THU NHẬN VÀ ỨNG DỤNG PHỨC HỆ ENZYM PECTINASE VÀ CELLULASE

THU NHẬN VÀ ỨNG DỤNG PHỨC HỆ ENZYM PECTINASE VÀ CELLULASE

I H C QU C GIA TP H CHÍ MINHĐẠ Ọ Ố Ồ TR NG I H C BƯỜ ĐẠ Ọ ÁCH KHOA KHOA K THU T Ỹ Ậ HÓA H CỌ BÁO CÁO HÓA SINH TH C PH MỰ Ẩ BÁO CÁO HÓA SINH TH C PH MỰ Ẩ Thu nh n và ng d ng ậ ứ ụ Thu nh n và ng d ng ậ ứ ụ ph c h enzym Pectinase ứ ệ ph c h enzym Pectinase ứ ệ và Cellulase và Cellulase NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM THỰC HIỆN: Võ Hoài Đông (60800461) Hà Phương Nghĩa (60801357) Nguyễn Thị Quỳnh (60701766) Nguyễn Hoài Thằng (60802046) Nguyễn Nữ Anh Thư (60802185) Nguyễn Trí Tín (60802242 ) GVHD: GVHD: TS. Trần Bích Lam TS. Trần Bích Lam P P E E C C T T I I N N A A S S E E NH ĐỊ NH ĐỊ NGH AĨ NGH AĨ Pectinase là hệ enzym có tác dụng Pectinase là hệ enzym có tác dụng lên pectin dạng hoà tan, làm giải phóng lên pectin dạng hoà tan, làm giải phóng nhóm metoxy (CH nhóm metoxy (CH 3 3 O-) và phần O-) và phần polysaccarit còn lại được gọi là axit pectic polysaccarit còn lại được gọi là axit pectic (hay polygalacturonic). (hay polygalacturonic). P P E E C C T T I I N N A A S S E E PECTIN PECTIN Pectin là polysaccarit có nhiều trong quả, Pectin là polysaccarit có nhiều trong quả, củ hoặc thân cây củ hoặc thân cây Ở thực vật, pectin tồn tại dưới hai dạng: Ở thực vật, pectin tồn tại dưới hai dạng: dạng dạng protopectin không tan protopectin không tan và dạng và dạng pectin hoà pectin hoà tan tan . . Một đoạn phân tử pectin Dạng Dạng không không tan tan có thể chuyển có thể chuyển hoá thành hoá thành pectin pectin hoà tan hoà tan trong môi trong môi trường trường acid acid , ở , ở nhiệt nhiệt độ sôi độ sôi , hay khi có , hay khi có mặt mặt enzim enzim protopectinase protopectinase . . P P E E C C T T I I N N A A S S E E PECTIN PECTIN Tên gọi pectin dùng để chỉ chuỗi polygalacturonic metyl hoá 100% Axit pectinic dùng để chỉ chuỗi polygalacturonic metyl hóa thấp hơn 100% Axit pectic dùng để chỉ chuỗi polygalacturonic hoàn toàn không chứa nhóm metyl Tuy nhiên trong thực tiễn thì pectin được dùng chỉ cả pectin và axit pectinic. P P E E C C T T I I N N A A S S E E H ENZYM Ệ H ENZYM Ệ PECTINASE PECTINASE 1. Pectinesterase: (pectase-3.1.1.11) Enzym này thu đïc từ canh trường nấm mốc A.Niger ở trạng thái đồng thể, N- axit amin cuối trong phân tử là phenylalanin. Pectinesterase thuỷ phân liên kết este trong pectin cũng như trong các axit pectic để tạo thành metanol và axít pectinic. pectin + nH 2 O  CH 3 OH + axit pectinic P P E E C C T T I I N N A A S S E E H ENZYM Ệ H ENZYM Ệ PECTINASE PECTINASE 2. Polygalacturonase:(pectinase-3.2.1.15) Dựa vào cơ chế tác dụng có thể chia ra thành: Endopolygalacturonase (polygalacturonase dòch hoá): phân cắt liên kết -1,4 ở phía trong α phân tử pectin cũng như phía trong phân tử axit polygalacturonic. Exopolygalacturonase (polygalacturonase đường hoá): phân cắt dần dần từng phân tử acid galacturonic một, bắt đầu từ đầu không khử của mạch. P P E E C C T T I I N N A A S S E E 3. Protopectinase H ENZYM Ệ H ENZYM Ệ PECTINASE PECTINASE Tách araban và galactan ra khỏi Tách araban và galactan ra khỏi protopectin để tạo thành dẫn xuất metyl của protopectin để tạo thành dẫn xuất metyl của axit polygalacturonic (tức là pectin hoà tan) axit polygalacturonic (tức là pectin hoà tan) 4. Transeliminase Phân huỷ pectin bằng con đường Phân huỷ pectin bằng con đường phi thuỷ phân tạo ra đơn phân là phi thuỷ phân tạo ra đơn phân là galacturonic có chứa nối đôi (4-deoxy-5- galacturonic có chứa nối đôi (4-deoxy-5- xetogalacturonic). xetogalacturonic). P P E E C C T T I I N N A A S S E E H ENZYM Ệ H ENZYM Ệ PECTINASE PECTINASE 4. Transeliminase Transeliminase có tính đặc hiệu cao nên người Transeliminase có tính đặc hiệu cao nên người ta chia nó thành: ta chia nó thành: • • endopectintranseliminase endopectintranseliminase • • exopectintranseliminase exopectintranseliminase • • endopectinc-transeliminase endopectinc-transeliminase • • exopectinic-transeliminase exopectinic-transeliminase Transeliminase có nguồn gốc khác nhau thì có Transeliminase có nguồn gốc khác nhau thì có cơ chế tác dụng và thuộc tính khác nhau cơ chế tác dụng và thuộc tính khác nhau P P E E C C T T I I N N A A S S E E THU NH N ENZYM Ậ THU NH N ENZYM Ậ PECTINASE PECTINASE I. Ngu n thu nh n:ồ ậ Vi sinh v t tổng hợp pectinaseậ Vi sinh v t tổng hợp pectinaseậ Nguồn giàu enzyme pectinase là nấm mốc, Nguồn giàu enzyme pectinase là nấm mốc, nấm men và vi khuẩn nấm men và vi khuẩn • • Nấm mốc: penicillium glaucum, P.ehrlichii, Nấm mốc: penicillium glaucum, P.ehrlichii, P.chrysogenum, P.expanam, P.cilrimin, Aspergillus P.chrysogenum, P.expanam, P.cilrimin, Aspergillus awamori, A.foetidus, A.niger, A.terrus, A.saitoi, Fusarium awamori, A.foetidus, A.niger, A.terrus, A.saitoi, Fusarium moniliforme, … moniliforme, … • • Nấm nem: Saccharomyces fragilis. Nấm nem: Saccharomyces fragilis. • • Vi khuẩn: Bacillus polymyxa, Flavobacterium Vi khuẩn: Bacillus polymyxa, Flavobacterium pentinovorum, Klebsiella aerogenes. pentinovorum, Klebsiella aerogenes. P P E E C C T T I I N N A A S S E E THU NH N ENZYM Ậ THU NH N ENZYM Ậ PECTINASE PECTINASE II.Thu nh n:ậ Hiện nay người ta thu nhận pectinase chủ yếu từ Hiện nay người ta thu nhận pectinase chủ yếu từ vi sinh vật vi sinh vật . Có hai phương pháp sản xuất: . Có hai phương pháp sản xuất: 1. Thu nhận từ canh trường bề mặt 1. Thu nhận từ canh trường bề mặt 2. Thu nhận từ canh trường bề sâu 2. Thu nhận từ canh trường bề sâu [...]... L A ENZYM CELLULASE Cellulase là phức hệ hydrolase bao gồm từ C1 đến Cx và β-glucozidase, có vai trò là thu phân cellulose thành sản phẩm cuối cùng là glucose Chế phẩm cellulase Mô hình phân tử cellulase C E L L U L A ENZYM CELLULASE Cơ chế tác dụng của cellulase - Sơ dồ minh hoạ cơ chế tác dụng của cellulase Mô hình cellulase tác dụng lên cơ chất cellulose C ENZYM CELLULASE Cơ chế tác dụng của cellulase. .. độ bão hòa 0,79% T I N P E C T I N THU NHẬN ENZYM PECTINASE II .Thu nhận: 2 Thu nhận từ canh trường bề sâu a/ Phương pháp hiếu khí: pH thích hợp từ 6-7,2, pH kiềm kìm hãm, pH=4 ức chế hoàn toàn b/ Phương pháp yếm khí: Môi trường: bã củ cải 2%, (NH4)2HPO4 0,75%, KH2PO4 0,1%, CaCO3 0,3%, nước chiết ngô 0,5% P E C T I N ỨNG DỤNG ENZYM PECTINASE Pectinase thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp thực... nước, protein không hoạt động và thu enzym tinh khiết C E L L U L A ỨNG DỤNG ENZYM Các chế phẩm cellulase thườnCELLULASA g được dùng để: 1 Tăng chất lượng các sản phẩm thực phẩm và thức ăn gia súc 2 Tăng hiệu suất trích ly các chất khác nhau từ nguyên liệu thực vật 3 Thủy phân gỗ và phế liệu gỗ: 4 Được ứng dụng trong chất tẩy rửa, chủ yếu để làm mềm vải C E L L U L A ỨNG DỤNG ENZYM CELLULASA 1 Tăng chất... từ nguyên liệu thực vật • Sản xuất bia dưới ảnh hưởng của phức hệ enzym xitaza (chủ yếu gồm 4 enzym cellulase, hemicellulase, enzym thủy phân chất gôm và enzym cellobiase …) • Rong biển nếu được gia công từ chế phẩm cellulase thì hiệu suất sẽ được tăng lên • Do ảnh hưởng của enzym hemicellulase mà các chất mật, gôm … vốn không bò tác dụng của cellulase cũng bò phân hủy một cách mạnh mẽ, nên kết quả... đầu là 4,5-5,5 L A C E L L U L A THU NHẬN CELLULASE TỪ VI SINH VẬT Phương pháp thu nhận Sau khi nuôi cấy ở điều kiện tối ưu, người ta thu được cellulase thô Chế phẩm này chứa nước, sinh khối vi sinh vật, thành phần môi trường và enzym - Bằng phương pháp hóa lý tách nước, sinh khối vi sinh vật sẽ thu được enzym bán tinh khiết Chúng chứa nước, protein không hoạt động và enzym Dùng phương pháp hóa lý ta... Trichoderma koningi… Enzym cellulase có vai trò rất quan trọng trong quá trình chuyển hóa các vật chất hữu cơ trong tự nhiên, có ý nghóa lớn trong công nghiệp thực phẩm và bảo vệ môi trường C E L L U L A THU NHẬN CELLULASE TỪ VI SINH VẬT Phương pháp thu nhận Vi sinh vật có khả năng tổng hợp cellulase thu c 3 nhóm: nấm sợi, vi khuẩn, xạ khuẩn Tuy nhiên, trong công nghiệp sản xuất enzym cellulase chủ yếu...P THU NHẬN ENZYM PECTINASE II .Thu nhận: E C 1 Thu nhận từ canh trường bề mặt - Môi trường sử dụng để nuôi cấy VSV thường là cám gạo, cám mì, bã củ cải hoặc thóc mầm, nguồn dinh dưỡng bổ sung thường là các muối ammonium, phosphoric… độ ẩm môi trường phải nằm trong khoảng 600C - Để thu pectinase tinh khiết thì enzym thô phải được trích ly bằng phương pháp kết... cafe cô đặc C E L L U L A ỨNG DỤNG ENZYM CELLULASA 3 Thủy phân gỗ và phế liệu gỗ • Các phế liệu này rẻ tiền và có thể dùng chế phẩm cellulase để thủy phân thành đường đơn giản có thể chế biến làm thức ăn gia súc Enzym cellulase phổ biến rộng rãi trong các nấm hiển vi và vi khuẩn Trong đa số trường hợp, người ta thu chế phẩm cellulase từ canh trường bề mặt của nấm mốc A.Oryzae và A.Awamori ... Sản xuất nước quả và nước uống không rượu • Sản xuất các mặt hàng từ quả: nước quả cô đặc, mứt … • Sản xuất nước giải khát • Sản xuất cà phê và cà phê hòa tan P E C T I N ỨNG DỤNG ENZYM PECTINASE - Đưa pectinase vào khâu nghiền quả sẽ làm tăng hiệu suất nước quả sau khi ép 15 – 25% Khi có pectin thì khối nghiền sẽ có trạng thái keo, do đó khi ép dòch quả không thoát ra được - Nhờ pectinase phân giải... chế tác dụng của cellulase E L L U - Phức hệ cellulase nhiều cấu tử đã được tách ra từ một số loại nấm Ví dụ: nấm Morythesium verrucaia tạo cellulase sáu cấu tử, Polyporus versicolor tạo cellulase 4 cấu tử L A - Tính đặc hiệu của cellulase trên các liên kết glucoside rất rộng rãi: chúng có thể thu phân được xilan (β -1,4), glucomanan (β -1,4), lichenin (β -1,3 và β –1,4), polysaccarit của mật (α-1,2),