Nguồn thu nhận và ứng dụng enzyme protease trong thực phẩm và sức khỏe

MỤC LỤC

Công dụng của papain

- Papain còn có tác dụng làm đông sữa và tác dụng làm giảm độc đối với toxin và toxanpunin: 18mg papain trong dung dịch 2% trung hòa được 10mg gricin là chất độc trong hạt thầu dầu (bằng 10 liều độc của grinsin), 2mg papain trung hòa được 4 liều độc của toxin uốn ván và 10 liều độc của toxin bạch hầu. - Một hỗn hợp papain và muxin dạ dày (10/90) được dùng có kết quả để giảm hạ mỡ và cholesterol. - Papain từ quả đu đủ xanh nghiền nát với nước dùng bôi mặt hoặc tay để chữa các vết tàn nhang và bệnh eczema. - xử lý len và lụa trước khi nhuộm;. - là phụ gia trong công nghệ chế biến cao su c) Trong công nhệ thực phẩm.

Định nghĩa – Cấu tạo

- Papain là thành phần thuốc đánh răng, nhắm phân hủy protein thức ăn, chống mảng răng, cao răng. - khi tinh chế dầu gan cá tuna, người ta tiêm papain vào gan trước khi chiết xuất, làm cho thành phẩm giàu Vit A và D hơn.

ĐỘNG VẬTĐỘNG VẬT

  • TRYPSIN (EC 3.4.21.4) 1) Định nghĩa – Cấu tạo
    • ALPHA CHYMOTRYPSIN 1) Cấu tạo
      • CHYMOSIN (RENNIN) 1) Định nghĩa
        • PEPSIN 1) Cấu tạo

          + Trypsin thể hiện hoạt lực cao nhất đối với các liên kết peptide có chứa nhóm carboxyl của amino acid diamin (lysine, arginine). + Trypsin còn hoạt hoá các enzyme khác cùng nhóm tiêu hoá của dịch tuỵ :. ● Kymotrypsin cũng được tiết dưới dạng kymotrypsinogen và được hoạt hoá bởi trypsin, cắt liên kết peptid mà nhóm –CO thuộc aa có nhân thơm. ● Cacboxypolypeptidase được bài tiết dưới dạng Procacboxypylypeptidase và được hoạt hoá nhờ trypsin. - Chất ức chế protease còn gọi là anti-trypsin vì ức chế hoạt động của enzyme trypsin và chymotrypsin của tuyến tụy. - Khi có mặt của các chất anti-trypsin thì hoạt động của trypsin và chymotrypsin bị ức chế làm bội triển tuyến tụy để tăng cường sản xuất ra các enzyme nhiều hơn vì vậy gây mất các protein và axit amin cần thiết cho sự sinh trưởng của cơ thể. - Sự có mặt của chất này đã làm giảm giá trị sinh học của protein, giảm khả năng tiêu hóa của peptit, nhưng chất này có thể bị phá hủy bởi nhiệt độ. - Các anti-trypsin chỉ bị mất hoạt tính khi sử lý nhiệt ở 105ºC trong vòng 30 phút. - Cần lưu ý khi xử lý nhiệt, nếu xử lý quá mức sẽ gây phản ứng đường hóa các axit amin gọi là phản ứng Maillard làm mất giá trị dinh dưỡng của thức ăn. - Trích từ tuyến tụy của heo. - Từ phế phụ liệu lò mổ động vật để sử dụng trong công nghệ thực phẩm 5) Ứng dụng. Enzyme này hoạt động tối ưu ở pH = 8,0, chúng thủy phân liên kết peptid có nhóm -CO- thuộc amino acid nhân thơm (Phe, Tyr và Trp). - Alpha chymotrypsin là enzym được điều chế bằng cách hoạt hóa chymotrypsinogen, chiết xuất từ tụy bò. - Tìm thấy ở cơ thể động vật có xương sống bậc thấp và côn trùng. - Trích từ tuyến tụy của heo. - Enzym từ cây cỏ thực vật có nguồn gốc từ trái cây nhiệt đới như trái thơm. - Từ phế phụ liệu lò mổ động vật để sử dụng trong công nghệ thực phẩm 4) Ứng dụng.

          ENZYM PROTEASE ENZYM PROTEASE

          - Men tiêu hoá T-pepsin : là sự phối hợp giữa pepsin và thiamin nitrat + Men Pepsin có tác dụng làm tăng khả năng dung nạp và tiêu hoá protid ở thực phẩm kích thích tiêu hoá và hấp thụ chất đạm nhất là thức ăn giàu chất đạm. + Ngoài tác dụng trực tiếp đến quá trình tiêu hoá, men còn có tác dụng điều hoà PH dịch vị  có tác dụng tốt trong điều trị đau dạ dày và các trường hợp cần phẫu thuật dạ dày.

          SINH VẬT SINH VẬT

          NGUYÊN NHÂN PHÁT TRIỂN PHƯƠNG PHÁP NÀY

            Cũng từ những nghiên cứu trên E.coli, nhiều nhà khoa học cho thấy rằng trong vòng 24h, vi khuẩn E.coli có thể chuyển hóa được khối lượng cơ chất lớn hơn một ngàn lần khối lượng cơ thể chúng. Trong một khoảng thời gian ngắn, không những ta thu được lượng sinh khối lớn (để thu enzym nội bào) mà còn thu được lượng enzym ngoại bào vừa nhiều, vừa có hoạt tính riêng rất cao.

            TỔNG QUÁT

              - Công nghiệp đồ hộp thịt: có tác dụng làm mềm thịt như enzym elastaza keratiza…Chế phẩm enzym này thường lấy từ canh trường nuôi xạ khuẩn actimomyces faradise.Người ta ngâm thịt,hay tim enzim vào thịt,với liều lượng nồng độ,PH,nhiệt độ nhất định,sau một thời gian nhờ sự thủy phân một phần protein(mô liên kết) làm thịt mềm ra. - Từ tháng 7-2003, dưới sự hướng dẫn của thạc sĩ trưởng khoa Đỗ Thị Ứng Sao và thầy Hoàng Xuân Thế, giảng viên của khoa, các bạn đã tiến hành nghiên cứu xây dựng quy trình tinh sạch cho dịch enzyme protease acid thu nhận được từ hai điều kiện nuôi cấy bề mặt và bề sâu của nấm mốc Aspergillus awamori 9 để ứng dụng chúng trong sản xuất phô mai.

              NGUỒN THU NHẬN ENZYM PROTEASE

              - Trong bốn nhóm protease kể trên, các protease-xerin và protease-tiol có khả năng phân giải liên kết este và liên kết amide của các dẫn xuất acid của amino acid.Ngược lại các protease kim loại, protease acid thường không có hoạt tính esterase và amidase đối với các dẫn xuất của amino acid.Nhiều protease ngoại bào của vi sinh vật đã được nghiên cứu tương đối kỹ về cấu tạo phân tử, một số tính chất hóa lý và cơ chế tác dụng.Kết quả nghiên cứu cho thấy trọng lượng phân tử của các enzyme này tương đối bé nhất là protease-xerin. - Nói chung,tính đặc hiệu của các protease không chỉ thể hiện đôí với gốc amino acid chứa nhóm –CO-hoặc nhóm –NH- của liên kết bị phân giải(đặc hiệu sơ cấp) mà còn cả đối với các gốc amino acid ở xa liên kết bị phân giải(đặc hiệu thứ cấp hoặc tương tác thứ cấp.Các enzyme cùng một nhóm, có tính đặc hiệu giống nhau cũng chịu ảnh giống nhau của tương tác thứ cấp.Nói chung,các enzyme có tính đặc hiệu nghiêm ngặt thường chịu ảnh hưởng của tương tác thứ cấp ít hơn và ngược lại.Chẳng hạn các protease-xerin giống trpysine của Streptomyces, protease kim loại trung tính,…thường ít chịu ảnh hưởng của tương tác thứ cấp khi chúng tác dụng với cơ chất phân tử bé cũng như các peptit phân tử lớn hoặc protein.Ngược lại,các protease-xerin kiềm hoặc protease acid chiụ ảnh hưởng lớn của tương tác thứ cấp mặc dù các enzyme này có tính đặc hiệu nghiêm ngặt đối với cơ chất phân tử bé.Khi tác dụng trên các cơ chất phân tử lớn tính đặc hiệu của các enzyme này cũng đựơc xác định bởi tương tác thứ cấp.

              Một số loài vi sinh vật tổng hợp Enzym Protease

              - Người ta nuôi vi khuẩn trên môi trường CFB(cuttlefish power) và nhận thấy chúng sinh trưởng và sản xuất protease tốt trên môi trường này, điều này chứng tỏ vi khuẩn đã sử dụng nguồn C và N có trong môi trường để sinh trưởng và sản xuất protease.Ngoài ra, khi cho thêm vào môi trường FWW(fishery wastwaters) được pha loãng, các quá trình này lại được tăng trưởng, đặc biệt với môi trường FWW thêm vào được pha loãng 5- 10 lần, hiệu suất quá trình có thể lên đến 467% và 75%( đối với B.cereus BGL và B.subtilis). - Penicillium là sinh vật dị dưỡng, là nhân tố phá hủy trái cây, chúng tạo nên lớp màng màu xanh bao bên ngoài , sản sinh etylen kích thích sự chín của trái cây , một số loài làm trái cây khô, quéo lại, có khi xuất hiện lớp màng nhầy bên ngoài, nhiệt độ thấp là thích hợp cho hoạt động của các loài này nên ta có thể thấy hiện tượng trái cây bị hư như vậy khi để quá lâu trong tủ lạnh.

              TRUNG TÂM HỌAT ĐỘNG

              Thuốc streptomycin hiện nay đã được sử dụng hạn chế là do bắt nguồn từ streptomyces.

              CÁC PHƯƠNG PHÁP THU NHẬN ENZYM PROTEASE

                - Môi trường thường dùng là cám,có PH từ 5.6-6.2(đối với nấm sợi) hoặc từ 6.2-7.29đối với vi khuẩn).Đối với đa số nấm sợi mesofil có thể nuôi từ 32-42 giờ.Sau đó dùng nước hay dung dịch nuôi để chiết rút enzym khỏi môi trường,lọai bỏ những phần không hòa tan,kết tủa enzym bằng muối vô cơ hay dung môi hữu cơ. - Để có kết quả tốt cần xác định cho được lượng oxi cần thiết trong thời gian sinh trưởng của mỗi lọai VSV.Thể tích thùng lên men càng lớn càng khó khống chế yếu tố này.Ở Nhật thường dùng các thùng lên men 20-30 m3.Theo các tác giả Nhật,nên cấy trực tiếp vi khuẩn vào thùng lên men (chứ không qua giai đọan nuôi cấy trung gian) sẽ đảm bảo môi trường khỏi bị nhiễm.

                MỘT SỐ KỸ THUẬT CHUNG TRONG NUÔI CẤY VI SINH VẬT THU NHẬN ENZYM

                • Phương pháp nuôi cấy bề mặt
                  • Phương pháp nuôi cấy chìm

                    - Chuẩn bị môi trường thích hợp ngay trong thùng lên men và khử trùng.Sau khi làm lạnh,cấy VSV vào với tỷ lệ 1-10%.Sau một thời gain nuôi cấy tiến hành kiểm tra họat độ enzym của dịch môi trường nuôi cấy.Khi họat độ đã đạt đến cực đại cần nhanh chóng tách enzim ra khỏi tế bào VSV bằng cách ly tâm hay lọc. - Nuôi cấy VSV thu nhận enzym trong môi trường lỏng theo phương pháp nuôi cấy bề mặt thường được tiến hành trong các khay có chiều cao khoảng 12 – 15 cm, chiều rộng và chiều dài được thiết kế tùy theo kích thước phòng nuôi sao cho thuận tiện trong thao tác.