NGHIÊN CỨU THU NHẬN ENZYME TIÊU HÓA TỪ NỘI TẠNG CÁ TRA

NGHIÊN CỨU THU NHẬN ENZYME TIÊU HÓA TỪ NỘI TẠNG CÁ TRA Đối tượng nghiên cứu của luận án là các enzyme tiêu hóa có trong cơ quan nội tạng của cá tra (Pangasius hypophthalmus) nhưng chủ yếu tập trung vào enzyme lipase và protease. Phạm vi nghiên cứu của luận án là nghiên cứu đặc điểm phân bố của các enzyme protease, lipase và amylase trong các cơ quan nội tạng; thu nhận, tinh sạch và xác định tính chất của lipase và protease từ nội tạng của cá tra (Pangasius hypophthalmus).

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

VƯƠNG BẢO THY

NGHIÊN CỨU THU NHẬN ENZYME TIÊU HÓA

Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM

Người hướng dẫn khoa học 1: TS TRẦN BÍCH LAM Người hướng dẫn khoa học 2: GS.TSKH.VS LƯU DUẨN

Phản biện độc lập 1: GS TS ĐẶNG THỊ THU

Phản biện độc lập 2: PGS TS TRANG SỸ TRUNG

Phản biện 1: GS TS TRẦN THỊ LUYẾN

Phản biện 2: PGS TS ĐỒNG THỊ THANH THU

Phản biện 3: PGS TS LÊ VĂN VIỆT MẪN

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án họp tại

………

……… Vào lúc giờ ngày tháng năm 2014

Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:

- Thư viện Khoa học Tổng hợp Tp.HCM

- Thư viện Trường Đại học Bách Khoa –ĐHQG-HCM

DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ [1] Vương Bảo Thy, Trần Bích Lam, Lưu Duẩn “Preparation, purification

and properties of lipase from hepatopancreas of Tra (Pangasius hypophthalmus) catfish”, Tạp chí phát triển Khoa Học và Công Nghệ,

NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM, tập 14, K3, trang 5-11, 2011

[2] Vương Bảo Thy, Trần Bích Lam, Lưu Duẩn “Properties of digestive

enzymes from visceral organs of Tra (Pangasius hypophthalmus) catfish”, Tạp chí phát triển Khoa Học và Công Nghệ, NXB Đại Học Quốc

Gia TP.HCM, tập 14, K4, trang 34-43, 2011

[3] Vương Bảo Thy, Trần Bích Lam, Lưu Duẩn “Purification and

characterization of proteases from hepatopancreas of Tra (Pangasius hypophthalmus) catfish”, Tạp chí Khoa Học và Công Nghệ, Bộ Khoa Học

và Công Nghệ, tập 49, 5A, trang 290-297, 2011

[4] Vương Bảo Thy, Trần Bích Lam, Lưu Duẩn “Thông số động học và tính

chất của protease tinh sạch từ gan tụy cá Tra (Pangasius hypophthalmus)”, Tạp chí Nông nghiệp và phát triển nông thôn, Bộ Nông

nghiệp và phát triển nông thôn, kỳ 1 tháng 12/2013, trang 60-63, 2013

[5] Vương Bảo Thy, Trần Bích Lam, Lưu Duẩn “Tính chất động học và đặc

điểm thủy phân của lipase tinh sạch từ gan tụy cá Tra (Pangasius hypophthalmus)”, Tạp chí phát triển Khoa Học và Công Nghệ, NXB Đại

Học Quốc Gia TP.HCM, tập 16, K4, trang 85-91, 2013

[6] Vương Bảo Thy, Trần Bích Lam, Lưu Duẩn “Nghiên cứu tách lấy

pancreatin từ gan tụy cá Tra (Pangasius hypophthalmus)”, Tạp chí

Phân tích Hóa Lý và Sinh học, Hội Khoa học Kỹ thuật Phân tích Hoá lý và

Sinh học VN, tập 18 (4), trang 178-186, 2013

[7] Vương Bảo Thy, Phan Trung Thành, Trần Bích Lam, Lưu Duẩn “Nghiên

cứu thu nhận enzym lipase từ gan tụy cá Tra (Pangasius hypophthalmus) bằng phương pháp lọc màng membrane”, Tạp chí

Khoa Học và Công Nghệ, Bộ Khoa Học và Công Nghệ, tập 51 (5C), trang

21-25, 2013

[8] Vương Bảo Thy, Trần Bích Lam, Lưu Duẩn “Nghiên cứu thu nhận chế

phẩm enzyme từ gan và tụy cá Tra (Pangasius hypophthalmus) bằng phương pháp kết tủa”, Tạp chí Khoa Học và Công Nghệ, Bộ Khoa Học

và Công Nghệ, tập 52 (5C), trang , 2014

1

MỞ ĐẦU

TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Nghiên cứu enzyme tiêu hóa của các loài cá được đặc biệt quan tâm trong vài thập kỷ vừa qua Do cá sống trong môi trường nhiệt độ thấp nên

để duy trì sự sống, chúng cần phải có hệ enzyme tương đối mạnh

Trong các enzyme nội tạng cá, lipase ngày càng được quan tâm do có khả năng ứng dụng cao trong y học và công nghệ thực phẩm Một số lipase

từ nội tạng cá đã được thế giới nghiên cứu như lipase cá mập, cá mòi, cá hồi,

cá tráp, cá ngừ vây xanh, cá đối, cá rô, Riêng lipase cá tra (Pangasius

hypophthalmus), hiện nay chưa có nghiên cứu nào được công bố Trong khi

đó, về lý thuyết, ở cá tra có mô mỡ rất phát triển so với các loại cá da trơn khác, như vậy ở loài cá này enzyme lipase phải đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất Vì vậy việc thu nhận, tinh sạch và nghiên cứu tính chất của lipase gan tụy cá tra có giá trị khoa học và cần đặc biệt quan tâm So với lipase thì protease nội tạng cá đã được nghiên cứu ở nhiều loài như protease cá mòi, cá hồi trứng, cá hồi bạc, cá trồng, cá thu Tuy nhiên,

về cá da trơn ở Việt Nam cho đến nay ngoài một số khảo sát chung về protease nội tạng chưa có công bố nào phân tích riêng tính chất protease gan

tụy cá tra

Theo dự báo của VASEP (Hiệp hội Chế biến và Xuất khẩu Thủy sản Việt Nam) đến năm 2015 sản lượng cá tra nguyên liệu khoảng 1,8 triệu tấn thì riêng phần nội tạng ước tính khoảng 100.000 tấn, đây là nguồn nguyên liệu dồi dào, nhiều tiềm năng để thu nhận các chế phẩm enzyme tiêu hóa ứng dụng trong y học, công nghệ thực phẩm

Đề tài “Nghiên cứu thu nhận enzyme tiêu hóa từ nội tạng cá tra (Pangasius hypophthalmus)” nhằm góp phần giải quyết các vấn đề trên

MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Xác định đặc tính phân bố, phân lập và xác định tính chất của các

enzyme tiêu hóa trong nội tạng cá tra (Pangasius hypophthalmus)

2 Xác định phương pháp thu nhận chế phẩm enzyme tiêu hóa từ nguồn nội tạng cá tra sẵn có để đưa vào ứng dụng

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của luận án là các enzyme tiêu hóa có trong cơ

quan nội tạng của cá tra (Pangasius hypophthalmus) nhưng chủ yếu tập

trung vào enzyme lipase và protease

Phạm vi nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu của luận án là nghiên cứu đặc điểm phân bố của các enzyme protease, lipase và amylase trong các cơ quan nội tạng; thu nhận, tinh sạch và xác định tính chất của lipase và protease từ nội tạng của

cá tra (Pangasius hypophthalmus)

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Phương pháp nghiên cứu để thực hiện luận án là phương pháp nghiên cứu thực nghiệm khoa học kết hợp với phương pháp phân tích lý thuyết và tổng hợp tài liệu

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

1 Khảo sát hệ enzyme tiêu hóa trong các cơ quan nội tạng cá tra

2 Nghiên cứu thu nhận chế phẩm enzyme tiêu hóa từ gan tụy cá tra

3 Nghiên cứu tinh sạch và xác định tính chất protease gan tụy cá tra

4 Nghiên cứu tinh sạch và xác định tính chất lipase gan tụy cá tra

5 Nghiên cứu khả năng ứng dụng chế phẩm enzyme tiêu hóa

Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN

Ý nghĩa khoa học

Là công trình đầu tiên ở Việt Nam nghiên cứu một cách có hệ thống, phân tích chuyên sâu về hệ enzyme protease, lipase từ gan tụy cá tra

(Pangasius hypophthalmus), đóng góp những dẫn liệu khoa học quan trọng

về hệ enzyme tiêu hóa từ nội tạng cá tra

3

Đã xác định được đặc điểm cấu tạo và tính chất của protease và lipase

từ gan tụy cá tra; đưa ra điều kiện trích ly và phương pháp thu nhận chế phẩm enzyme gan tụy cá tra bằng phương pháp kết tủa và phương pháp lọc màng; đề xuất phương pháp tinh sạch protease và lipase từ gan tụy cá tra

Ý nghĩa thực tiễn

Là công trình đầu tiên ở Việt Nam nghiên cứu thu nhận, tinh sạch các enzyme tiêu hóa từ nguồn phế liệu nội tạng của ngành chế biến cá tra

(Pangasius hypophthalmus), góp phần làm phong phú thêm nguồn thu các

chế phẩm enzyme nói chung và protease, lipase nói riêng Chế phẩm enzyme từ nội tạng cá tra có thể ứng dụng có hiệu quả cao trong sản xuất pepton, hỗ trợ tiêu hóa Kết quả nghiên cứu là giải pháp thiết thực từ thực tế sản xuất của ngành chế biến cá tra, tạo sản phẩm có giá trị gia tăng từ nguồn phế liệu cá, góp phần phát triển bền vững công nghiệp cá tra của Việt Nam

BỐ CỤC CỦA LUẬN ÁN

Luận án gồm 120 trang bao gồm: Mở đầu 3 trang; Chương 1: Tổng quan 28 trang; Chương 2: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu 14 trang; Chương 3: Kết quả và bàn luận 73 trang; Kết luận và kiến nghị 2 trang, 150 tài liệu tham khảo Trong luận án có 24 bảng, 62 hình và đồ thị

CHÖÔNG 1 TOÅNG QUAN

1.1 Tình hình nghiên cứu enzyme tiêu hóa từ nội tạng cá

Hiện nay, các nghiên cứu về hệ tiêu hóa của các loài cá nói chung và cá

da trơn nói riêng chủ yếu tập trung vào việc khảo sát thói quen về ăn uống của chúng Ngoại trừ enzym pepsin từ dạ dày cá đã được nhiều tác giả trên thế giới nghiên cứu thu nhận, tinh sạch, xác định tính chất và đưa vào ứng dụng, các hiểu biết về hệ enzyme tiêu hóa từ tụy tạng cá vẫn còn khá hạn chế Nghiên cứu về protease tụy tạng cá cho thấy đây là các protease kiềm,

có hai loại protease là trypsin và chymotrypsin Trypsin và các enzyme giống trypsin có hoạt độ protease đã được tinh sạch và định tính ở một số

4 loài cá như: cá mòi, cá ốt vảy nhỏ, cá tuyết đảo băng, cá tuyết Đại Tây Dương, cá hồi trứng, cá hồi Đại Tây Dương, cá hồi bạc, cá trồng Ngoài trypsin và chymotrypsin, các nghiên cứu cũng đặc biệt quan tâm đến protease kiềm từ nội tạng cá Nghiên cứu về các enzyme protease trong hệ tiêu hoá của các loài cá khác nhau đã cho thấy rằng các serine protease từ

cá cũng tương tự với các enzyme này ở động vật máu nóng về kích thước phân tử, thành phần acid amin và sự nhạy cảm với các chất có tác động ức chế các serine protease

Một số lipase từ nội tạng cá khác đã được nghiên cứu như lipase cá mập,

cá tuyết, cá tráp, cá đối, cá rô Jonh S Patton tìm thấy hai loại lipase gan tuỵ

ở dạng hoạt hoá ở cá mập, một loại lipase được hoạt hoá bởi muối mật có thể đặc hiệu cho các acid béo không bão hoà bất kể vị trí cũng như tính đặc hiệu nhóm cho các ester Lie và Lambertsen cho thấy các enzyme lipase thu được

từ cá tuyết Đại Tây Dương (Gadus morhua) thuỷ phân chủ yếu các PUFA và

cho thấy chúng có tính đặc hiệu acid béo hoàn toàn đối lập với các enzyme lipase vi sinh vật Alberta N.A Aryee đã thu nhận phân đoạn lipase từ nội

tạng cá đối (Mugil cephalus) Poonsuk Prasertsan đã khảo sát hoạt độ của

lipase trên đối tương nghiên cứu là nội tạng của 3 loại cá ngừ

Nguồn enzyme tiêu hóa tiềm năng từ nội tạng cá tra

Cá tra (Pangasius hypophthalmus) là loài cá có giá trị kinh tế cao ở Việt

Nam Riêng phần nội tạng, là phế liệu của ngành chế biến cá tra, ước tính khoảng 100.000 tấn/ năm Đây là nguồn nguyên liệu dồi dào, nhiều tiềm năng để thu nhận các enzyme tiêu hóa như lipase, protease ứng dụng trong y học, công nghệ thực phẩm Việc thu nhận enzyme tiêu hóa từ nội tạng cá tra được đánh giá là mang tính khả thi cao do có những điểm mạnh như: (1) nội tạng cá tra là nguồn nguyên liệu giàu enzyme; (2) trữ lượng nguồn nguyên liệu này ở nước ta rất lớn; (3) có cơ sở lý thuyết về enzyme tiêu hóa, có thể ứng dụng các kỹ thuật hiện đại trong nghiên cứu và thu nhận enzyme từ nội tạng cá tra; (4) giá trị sản phẩm cao; (5) dự đoán nhu cầu sử dụng enzyme

5 tiêu hĩa tăng cao trong tương lai; (6) khác với tụy tạng lợn, bị hay gia cầm,

sử dụng chế phẩm enzyme từ cá khơng gặp cản trở về tơn giáo hay dịch bệnh

1.2 Phương pháp thu nhận và tinh sạch enzyme từ nội tạng cá

Cho đến nay các chế phẩm enzyme tiêu hĩa chủ yếu được thu nhận và tinh sạch theo phương pháp truyền thống qua các cơng đoạn trích ly, kết tủa

và tinh sạch Nhưng xu hướng mới để thu nhận enzyme cơng nghiệp hiện nay là phương pháp lọc màng (membrane) Ưu điểm của phương pháp lọc màng là ít gây ơ nhiễm mơi trường hơn phương pháp kết tủa truyền thống

vì khơng sử dụng hĩa chất là muối trung tính hay dung mơi hữu cơ như aceton, ethanol, hoặc isopropanol (thể tích gấp 3 - 4 lần thể tích dịch enzyme) để kết tủa enzyme Nhược điểm của phương pháp lọc màng là kích thước phân tử phân riêng giao động trong khoảng lớn, do đĩ phương pháp lọc màng khơng tách riêng hồn tồn được các protein Kỹ thuật lọc màng vì vậy được ứng dụng hiệu quả trong cơng nghiệp thu nhận chế phẩm thơ, nhưng kém hiệu quả trong việc thu nhận chế phẩm tinh khiết

1.3 Ứng dụng của các enzyme tiêu hĩa từ nội tạng cá

Các enzyme tiêu hĩa thu nhận từ nội tạng cá được nghiên cứu ứng dụng trong xử lý thịt, trích ly dầu cá từ nguyên liệu thơ, sản xuất acid béo ω-3 dạng concentrate, dùng làm enzyme chống oxy hĩa, tách loại da cá, tinh sạch trứng cá, tách bỏ vỏ của động vật cĩ vỏ, sản xuất nước chấm từ cá, sản xuất thức ăn gia súc từ cá, sản xuất protein thủy phân từ cá, tận thu các hợp chất màu từ phế phẩm của động vật cĩ vỏ, khử mùi ơi do oxy hố ở sữa

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu

Nội tạng cá tra (Pangasius hypophthalmus) do cơng ty chế biến thủy

sản ở Vĩnh Long cung cấp Ngay sau khi giết mổ, nội tạng được bảo quản ở -200C để hạn chế sự biến tính enzyme

2.2 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp xác định đặc điểm phân bố các enzyme trong nội tạng

6 Nguyên liệu nội tạng được chia thành 3 loại sau: (1) gan tụy, (2) ruột, (3) nội tạng hỗn hợp pH trích ly từ 6-11 Các enzyme khảo sát: lipase, protease và amylase Mục tiêu: chọn thành phần nội tạng, pH trích ly tối ưu

để hoạt độ protease, lipase, amylase tính trong 1g chất khô nguyên liệu cao nhất

Phương pháp trích ly enzyme từ nội tạng cá tra

Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến sự hòa tan enzyme: (1) tỷ lệ nguyên liệu/dung môi từ 1/1 – 1/5; (2) nhiệt độ từ 5 - 450C; (3) thời gian từ 0,5 – 2,5 giờ Hàm mục tiêu: hoạt độ, hoạt độ riêng protease, lipase/g chất khô nguyên liệu cao nhất

Phương pháp lọc màng trong thu nhận protein enzyme

Trong dịch trích ly enzyme thô, ngoài enzyme còn có các chất hòa tan, protein tạp, các hạt lipid…Để thu nhận enzyme, chúng tôi sử dụng kết hợp

02 kỹ thuật lọc màng là: (I) vi lọc (MF) với màng 1 và 0,1 μm và (II) siêu lọc (UF) Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lọc UF: (1) nồng độ chất tan trong dòng nhập liệu với tỷ lệ pha loãng dịch enzyme từ 1/1 -1/3; (2) áp suất lọc từ 4 -8 psi; (3) thời gian lọc từ 90 -150 phút Hàm mục tiêu: hiệu suất thu hồi và độ tinh sạch củ

sau lọc UF đạt giá trị cao nhất

Phương pháp kết tủa trong thu nhận protein enzyme

Từ dịch trích ly enzyme thô, sử dụng tác nhân dung môi hữu cơ (aceton, ethanol, isopropanol) hoặc muối amoni sulfate bổ sung vào dịch enzyme để kết tủa protein Ứng với mỗi tác nhân kết tủa, khảo sát (1) các tỷ lệ dung môi

và dịch trích enzyme từ 1/1 – 5/1 (v/v) hoặc (2) nồng độ bão hòa muối amoni sulfate từ 40 – 80% bổ sung vào dịch enzyme Hàm mục tiêu: chọn tác nhân cho hiệu suất thu hồi cao để thu nhận chế phẩm enzyme; chọn tác nhân cho độ tinh sạch cao để tiếp tục tách riêng các enzyme tinh sạch

Phương pháp tinh sạch enzyme

Chế phẩm enzyme thô gồm hỗn hợp nhiều enzyme, thông thường phải

7 kết hợp 2-3 phương pháp tinh sạch mới tách riêng được các enzyme Sử dụng kết hợp các phương pháp như: (1) Thẩm tích để loại muối và các chất

có phân tử lượng nhỏ; (2) Sắc ký trao đổi ion; (3) Sắc ký lọc gel Sephadex Trong nghiên cứu này, enzyme được chọn tinh sạch bằng thẩm tích; sắc ký trao đổi ion DEAE-cellulose; sắc ký lọc gel Sephadex G-75/ G-100 Mục tiêu: thu nhận protease/ lipase tinh sạch từ hỗn hợp enzym ban đầu

Phương pháp xác định tính chất các enzyme tinh sạch

Các enzyme tinh sạch được xác định thành phần cấu tạo, phân tử lượng; xác định các thông số động học như pH tối ưu, nhiệt độ tối ưu, độ bền pH, độ bền nhiệt theo thời gian, các chất làm tăng hoặc làm giảm hoạt

độ enzyme; xác định giá trị Km và Vmax

Phương pháp nghiên cứu ứng dụng chế phẩm enzyme

Chế phẩm enzyme được ứng dụng trong sản xuất pepton, hỗ trợ tiêu hóa

2.3 Công thức tính toán

Hoạt độ riêng là số đơn vị hoạt độ enzyme được tính trên 1mg protein của chế phẩm Hoạt độ tương đối là tỷ lệ phần trăm giữa hoạt độ enzyme còn lại và hoạt độ enzyme ban đầu Hiệu suất thu hồi là tỷ lệ giữa tổng hoạt

độ enzyme thu được sau quá trình tinh sạch và tổng hoạt độ enzyme trong mẫu trước khi đem tinh sạch Độ tinh sạch được tính theo tỷ lệ giữa hoạt độ riêng của enzyme thu được sau quá trình tinh sạch và hoạt độ riêng của mẫu enzyme trước khi đem tinh sạch

Sử dụng phần mềm Stargaphic Plus 4.0 để xử lý thống kê

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 Khảo sát hệ enzyme tiêu hóa trong nội tạng cá tra

3.1.1 Tỷ lệ khối lượng các thành phần trong nội tạng cá tra

Nội tạng cá tra theo kết quả nghiên cứu, chiếm tỷ lệ khối lượng 5,83%, cao hơn so với cá ngừ (5,44%) nhưng thấp hơn so với cá thu (8%) ở các nghiên cứu khác, nội tạng các loại cá này là phế liệu ngành chế biến thủy sản và cũng đang được nghiên cứu tận thu enzyme

8

3.1.2 Sự phân bố lipase, protease và amylase trong các cơ quan nội tạng

Hoạt độ của các enzyme tiêu hóa phụ thuộc vào bản chất của nguyên liệu nội tạng, do mỗi enzyme tập trung ở một số cơ quan nhất định pH trích ly thì ảnh hưởng lên sự hòa tan của enzyme Trong nghiên cứu này đã khảo sát ảnh hưởng của loại nguyên liệu nội tạng (nội tạng hỗn hợp, gan tụy, ruột) và pH dung môi (6-11) đến hoạt độ của các enzyme lipase, protease, amylase Kết quả tổng hợp thể hiện ở bảng 1

Bảng 1: Hoạt độ lipase, protease và amylase tại pH trích ly tối ưu

Thành phần pH

trích ly tối ưu

Lipase

Hoạt độ (U/g ck)

Hoạt độ riêng (U/mg pr)

Hoạt độ riêng (U/mg pr)

Hoạt độ riêng (U/mg pr)

Các chữ số khác nhau trong cùng một cột thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa

thống kê ở mức p < 0,05; ck: chất khô nguyên liệu

9 Theo kết quả bảng 1, tại giá trị pH trích ly tối ưu, cho thấy trong các thành phần nội tạng, mẫu gan tụy có hoạt độ enzyme lipase, protease và amylase cao hơn mẫu nội tạng hỗn hợp và mẫu ruột, khác biệt có ý nghĩa

về mặt thống kê ở mức p < 0,05, có thể do tụy tạng là cơ quan chính sản sinh các enzyme tiêu hóa Hoạt độ riêng của các enzyme tiêu hóa từ gan tụy

cá tra là khá cao khi so sánh với các loài cá khác

Trong nghiên cứu này chúng tôi quan tâm chủ yếu đến hai loại enzyme chính là lipase và protease Từ kết quả thí nghiệm này chọn nguyên liệu là gan tụy, pH trích ly là pH8 cho các nghiên cứu tiếp theo

3.2 Khảo sát quá trình trích ly enzyme

Kết quả nghiên cứu đã xác định điều kiện tốt nhất để trích ly enzyme protease và lipase từ gan tụy cá tra như sau: với dung môi là đệm Tris-HCl (0,05N) pH 8, tỷ lệ nguyên liệu/dung môi trích ly là 1/2, nhiệt độ trích ly

50C, thời gian trích ly là 1 giờ

3.3 Khảo sát quá trình thu nhận enzyme bằng công nghệ lọc màng

Kết quả khảo sát cho thấy công nghệ lọc màng chỉ đạt hiệu quả cao trong thu nhận lipase và không hiệu quả đối với protease Nên từ dịch trích enzyme, tiến hành các bước sau: (1) lọc thô; (2) ly tâm; (3) lọc MF với 2 màng kích thước lần lượt 1 và 0,1 µm; (4)lọc UF, phân đoạn 10 KDa, vật liệu màng polysunfone, mô hình lọc cross-flow Đánh giá hiệu suất thu hồi

và độ tinh sạch lipase trong dòng retentate sau lọc UF

Bảng 2: Kết quả thu lipase sau quá trình lọc MF

Hoạt độ riêng lipase (U/mg pr)

Tổng hoạt

độ lipase (U)

Hiệu suất thu hồi (%)

Độ tinh sạch (lần) Pha

10

Từ kết quả bảng 2 cho thấy độ tinh sạch lipase tăng sau khi lọc MF qua

2 màng kích thước 1 và 0,1 µmchứng tỏ quá trình lọc MF hiệu quả

3.3.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ pha loãng dịch enzyme thô đến hiệu suất thu hồi và độ tinh sạch lipase sau lọc UF

Bảng 3: Kết quả thu lipase trong dòng retentate theo tỷ lệ pha loãng

Hoạt độ riêng lipase (U/mg pr)

Tổng hoạt độ lipase (U)

Hiệu suất thu hồi (%)

Độ tinh sạch (lần)

1:2 0,90a 32,59a 36,19a 7040 87,34ab 1,42b 1:3 0,73b 24,89b 34,07a 7516 93,26a 1,57a 1:4 0,52c 14,52c 27,94b 5159 63,95c 1,19c Kết quả bảng 3 chọn tỷ lệ pha loãng 1/3 cho nghiên cứu tiếp theo

3.3.2 Khảo sát ảnh hưởng của áp suất vận hành đến hiệu suất thu hồi và

độ tinh sạch lipase sau lọc UF

Bảng 4: Kết quả thu lipase trong dòng retentate theo áp suất vận hành

Hoạt độ riêng lipase (U/mg pr)

Tổng hoạt độ lipase (U)

Hiệu suất thu hồi (%)

Độ tinh sạch (lần)

4 0,37b 17,78b 48,44ab 6364 78,97b 1,90ab

6 0,41ab 21,04a 51,31a 7216 89,52a 2,01a

8 0,44a 19,26ab 43,70b 5913 73,36b 1,72bc Kết quả bảng 4 chọn áp suất 6 psi cho nghiên cứu tiếp theo

3.3.3 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian lọc đến hiệu suất thu hồi và độ tinh sạch lipase sau lọc UF

Bảng 5: Kết quả thu lipase trong dòng retentate theo thời gian lọc

Hoạt độ riêng lipase (U/mg pr)

Tổng hoạt độ lipase (U)

Hiệu suất thu hồi (%)

Độ tinh sạch (lần)

90 0,40bc 18,67bc 46,86c 6888 85,46ab 1,84b

120 0,42ab 22,22a 52,70a 7466 92,64a 2,07a

150 0,45a 20,15b 44,55bc 6306 78,24b 1,75b