xảy ra trong môi trường acid có pH < 5,6

Sự tự tiêu của pepsin: pepsin vừa có bản chất là protein vừa là enzym phân giải protein vì vậy pepsin có khả năng phân hủy chính nó Theo Ingram, sự tự tiêu của pepsin xảy ra trong trường hợp pepsin ở dạng dung dịch, pH thấp (pH=4), nhiệt độ thích hợp (khoảng 450C) tạo ra nhiều thành phần có phân tử lượng nhỏ hơn

pepsin, giảm 45% lượng tyrosine và chỉ thành phần nào có đặc tính của pepsin gốc thì mới hoạt động

Khả năng thủy phân protein của pepsin: pepsin tác động lên hầu hết các protein tự nhiên nhưng lại không có khả năng phân cắt triệt đđể protein thức ăn thành các amino acid riêng lẻ mà chỉ cắt sơ bộ khoảng 10 - 15% nối liên kết peptide của protein tạo thành sản phNm pepton có trọng lượng phân tử nhỏ để chuNn bị cho những qúa trình tiêu hóa triệt để ở những giai đoạn tiếp theo trong ruột non Pepsin phân cắt một cách dễ dàng các protein tan trong nước như albumin, hemoglobin, mystin, globulin, canxi…còn những protein không tan hay các nucleoprotein, protein hình sợi như keratin, neucin, glagen, gluten, các nucleoprotein…pepsin phân cắt rất khó hay không cắt được

Tính chất đặc hiệu: của pepsin phụ thuộc vào loại pepsin Pepsin A và D tính đặc hiệu xảy ra trong phạm vi rộng hơn pepsin B và C Pepsin A, D thủy phân lên cả hai cơ chất Hb và APD ( acetyl-L-phenylalanine-L-diiodtyrosine), còn pepsin B chỉ có hoạt động lên APD còn pepsin C chỉ tác động lên cơ chất Hb

Tính chất đặc hiệu của pepsin thể hiện ở chỗ là pepsin chỉ cắt những liên kết peptide tạo thành do amino acid thơm như tyrosine, phenylalanine, tryptophan liên kết với các amino acid khác Pepsin chỉ thủy phân những liên kết peptide, không tác dụng vào những mối liên kết amid Ngoài ra, pepsin còn thủy phân liên kết giữa Ala-Ala, Ala-Ser, nó cũng cắt liên kết giữa Leu-Val, Val-Cis, Glu-Asn, Leu-Glu nhưng ở mức độ thấp hơn

Cũng như nhiều protease khác, ngoài việc phân cắt được liên kết peptide, pepsin có khả năng phân cắt cả liên kết ester (Losins và cộng sự, 1954) hay những hợp chất ester sulfite có nhân thơm và có thể làm đông tụ sữa (Teply và cộng sự, 1980)

1.2.1.4.3 Pancreatin [11]

™ Thành phần enzym

Pancreatin là hệ enzym thủy phân xúc tác các phản ứng chuyển hóa đạm, tinh bột, đường, acid nucleic, chất béo và một số chất khác ở trong ruột Các enzym này gồm có: trypsin, chymotrypsin, elastase, colagenase, amylase, lactase, saccharase, lipase, aminopeptidase, nuclease…Pancreatin có trong tụy động vật máu nóng và người ta thường trích ly pancreatin từ tụy tạng của heo

™ Tính chất

Pancreatin có hoạt tính mạnh nhất trong môi trường kiềm và bị bất hoạt trong môi trường acid mạnh, nó hoạt động mạnh nhất từ 2 đến 3 giờ sau khi ăn để thực hiện quá trình tiêu hóa ở ruột non Pancreatin có thể pepton hóa nhiều loại thức ăn như sữa, thịt, cháo…và chuyển dầu, chất béo thành dạng nhũ tương dễ tiêu hóa

1.2.1.4.4 Trypsin [11,43]

™ Khái niệm

Trypsin (E.C.3.4.21.4) có trong dịch tụy và dịch ruột non của người và động vật Trong cơ thể sinh vật, trypsin hoạt động trong môi trường kiềm ở ruột, do đó được gọi là protease kiềm tính Vai trò của trypsin là tiếp tục thủy phân các protein thức ăn còn lại sau khi đã bị thủy phân một phần ở dạ dày tạo chủ yếu là dipeptide và các amino acid

™ Đặc điểm cấu tạo

Trypsin là một chuỗi polypeptide có 223 amino acid, trọng lượng phân tử 22680-23400Da pH tối ưu cho hoạt động của trypsin là 8 và pH thích hợp của trypsin là 7,8-9,5 Tuy nhiên hoạt tính của dung dịch trypsin vẫn có thể ổn định ở pH 3-5 Nhiệt độ thích hợp cho hoạt động của trypsin là nhiệt độ cơ thể nhưng nó vẫn

trypsin có khả năng thủy phân mạnh các loại cơ chất như casein, hemoglobin hay gelatin Khi đun nóng dung dịch lên đến 900C và pH trong khoảng 6-8 thì dung dịch enzym bị mất hoạt tính hoàn toàn

Trong môi trường pH 8 và có sự hiện diện của Ca thì enzym từ dạng không hoạt động chuyển thành dạng hoạt động Khi không có Ca thì enzym bị mất 50% hoạt tính do tạo thành protein trơ và enzym chỉ còn lại 50% hoạt tính thủy phân Như vậy Ca được xem như là chất bảo vệ cho enzym khỏi bị biến tính và bảo vệ chống lại sự tự thủy phân của trypsin

™ Tính chất

Trypsin có tác dụng trên hầu hết các cơ chất protein nhưng tác dụng của nó trên protein đã bị biến tính tốt hơn là trên protein chưa bị biến tính Trypsin chỉ có tác dụng trên hemoglobin, albumin biến tính của huyết tương, đối với collagen hay albumin trứng thì cần phải xử lý sơ bộ với nhiệt thì trypsin mới có tác dụng

Trypsin là một loại enzym thủy phân protein không triệt để, khi sử dụng trypsin thì chỉ có 1/3 liên kết peptide trong phân tử protein là bị thủy phân, phần còn lại là các peptide có phân tử ngắn hơn và đôiđkhi cũng tạo ra các amino acid tự

do như tryptophane, tyrosine

Tính đặc hiệu: trypsin cắt các liên kết được tạo bởi nhóm carboxyl của lysine hay arginine với nhóm amine của các amino acid bất kỳ và trypsin không cắt liên kết giữa lysine và arginine Ngoài thủy phân liên kết peptide, trypsin cũng có thể thủy phân liên kết ester

Sự hoạt hóa trypsinogen: trong tuyến tụy, đầu tiên trypsin được tiết ra dưới dạng không hoạt động là trypsinogen, sau đó được chuyển hóa thành trypsin hoạt động dưới tác động của enzym đường ruột là enteropeptidase hoạt hóa trypsinogen bằng cách cắt liên kết peptide giữa Lys6-Ile7 ở đầu chuỗi polypeptide, một đoạn

peptide gồm 6 amino acid (Val-(Asp)4-Lys) được tách ra khỏi chuỗi; hoặc bởi chính trypsin do nó có tác dụng tự xúc tác, hiện tượng này chỉ xảy ra khi có sự hiện diện một lượng nhỏ trypsin còn lượng lớn sẽ làm ức chế quá trình này

™ Đặc điểm cấu tạo

Chymotrypsin được cấu tạo từ ba sợi polypeptide: sợi A gồm các amino acid từ 1-13, sợi B gồm các amino acid từ 16-146, sợi C gồm các amino acid từ 149-246 Các sợi này liên kết với nhau bởi cầu nối disulfite Các sợi polypeptide liên kết với nhau tạo thành dạng hình cầu Cấu trúc thứ cấp của enzym có dạng β Enzym có bộ

ba amino acid xúc tác phản ứng là Ser195-His57-Asp102, những amino acid này tạo thành vị trí hoạt động của protein hỗ trợ cho hoạt động xúc tác

Chymotrypsin là một chuỗi polypeptide có 246 amino acid, trọng lượng phân tử 22500 Da

Hoạt động thủy phân của chymotrypsin: trong ruột, chymotrypsin thủy phân protein và các sản phẩm đã được tiêu hóa một phần bởi pepsin để tạo ra các peptide ngắn và các amino acid tự do Hoạt tính của nó tương đối yếu hơn trypsin nhưng lại có khả năng thủy phân protein sâu sắc hơn

Tính chất đặc hiệu: chymotrypsin tác dụng trên những liên kết mà trypsin không tác động, những liên kết này được tạo thành bởi nhóm carboxyl của amino acid có nhân thơm như tyrosine, tryptophane, phenylalanine với nhóm amin của amino acid khác Tương tự trypsin, ngoài khả năng phân cắt các liên kết peptide nó còn có khả năng tác dụng lên các liên kết ester

R1 là gốc amino acid có nhân thơm ( Tyr, Try, Phe)

R2 là gốc amino acid bất kỳ

Sự hoạt hóa chymotrypsinogen: trong quá trình chymotrypsinogen được chuyển hóa thành chymotrypsin hoạt động nhờ trypsin, khi đó có sự xuất hiện trung tâm hoạt động của enzym Khi trypsin phân cắt liên kết giữa hai amino acid 15 (arginine) và 16 (isoleucine) trong chuỗi polypeptide sẽ tạo thành π-chymotrypsin có hoạt tính thủy phân nhưng không bền Sau đó trypsin tiếp tục cắt đứt liên kết giữa amino acid 14 (serine) và 13 (aginine) để tạo thành δ-chymotrypsin Sau cùng tách một dipeptide của đoạn amino acid 148 và 149 (threonine và asparagine) sẽ hình thành α-chymotrypsin là một cấu trúc được giữ bằng 5 cầu nối disulfur Sự thay đổi này tạo nên trung tâm hoạt động của enzym

Ch ymotrypsin -CO-NH-CH-CO NH-CH- -CO-NH-CH-CO + NH-CH-

R 1 OH - H + R 2 R 1 R 2

1.2.1.4.6 Các protease và peptidase khác [16,33,43,44,46,70]

Ngoài các enzym tiêu hóa được thu nhận từ dạ dày, tụy tạng như pepsin, trypsin, chymotrypsin còn có những protease, peptidease khác cũng được thu nhận từ tụy và ruột non

Carboxypeptidase: là một peptidase của dịch tụy, hoạt động ở môi trường

kiềm, thủy phân các liên kết peptide cạnh nhóm carboxyl ở tận cùng (đầu C)

-CO – NH – CH - COOH

R Carboxypeptidase

Carboxypeptidase được tạo ra ở dạng bất hoạt là procarboxypeptidase và được tiết vào ruột non và sau đó được hoạt hóa nhờ trypsin Có hai loại carboxypeptidase đó là carboxypeptidase A và B, cả hai đều là exopeptidase Carboxypeptidase A là một enzym chứa kim loại là kẽm, đặc hiệu đối với amino acid thơm ở đầu C, trong khi đó carboxypeptidase B đặc hiệu đối với amino acid kiềm ở đầu C Carboxypeptidase hoạt động mạnh nếu amino acid tận cùng là phenylalanine và không hoạt động nếu amino acid là proline hay hydroxyproline

Elastase có trong dịch tụy, tác động lên elastin cũng như một vài protein

khác và tiêu hóa chúng thành các amino acid

Aminopeptidase: là enzym được tạo ra bởi các tuyến của ruột non, hoạt

động trong môi trường kiềm, thủy phân các liên kết peptide cạnh nhóm amino tự do và giải phóng amino acid do cắt liên kết peptide cạnh nhóm amino đó

NH2 – CH – CO – NH -…

R

Aminopeptidase là những enzym thuộc nhóm exopeptidase và gồm có:

- Những enzym aminopeptidase như EC 3.4.11.1, EC 3.4.11.2, EC 3.4.11.3 là những enzym phân cắt các peptide từ đầu N của các amino acid trung tính

- Những enzym như EC 3.4.13.8 là đặc hiệu đối với những cơ chất dipeptide

- Những enzym như EC 3.4.15.1 phân cắt thành những đơn vị dipeptide từ đầu

C (Maroux et al.,1973; Feracci and Maroux, 1980)

Dipeptidase: có trong dịch ruột, nó tác động lên các dipeptide đặc hiệu ví dụ

như glycyl-glycine peptidase tác động lên dipeptide glycyl-glycine nhưng không tác động lên tripeptide glycyl-glycyl-glycine Như vậy rõ ràng dipeptidase đòi hỏi có cả nhóm amino tự do và carboxyl tự do gần liên kết peptide mà nó tác động để giải

phóng các amino acid tự do

1.2.1.5 Phương pháp thu nhận các protease từ phế liệu lò mổ động vật 1.2.1.5.1 Phương pháp thu nhận Rennin [11]

™ Phương pháp thu nhận rennin

Thu rennet từ dạ dày bê con thường được chuẩn bị ngay ở lò mổ bằng cách sấy khô hoặc ướp muối, lớp dạ dày được gỡ ra còn nguyên, được thổi phồng lên bằng không khí và được làm khô Dạ dày khô sẽ được chiết tách bằng dung dịch NaCl

Dịch rennet được chiết chứa rennin hoạt động và tiền rennin bất hoạt, thêm acid vào để sự chiết đạt hiệu quả tối đa Thường người ta cũng tách chiết rennin bằng HCl tương tự pepsin

™ Phương pháp thu dung dịch rennin

Nguyên liệu thu rennin là ngăn thứ tư dạ dày bê non dưới 5 tháng tuổi Lấy phần múi khế của bao tử bê và lộn ngược nhẹ để bỏ hết thức ăn dư, bỏ mỡ, cân trọng lượng Rửa nhẹ bằng nước lạnh, sau đó rửa bằng dung dịch muối NaCl 15%

Có hai phương pháp thu nhận dung dịch rennin: