Thực phẩm chứa các vi sinh vật gây bệnh ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người và hiện đang trở thành nguyên nhân chính gây ra các dịch bệnh. Mặc dù áp dụng tiến bộ kỹ thuật trong công nghệ và quy phạm vệ sinh an toàn thực phẩm (GMP, HACCP,…) nhưng nguy cơ nhiễm các vi sinh vật trong quá trình chế biến thực phẩm ngày càng gia tăng (Besselink et al., 2008). Để kiểm soát vấn đề này, nhiều cơ sở sản xuất và chế biến thực phẩm đã sử dụng các chất bảo quản hóa học và các chất phụ gia. Nhiều nghiên cứu chỉ ra các chất phụ gia gây ra tác dụng không mong muốn cho người tiêu dùng. Do đó, việc tìm ra những chất bảo quản vừa an toàn vừa hiệu quả đang là vấn đề thách thức cho ngành công nghiệp chế biến thực phẩm. Các nghiên cứu trong những thập niên gần đây cho rằng nhóm vi khuẩn sinh acid lactic (LAB) có khả năng sản sinh các chất kháng khuẩn trong quá trình sinh trưởng và phát triển nhận được sự chú ý đặc biệt (BernetCanard et al., 1997). Vì LAB được coi là vi khuẩn an toàn cho người tiêu dùng do chúng và các chất chuyển hóa của chúng không tạo nên những tác dụng phụ khi được sử dụng trong các thực phẩm lên men
Bacteriocin ứng dụngCông nghệ sinh học thực phẩm BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VIỆN CƠNG NGHỆ SINH HỌC- THỰC PHẨM TIỂU LUẬN CÔNG NGHỆ SINH HỌC THỰC PHẨM Giảng viên hướng dẫn: Bùi Hồng Qn Lớp: Nhóm thuyết trình: Hồ Chí Minh, 19 tháng năm 2019 NHĨM – ĐHSH12ATT Bacteriocin ứng dụngCông nghệ sinh học thực phẩm MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢNG DANH MỤC CHỮ VIẾT I Tổng quan Đặt vấn đề Lịch sử phát triển Bacteriocin Phân loại II Đặc điểm tính chất Đặc điểm tính chất a Đặc điểm b Tính chất .7 Đặc tính hóa học Đặc tính lý học III Phương thức hoạt động Phạm vi hoạt động Cơ chế hoạt động Kiểu hoạt động 10 IV Phương pháp 10 Phương pháp sinh tổng hợp bacteriocin .10 Quan hệ đối kháng khả sinh tổng hợp bacteriocin 10 Thành phần môi trường nuôi cấy 10 Điều kiện nuôi cấy 11 Phương pháp tách chiết bacteriocin 11 a Phương pháp nhiệt độ: 11 b Phương pháp nồng độ proton 11 c Phương pháp dùng tác nhân hoá học .12 Phương pháp tinh 13 Phương pháp xác định khả sinh tổng hợp bacteriocin phương pháp đối kháng đồng thời NHÓM – ĐHSH12ATT .14 Bacteriocin ứng dụngCông nghệ sinh học thực phẩm Phương pháp tính lượng bacteriocin sinh tổng hợp 14 Cách xác định khả kháng 14 Phương pháp xác định tính đối kháng 14 V Thử nghiệm tính kháng bacteriocin vi sinh vật gây bệnh 15 Escherichia coli: 15 Salmonella 16 Listeria monocytogenes .16 Staphylococcus aureus 17 VI Các ứng dụng tiềm Bacteriocin 17 Bảo quản sinh học thực phẩm 17 Các sản phẩm chăm sóc sức khỏe 18 Các giống khởi động 18 Các probiotic 19 Các bacteriocin thương mại 19 Các marker tạo vector tác dụng thực phẩm 19 TÀI LIỆU THAM KHẢO NHÓM – ĐHSH12ATT Bacteriocin ứng dụngCông nghệ sinh học thực phẩm DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT AU arbitrary units LAB Lactic acid bacteria AMP Antimicrobial peptides GRAS Generally recognized as safe E.coli Escherichia coli EPEC Enteropathogenic E coli diarrheagenic E coli BRP Bacteriocin release protein EIEC Enteroinvasive E coli ETEC Enterotoxigenic E coli NA Nutrient agar DANH MỤC HÌNH Hình 1: Cơ chế hoạt động bacteriocin từ vi khuẩn lactic acid (trang 10) Hình 2: Đoạn bacteriocin tạo bacteriocin tinh ứng dụng vào lĩnh vực thực phẩm, chăn nuôi y học (trang 17) DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Đặc tính lí học số bacteriocin sinh tổng hợp vi khuẩn gram dương (trang 8-9) Bảng 2: Tinh số bacteriocin sinh tổng hợp vi khuẩn Lactobacillus plantarum (trang 13-14) NHĨM – ĐHSH12ATT Bacteriocin ứng dụngCơng nghệ sinh học thực phẩm BACTERIOCIN VÀ ỨNG DỤNG Tổng quan Đặt vấn đề Thực phẩm chứa vi sinh vật gây bệnh ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe người trở thành nguyên nhân gây dịch bệnh Mặc dù áp dụng tiến kỹ thuật công nghệ quy phạm vệ sinh an toàn thực phẩm (GMP, HACCP,…) nguy nhiễm vi sinh vật trình chế biến thực phẩm ngày gia tăng (Besselink et al., 2008) Để kiểm soát vấn đề này, nhiều sở sản xuất chế biến thực phẩm sử dụng chất bảo quản hóa học chất phụ gia Nhiều nghiên cứu chất phụ gia gây tác dụng không mong muốn cho người tiêu dùng Do đó, việc tìm chất bảo quản vừa an toàn vừa hiệu vấn đề thách thức cho ngành công nghiệp chế biến thực phẩm Các nghiên cứu thập niên gần cho nhóm vi khuẩn sinh acid lactic (LAB) có khả sản sinh chất kháng khuẩn trình sinh trưởng phát triển nhận ý đặc biệt (Bernet-Canard et al., 1997) Vì LAB coi vi khuẩn an toàn cho người tiêu dùng chúng chất chuyển hóa chúng khơng tạo nên tác dụng phụ sử dụng thực phẩm lên men (Ruiz-Larrea et al., 2005) [1][2] Lịch sử phát triển Lịch sử bacteriocin bắt đầu nhà khoa học người Bỉ André Gratia nghiên cứu tìm cách tiêu diệt vi khuẩn NHĨM – ĐHSH12ATT Vào năm 1925, khám phá thực Gratia loại kháng sinh đặc hiệu cao tạo chủng Escherichia coli hoạt động chống lại chủng khác loài Chất phát hiện, sản xuất nhiều loài Entero Bacteriaceae [3] Năm 1948 loại chất đặt tên Colicin có khả tiêu diệt E coli chia thành 17 loại dựa hấp thụ đặc hiệu Kết cơng trình thúc đẩy phát triển nghiên cứu chất kháng sinh chất kháng khuẩn sinh từ vi khuẩn Năm 1952, Jacop cộng phát chất kháng khuẩn có dạng colicin sản sinh vi khuẩn không thuộc dạng trực khuẩn đường ruột hay Entero Bacteriaceae, thuật ngữ Bacteriocin đời Trong chất kháng sinh định nghĩa chất vi khuẩn sản sinh có tác dụng kìm hãm ức chế vi sinh vật gây bệnh nồng độ thấp, bacteriocin miêu tả chất có chứa protein cấu trúc có hoạt tính kháng khuẩn đặc hiệu cao loài vi khuẩn khác, chủng loài [4] Nhiều chất kháng khuẩn sản xuất từ động vật, thực vật, côn trùng vi khuẩn, hydrogen peroxide, acid béo, acid hữu cơ, ethanol, kháng sinh bacteriocin Peptide kháng khuẩn (AMPs) protein dược sản xuất từ vi khuẩn xếp vào bacteriocin Các nghiên cứu Bacteriocin ứng dụngCông nghệ sinh học thực phẩm năm 1980 cho thấy tăng đáng kể số lượng công bố bacteriocin Từ thời điểm bắt đầu bùng nổ nghiên cứu bacteriocin với tiềm y học công nghiệp để đạt mục tiêu giảm thiểu lượng kháng sinh thải mơi trường Bên cạnh đó, tránh việc sử dụng kháng sinh dùng cho nồi lên men sinh học cơng nghiệp, giảm thiểu chi phí sản xuất tập trung thu sản phẩm chuyển hóa [5] Bacteriocin Bacteriocin chất kháng khuẩn có chất peptide tổng hợp ribosome vi khuẩn gram âm vi khuẩn gram dương để ức chế vi khuẩn cạnh tranh khác Các peptide liên kết với màng tế bào qua tương tác tĩnh điện với phospholipid tích điện âm Vì vậy, việc xâm nhập bacteriocin qua màng tế bào phụ thuộc vào điện màng, điều khiển pH phospholipid (Ivanova et al., 1998) Bacteriocin có khả tiêu diệt vi khuẩn khác tạo thành kênh làm thay đổi tính thấm màng tế bào, nhiều loại bacteriocin cịn có khả phân giải DNA, RNA công vào peptidoglycan để làm suy yếu thành tế bào [6] Các phân tử bacteriocin hình thành khối proteic hình thành lỗ, dẫn đến ion (chủ yếu K+ Mg 2+) làm thất thoát proton tế bào chất, ATP acid amin (De Martinis et al., 2001) Bacteriocin có hoạt tính kháng vi sinh vật cạnh tranh ổ sinh thái thường NHÓM – ĐHSH12ATT kháng loài (phổ hẹp), qua chi (phổ rộng) (Cotter et al., 2005) Trong quần thể, tế bào vi sinh vật có chế bảo vệ cạnh tranh Hầu tất loài vi khuẩn q trình sinh trưởng, phát triển, chúng tổng hợp chất có khả ức chế vi khuẩn khác thân bị ức chế Các loại phân tử bao gồm: Độc tố vi khuẩn (vd: diphtheria, tetanus, cholera ) Các enzyme làm tan tế bào vi khuẩn ( lysostaphin, phospholipase A, ) Các sản phẩm trình trao đổi chất acid hữu cơ, amonia, diacetyl… Chất kháng sinh phổ rộng cổ điển như: glamicidin, valinomycin, bacitracin,… Bacteriocin hợp chất giống bacteriocin Tuy nhiên công nghiệp, bacteriocin chủ yếu sản xuất từ vi khuẩn lactic nhờ tiềm sử dụng bảo quản thực thẩm chất bảo quản tự nhiên Khả diệt bacteriocin chiến lược thành công để giảm thiểu tỉ lệ cạnh tranh chất dinh dưỡng không gian sống mơi trường ni Ngồi việc sử dụng kháng sinh thực phẩm phạm pháp Không giống chất bảo quản hóa học kháng sinh, bacteriocin tổng hợp từ ribosome nhạy cảm với protease, không gây hại cho người mơi trường xung quanh Ví dụ: “generally recognized as safe” (GRAS) bacteriocin Nisin, sử dụng an toàn chất bảo quản rau củ quả, sữa, Bacteriocin ứng dụngCông nghệ sinh học thực phẩm phô mai, thịt số loại thức ăn khác Chúng ức chế nhiễm vi sinh vật trình sản xuất (Settanni and Corsetti, 2008) Phân loại [7][8] Cho tới có khoảng 200 loại bacteriocin xác định, nhiên việc phân loại chúng chưa xác định rõ ràng vấn đề tranh cãi Bacteriocin phân loại với nhiều tiêu chí khác như: họ vi khuẩn sản xuất, trọng lượng phân tử chúng trình tự chuỗi amino acide Bacteriocin chia làm ba lớp theo Klaenhammer 1993: Lớp I: Bacteriocin lớp I hay gọi Lantibiotics peptide nhỏ có trọng lượng phân tử (< kDa) bền nhiệt tác động lên cấu trúc màng tế bào Lantibiotic bacteriocin lớp I chia thành hai lớp phụ Ia Ib dựa tương đồng cấu trúc: Lớp Ia: bao gồm cách tương đối hình thon dài, nói chung hoạt động việc tạo lỗ màng tế bào chất loài nhạy cảm Nisin thuộc vào nhóm Lớp phụ Ib: peptide đặc trưng hình cầu, khơng linh động, tích điện âm khơng tích điện chúng thể hoạt động cách gây nhiễu phân tử enzyme thiết yếu vi khuẩn nhạy cảm Đại diện: Mersacidin… Lớp II: Non-Lantibiotics peptide có trọng lượng phân tử biến thiên, thông thường nhỏ (< 10 kDa), ổn định nhiệt, chứa amino acid thơng thường NHĨM – ĐHSH12ATT Nhóm chia cắt vào ba nhóm nhỏ: Lớp IIa: lớp lớn gồm peptide hoạt động chống Listeria, đại diện đặc trưng cho nhóm pediocin PA-1 Leucocin A Sakacin P Các bacteriocin nhóm hứa hẹn có ứng dụng nhiều công nghiệp nhờ vào hoạt động kháng Listeria mạnh chúng Thậm chí chúng cịn ý nhiều so với bacteriocin lớp I (nisin) chúng khơng có phổ ức chế rộng chúng khơng tiêu diệt giống khởi động Lớp IIb: hình thành phức hợp hai peptide riêng biệt, peptide khơng hoạt động Bacteriocin đặc trưng cho nhóm là: Lactococcin G, Plantaricin EF Plantaricin JK Lớp IIc: peptide nhỏ, bền nhiệt, gồm bacteriocin không đồng nên phương thức hoạt động chúng khác Trong phân lớp tìm thấy bacteriocin Divergicin A Acidocin B Lớp III: lớp bao gồm peptide lớn có trọng lượng phân tử lớn >30 kDa, không tan, không bền nhiệt Nhóm bao gồm enzyme ngoại bào kháng lại vi khuẩn bắt chước hoạt động sinh lí bacteriocin Các bacteriocin lớp III phân lập từ thành viên giống Lactobacillus Đại diện: Acidofilicin A Lactacins A, B Bacteriocin ứng dụngCông nghệ sinh học thực phẩm Đặc điểm tính chất Đặc điểm tính chất a Đặc điểm Bacteriocin thuộc nhóm sản phẩm trao đổi chất bậc 2, bacteriocin sinh không tham gia vào q trình trao đổi chất tế bào sinh tổng hợp Bacteriocin có khả chống lại số vi khuẩn gram dương, tế bào có mối quan hệ gần gũi họ với loại tế bào sinh tổng hợp bacteriocin Ngồi cịn có số loại bacteriocin có khả chống lại vi khuẩn gram âm Listeria, E Coli hay Samonella… Bacteriocin cấu trúc chịu nhiệt tốt có chứa protein hoạt tính hoạt động tốt pH acid trung tính, hoạt tính pH >8 Hầu hết bacteriocin mang điện dung kỵ nước mạnh mẽ điểm đẳng điện lớn Bacteriocin có khả gắn đặc hiệu với quan thụ cảm bề mặt tế bào Khả tổng hợp bacteriocin hay khả miễn dịch tế bào bacteriocin định gen nằm plasmid, nhiễm sắc thể transposons Nồng độ bacteriocin cao giết chất tế bào vi khuẩn sản sinh Bacteriocin bị hoạt tính enzyme như: trypsin, pepsin,… b.Tính chất Bacteriocin tổng hợp vi khuẩn gặp điều kiện ức chế - tác động mơi NHĨM – ĐHSH12ATT trường sống, cạnh tranh nguồn dinh dưỡng, không gian sống Bacteriocin có chất peptid kháng khuẩn sinh vi khuẩn để chống lại vi khuẩn khác Như vậy, loại vi khuẩn tạo loại bacteriocin có khả kháng lại bacteriocin (các tế bào sản xuất miễn dịch với hoạt tính bacteriocin) Hiện có nhiều cơng trình nghiên cứu bacteriocin báo cáo tài liệu tham khảo, song trình tự amino acid hầu hết bacteriocin chưa xác định Người ta xác định trình tự aide amine 45 loại bacteriocin Các bacteriocin có hoạt tính kháng khuẩn cao chí nồng độ thấp Hiệu kháng khuẩn bacteriocin với tế bào vi khuẩn mẫn cảm không phụ thuộc vào số lượng acid amine có phân tử Đặc tính diệt khuẩn cao pH thấp, tương đối bền nhiệt độ cao không bị ảnh hưởng dung môi hữu Các anion nồng độ cao làm giảm hiệu diệt khuẩn số bacteriocin tích điện dương nhờ loại bỏ cạnh tranh Các enzyme thủy phân protein tích điện âm thủy phân peptide này, từ dẫn đến hoạt tính Bacteriocin có phổ kháng khuẩn tương đối hẹp, tiết vào môi trường để ức chế sinh trưởng vi khuẩn hay bào tử, tiêu diệt vi khuẩn quan hệ gần gũi với chủng sản xuất Đặc tính hóa học Bacteriocin có chất protein, hỗn hợp protein với chất Bacteriocin ứng dụngCông nghệ sinh học thực phẩm khác Các enzyme đặc trưng proteinase,lipase,…được sử dụng để sử dụng để xác định thành phần hố học bacteriocin Phân tích hóa học cho thấy, bacteriocin loại protein đơn giản, có trọng lượng phân tử thấp Một bacteriocin xác định thành phần hoá học Streptosin STH1 Tuy nhiên, bacteriocin tinh từ số vi khuẩn Staphylococcus, Clostridium Lactobacillus cho thấy thành phần hoá học bacteriocin bao gồm protein, lipid carbohydrate Đặc tính lý học Các đặc tính lý học độ bền nhiệt, pH hoạt động khả bị thủy phân enzyme số bacteriocin sinh tổng hợp vi khuẩn lactic thể Bảng Bảng 1: Đặc tính lí học số bacteriocin sinh tổng hợp vi khuẩn gram dương [9] Bacteriocin Nhiệt độ cho phép Megacin A-216 60 C/30phú t 2-7 Clostosin A 100oC/30 phút 4-9 Clostosin B 80oC/10 phút 4-9 Clostosin C 80oC/10 phút 4-9 Clostosin D 100oC/30 phút 4-9 Boticin E-S5 100oC/10 phút 1.19.5 60oC/30 phút 6.57.5 Boticin P o NHÓM – ĐHSH12ATT pH Ảnh hưởng enzyme Nhạy Chymotryps in Pepsin Trypsin Trypsin Chymotryps in Pronase P Trypsin Chymotryps in Pronase P Trypsin Chymotryps in Pronase P Trypsin Chymotryps in Pronase P Trypsin Chymotryps in Pepsin Trypsin Bền Rnase Dnase Rnase Dnase Rnase Dnase Rnase Dnase Dnase RNase Dnase Alkaline phosphotase Phospholipas es C,D Bacteriocin ứng dụngCông nghệ sinh học thực phẩm Butyricin 7423 Perfringocin 11105 100oC/10 phút 100oC/30 phút 2-12 Trypsin 2-12 Trypsin Phương thức hoạt động Phạm vi hoạt động [10] Hầu hết bacteriocin sinh tổng hợp vi khuẩn gram âm có hoạt tính ức chế loài họ hàng Đối với bacteriocin sinh tổng hợp vi khuẩn gram dương có hoạt tính ức chế loại vi khuẩn gram dương Tuy nhiên vài loại vi khuẩn gram âm bị ức chế bacteriocin hay chất giống bacteriocin sinh vi khuẩn gram dương Những vi khuẩn gram dương có khả ức chế vi khuẩn gram âm Lactobacillus acidophilus, Bacillus cereus, Streptococci, Staphylococci, Corynebacteria Cơ chế hoạt động [10] Các bacteriocin thường có hiệu chống lại vi khuẩn Gram dương như: Bactobaccilus, Listeria monocytogenes, Salmonella tiphymurium.Các bacteriocin LAB khơng hiệu kiềm chế ức chế hoạt động vi khuẩn Gram âm màng ngồi chúng gây cản trở cho hoạt động bacteriocin Những màng ngăn cản chất kháng sinh, chất tẩy rửa thuốc nhuộm xâm nhập tế bào chất Tuy nhiên có vài nghiên cứu công bố hoạt động bacteriocin chống lại vi khuẩn nhóm VD: Plantaricin 35d sản xuất Lactobacillus plantarium NHÓM – ĐHSH12ATT chống lại Aeromas hydrophita sản xuất Streptococcus thermophilus hoạt động chống lại E coli Yersinia entercolittica Các chế hoạt động enzyme: ức chế nảy mầm bào tử ngừng hoạt động chất mang anion thơng qua hình thành lỗ Các bacteriocin có tính diệt khuẩn định khuẩn, tác động chịu ảnh hưởng nhiều số yếu tố như: lượng bacteriocin độ tinh khiết nó, tình trạng sinh lí tế bào thị điều kiện thí nghiệm Có khả lớp I lớp II sử dụng chế hoạt động giống Các peptide liên kết màng huyết tương thông qua tương tác tĩnh điện với phospholipide tích điện âm Vì vậy, việc xâm nhập bacteriocin ngang qua màng tế bào phụ thuộc vào điện màng điều khiển pH phospholipide Các đơn phân tử bacteriocin hình thành khối protic dẫn đến việc hình thành lỗ Kết dẫn đến thất thoát ion chủ yếu (K Mg) Tổn thất lượng proton tế bào chất, thất thoát ATP acide amine Lượng proton tế bào chất có vai trị tổng hợp ATP di chuyển vi khuẩn Phương thức hoạt động bacteriocin nhóm III khơng biết đến Do đó, địi hỏi 10 Bacteriocin ứng dụngCông nghệ sinh học thực phẩm nhiệt độ thích hợp cho việc sinh tổng hợp bacteriocin Mỗi loại vi khuẩn thích hợp với khoảng nhiệt độ khác Số lượng bacteriocin môi trường sinh khác pha khác chu kỳ phát triển Việc sinh tổng hợp bacteriocin tốt pha phát triển giảm dần pha Nhiều nghiên cứu cho thấy bacteriocin sinh sau giờ, đạt tối đa sau 18 đến 24 sau khơng sinh bacteriocin [9] Việc kiểm sốt pH yếu tố ảnh hưởng đến khả sinh tổng hợp bacteriocin Tuỳ loại vi sinh vật mà việc điều chỉnh pH khác 12.Phương pháp tách chiết bacteriocin [11] Bacteriocin có chất protein nên việc chiết tách bacteriocin chiết tách protein Các phương pháp chiết tách tính protein dựa tính chất hố lý protein độ tích điện, kích thước phân tử, độ hồ tan protein cần chiết rút Nhiều protein liên kết với phân tử sinh học khác nên việc chiết rút protein phụ thuộc vào chất liên kết Muốn thu nhận protein nguyên thể tức protein có tất tính chất tự nhiên đặc trưng nó, cần sử dụng biện pháp khác Quy trình chiết tách bacteriocin [12]: kiềm Ly tâm dịch cấy ( 4oC, 16000 vòng/15 phút) acid ↓ acid kiềm NHÓM – ĐHSH12ATT Kết tủa dịch bên với 50% (NH4)2SO4 bão hoà ↓ Để qua đêm ↓ Ly tâm hỗn hợp (4oC, 16000 vòng/15 phút) ↓ Lọc lấy kết tủa ↓ Hoà tan phosphate buffer ↓ Tiến hành điện di a Phương pháp nhiệt độ: Để tách protein khác dựa khả kết tủa chúng người ta sử dụng phương pháp biến tính chọn lọc nhờ tác dụng nhiệt Phương pháp nên dùng với protein bền với nhiệt Dịch protein giữ 50-70 oC thời gian xác định, sau protein tạp bị biến tính loại bỏ cách lọc ly tâm Như vậy, dịch chiết protein thô bền với nhiệt thu nhận cách cho kết tủa không thuận nghịch Để thu nhận chế phẩm protein theo phương pháp kết tủa thuận nghịch muối trung tính, cần tiến hành nhiệt độ thấp, dung môi hữu cần tiến hành nhiệt độ 0oC để tránh biến tính b.Phương pháp nồng độ proton Protein chất lưỡng tính dung dịch acid kiềm chúng bị phân ly sau: Protein-COOH Protein-NH2 Protein-COO- + H + Protein-NH3+ 13 Bacteriocin ứng dụngCông nghệ sinh học thực phẩm Do acid amin chuỗi polypeptide tồn nhiều nhóm chức tự dạng ion hố ngun nhân tạo tính đa diện protein Phân tử protein dài nên nhóm ion tự tận chuỗi polypeptide không đáng kể chủ yếu nhóm chức tự khác chuỗi bên định tính chất tích điện phân tử protein Mức độ ion hố nhóm phụ thuộc vào giá trị pH Các nhóm acid dạng anion mơi trường kiềm, nhóm kiềm tồn dạng cation môi trường acid Như giá trị pH xác định protein có điện tích tổng số mà độ lớn phụ thuộc vào số lượng nhóm tích điện dương tích điện âm Kết giá trị nồng độ ion hydro cố định, protein khác hỗn hợp có tổng điện tích khác Nhiều phương pháp dùng để tách hỗn hợp protein dựa vào đặc tính Các phân tử protein mang điện tích tổng số dấu đẩy xa nên dễ tan vào dung dịch Mỗi protein có giá trị pH định mà tổng số điện tích âm điện tích dương phân tử khơng Giá trị gọi điểm đẳng điện protein Điểm đẳng điện acid amin trung tính có giá trị pH tử 5.6-7.0, acid amin có tính acid từ 3.0-3.2, acid amin có tính kiềm từ 9.7-10.8 Ở điểm đẳng điện độ hoà tan protein thấp nhất, protein dễ bị kết tủa Dựa vào tính chất NHĨM – ĐHSH12ATT người ta tách phần protein hỗn hợp Cũng giống trường hợp tác dụng nhiệt độ việc tách chiết protein, dùng phương pháp biến tính chọn lọc nhờ tác dụng pH môi trường Dịch protein giữ pH