Enzyme bromelain

Enzyme bromelain

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN Khoa Môi Trường BỘ MÔN: HÓA SINH CĂN BẢN ĐỀ TÀI: ENZYME BROMELAIN GVHD: Phan Thị Việt Hà Nhóm I.TỔNG QUAN VỀ ENZYME PROTEASE: -Nhóm enzyme protease xúc tác trình thủy phân liên kết peptide (-CO-NH)n phân tử protein, polypeptide đến sản phẩm thủy phân cuối acid amin Ngoài ra, nhiều protease có khả thủy phân liên kết este vận chuyển amine MÔ HÌNH ENZYME PROTEASE THỦY PHÂN PHÂN TỬ PROTEIN I Tổng quan enzyme bromelain Đặc điểm enzyme bromelain: • • • • • Bromelain tên gọi chung cho nhóm enzyme thực vật có chứa nhóm –SH, có khả phân giải protein thu nhận từ họ Bromeliaceae , đặc biệt dứa (thân, chồi, trái, vỏ) Bromelain chiếm 50% protein dứa Có khả thủy phân mạnh hoạt động tốt pH = 6-8 Trọng lượng phân tử khoảng 33000 Da Trong dịch chiết có chứa peroxydase, photphatase acid chất cản protease Cấu tạo hóa học: • Bromelain glycoprotein, phân tử có glycan gồm manose, glucosamine, xylose fructose • Sợi hydrate carbon liên kết hoán vị với sợi polypeptide • Bromelain có thành phần amino acid thay đổi khoảng 321-144 amino acid (thân), 283-161 amino acid (quả) • Bromelain thân sợi polypeptide có amino acid đầu amin valine đầu carbonhydrate glycine • Bromelain có amino acid đầu amin la alanine Cấu trúc không gian: • Cấu trúc bậc 1: Ser-Val-Lys-Asn-Gln-Asn-Pro-Cys-Gly-Ala-Cys-Tryp-Gly-Cys-Lys• Trong trung tâm hoạt động có chứa cysteine sợi polypeptide liên kết với cầu nối -S-S- • Phân tử dạng hình cầu • Trong phân tử có chứa nhóm sulfhydryl , cầu nối –S-S- ion Zn2+ có vai trò trì cấu trúc không gian enzyme Tính chất vật lý:*: Tính phương pháp sa lắng khuếch tán **:Tính từ số sa lắng độ nhớt bên ***:Tính phương pháp Archibald Hằng số sa lắng S 2,73S Hằng số khuếch tán D 7.77x10-7cm2/s Thể tích riêng phần V 0,743ml/g Độ nhớt bên [I] 0,038dl/g Chỉ số ma sát f/fo 1,26 Điểm đẳng điện pI 9,55 Sự hấp thu A1% cm 280nm 20,1 Trọng lượng phân tử 33.200* 32.100** 35.500*** II Phương pháp thu nhận bromelin: Quy trình công nghệ Chồi, thân, dứa Xay nhuyễn Lọc bã Kết tủa Ly tâm bã Hấp phụ Siêu lọc Ly tâm Sấy bromelin Dịch 1.Thu nhận Bromelin từ dứa: b Thu dịch enzyme thô: • Quả dứa (chồi ) xay nhuyễn, vắt kỹ, lọc bỏ bã, thu dịch lọc ly tâm dịch lọc với tốc độ 6000 vòng/phút 10 phút để loại bỏ chất xơ, thu dịch chiết có chứa bromelain  Ảnh hưởng trạng thái điều kiện bảo quản: Hoạt tính (UI/mg protein) Dịch chiết Đông khô Nguyên liệu tươi 1.600 1.150 Bảo quản 4oC ngày 830 630 Sấy khô 4oC 1.888 1.360  Một số chất ức chế hoạt động bromelain Tên chất ức chế Nồng độ(M) Hoạt tính bromelain Không có chất ức chế - 100 N-chloromercuribenzoat 4.10-2 16 1,44.10-2 2.10-2 HgCl2 Iodoaxetat III Ứng Dụng Trong công nghệ thực phẩm: • Là công cụ xác định cấu tạo,khả hòa tan tính chất khác thịt cá • Biến đổi protein thịt cá thành dịch thủy phân giàu acid amin phù hợp cho tiêu hóa người hay làm thức ăn cho gia súc • Sản xuất chế phẩm protein cá Thủy phân protein cá: • Sản xuất chế phẩm cá đậm đặc từ loại cá rẻ tiền thành phần không ngon cá • Sản xuất dịch thủy phân protein cá enzyme thực vật để thêm vào nước mắm Làm mềm thịt • Một phần bromelin có khả thủy phân 1000 phần thịt • Thủy phân gan bò làm cao gan ,thuốc bổ Trong y học: • Làm tăng hệ miễn dịch giúp cho người bị ung thư giảm di căn.(liều dùng 200 -300mg bromelin/kg kết hợp với xạ trị hóa trị) • Ngừa cao huyết áp,loét,giản tĩnh mạch,phù phổi,huyết khối • Chữa đau tim( làm tan máu tụ gây đau tim) • Bôi lên vết thương,vết bỏng để làm tan mô hoại tử,chống tụ huyết,giảm phù nề • Chữa rối loạn tiêu hóa,giúp tiêu hóa chất đạm tốt,tăng khả đề kháng • Phối hợp với kháng sinh điều trị bệnh nhiễm trùng • Điều trị bong gân,căng cơ,đau nhức • Bromelin dứa hợp chất thiên nhiên có khả ngăn ức chế protease HIV • Sản xuất sản phẩm chức có tác dụng tăng cường miễn dịch khả đề kháng thể,tăng khả phòng số bệnh.Đồng thời hỗ trợ điều trị bệnh nan y,hiểm nghèo Dược phẩm có hoạt lực cao Các loại dược phẩm chứa bromelin Bột enzyme bromelin dùng cho người ăn kiêng Bột enzyme bromelin bổ sung vào thức ăn cho gia súc(bò,ngựa …) Trong lĩnh vực khác Sử dụng bromelin thu nhận chất ức chế protease: • Bromelin sử dụng để thu nhận chất ức chế protein có chứa nhóm –SH • Hiện công nghiệp y tế thường sử dụng rộng rãi chất ức chế • Phương pháp thu chất ức chế protein dạng tinh sạch,chất ức chế tác động mạnh lên enzyme papain,fixin Sử dụng trình đông tụ sữa: • Bromelin quan tâm sử dụng vào mục đích chế biến sản phẩm từ sữa nhờ hoạt tính đông tụ casein tương tự rennin • Enzyme bromelin giúp cho kết tủa casein tốt • Trong phân tử casein có nhiều nhóm phosphate nhóm kỵ nước, phân tử polyme hình thành từ casein đặc biệt bền Những phân tử cấu tạo từ hàng trăm hàng nghìn phân tử đơn lẻ hình thành nên dung dịch keo, tạo nên màu trắng sữa Những phức chất gọi micelle casein • Phần ưa nước casein có chứa nhóm carbohydrate, nhóm đính bên micelle phức hợp, giúp micelle bền vững, chống lại kết tụ • Casein nhóm carbonhydrate rõ ràng quan trọng sản xuất phomat Được sử dụng công đoạn trình sản xuất phomat, enzyme bromelin loại bỏ carbonhydrate casein khỏi bề mặt micelle Do micelle khả hòa tan liên kết với để tạo thành sữa đông Kết luận Protease mang lại ứng dụng to lớn cho đời sống người: • Khắc phục khuyết điểm tự nhiên nguyên liệu • Nâng cao giá trị thương phẩm nguyên liệu • Là công cụ trình chuyển hóa dây chuyền chế biến thực phẩm.Tham gia vào giai đoạn chuyển hóa chính,các giai đoạn hoàn thiện sản phẩm Sử dụng protease kết hợp cách hợp lý hiệu với phương pháp khác cần thiết để có hiệu suất cao,mở rộng quy mô sản xuất [...]... Azocasein A280nm 0.6 1 Pronaza 2 Bromelain 3 Chymotripsin 1 0.4 2 0.2  Ảnh hưởng bởi nhiệt độ: • Nhiệt độ ảnh hưởng đến hoạt tính enzyme, nồng độ enzyme, nồng độ cơ chất, dạng tồn tại của enzyme VD: + Ở dịch chiết quả (pH=3,5), khi tăng nhiệt độ lên 600C thì bromelin vẫn còn hoạt tính + Ở 5oC, pH=4-10 thì enzyme giữ hoạt tính tối đa trên casein trong vòng 24h + Ở 55oC, pH=6,1 thì enzyme bị mất 50% hoạt tính... của nồng độ enzyme: • Khi nồng độ enzyme thấp, cơ chất cao thì tốc độ phản ứng hụ thuộc tuyến tính vào nồng độ enzyme • Khi nồng độ enzyme tăng thì tốc độ phản ứng thủy phân tăng tới một giới hạn nhất định thì không tăng nữa Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất: • Nồng độ cơ chất tăng thì tốc độ phản ứng tăng nhưng chỉ tăng tới một mức độ giới hạn nhất định • Giả sử phản ứng chỉ có một cơ chất S ,Enzyme E xúc... nghịch enzyme, có cấu trúc tương tự cấu trúc cơ chất,nên có khả năng cạnh tranh kìm hãm với cơ chất ở trung tâm hoạt đông của enzyme - Chất kìm hãm không cạnh tranh:làm thay đổi cấu trúc không gian của phân tử enzyme theo hướng không có lợi cho hoạt tính xúc tác của enzyme Ảnh hưởng của các chất hoạt hóa: • Là những chất anion,các ion kim loại ,chất hữu cơ…có tác dụng làm tăng hoạt tính xúc tác của enzyme. .. ảnh hưởng đến hoạt tính xúc tác của enzyme • pH tối thích của bromeline không ổn định mà tùy thuộc vào nhiệt độ, thời gian phản ứng, bản chất và nông độ cơ chất, độ tinh sạch của enzyme, bản chất của dung dịch đệm, sự hiện diện của chất tăng hoạt VD: Enzyme bromeline đã tinh sạch chỉ còn lại 6070% hoạt tính Bromeline có biên độ pH rộng 3-10, nhưng pH tối thích của enzyme là từ 5-8 tùy thuộc vào cơ chất... ĐẾN HOẠT ĐỘ ENZYME: - Ảnh hưởng của nồng độ enzyme Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất Ảnh hưởng của các chất kìm hãm Ảnh hưởng của các chất hoạt hóa Ảnh hưởng của nhiệt độ Ảnh hưởng của nồng độ muối Ảnh hưởng của pH Ngoài các yếu tố trên hoạt độ enzyme còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác như: ánh sáng (đặc biệt là tia tử ngoại), sóng siêu âm, tia bức xạ… Do đó nó ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng enzyme Ảnh... đối với hoạt tính của chế phẩm bromelain: Hoạt tính (%) 100 80 60 2 40 1-Casein 2-Azocasein 1 2 0 5 6 7 8 9 10 pH Khả năng thủy phân của bromelain với các loại protease khác: A280-366nm 1.6 1 1.2 2 0.8 0.4 1-Casein 2-Azocesein 3-Albumin Ảnh hưởng của các chất kìm hãm: • Chất kìm hãm là những ion,phân tử vô cơ,hữu cơ…làm giảm hoặc mất hoạt tính của enzyme • Có 2 loại chất kìm hãm:...c Tách enzyme: • Các phương pháp: - Phương pháp kết tủa: Tủa bằng acetone: thêm 1 thể tích acetone lạnh hoặc 20% acetone lạnh vào một thể tích dd nước dứa sau ly tâm, trong 1 giờ ở to 0-4oC Ly tâm hỗn hợp 6000... nhiều ion OHvà O2Tiến hành: kaolin khô ( hoặc đã ngâm cho trương nở) + dd nước dứa, tỉ kệ 25mg kaolin/ ml dd nước dứa Khuấy đều bằng máy khuấy từ, rồi ly tâm để thu tủa ( là bromelin-kaolin) 2.Tinh sạch bromelain bằng sắc ký lọc gel: a Nguyên tắc: - Kỹ thuật sắc ký lọc gel dùng để tách những phân tử có kích thước , trọng lượng phân tử khác nhau bằng cách cho chúng đi qua cột gel - Những phân tử có kích