2.4.3.1 Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất
Khảo sát trong trƣờng hợp đơn giản nhất, phản ứng chỉ có một cơ chất (S), enzyme (E) xúc tác cho sự chuyển hóa cơ chất [S] chỉ tạo thành một sản phẩm, phản ứng nhƣ sau:
E + S ES P + E
Ở giai đoạn đầu khi nồng độ cơ chất thấp thì tốc độ phản ứng phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ cơ chất. Khi toàn bộ lƣợng enzyme trong phản ứng điều tham gia vào phản ứng ES, tốc độ phản ứng sẽ đạt cực đại. Tuy nhiên, sự liên hệ này chỉ giới hạn đến nồng độ nhất định nào đó thôi. Nếu tiếp tục tăng nồng độ cơ chất sẽ ức chế ngƣợc lại hoạt động xúc tác của enzyme (Nguyễn Công Hà và Lê Nguyễn Đoan Duy, 2011).
2.4.3.2 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme
Trong trƣờng hợp thừa cơ chất nồng độ enzyme tăng sẽ làm tăng tốc độ phản ứng. Sự tăng tốc độ phản ứng trong tế bào sinh vật lại phụ thuộc rất nhiều vào khả năng điều hòa gen. Nhìn chung gốc độ phản ứng phụ thuộc tuyến tính với nồng độ enzyme.
Tốc độ phản ứng: V = K.[E] Trong đó:
V là vận tốc phản ứng [E] là nồng độ enzyme
Cũng có trƣờng hợp khi nồng độ enzyme quá lớn, vận tốc phản ứng tăng chậm (Lê Ngọc Tú và ctv., 2004).
2.4.3.3 Ảnh hưởng của các chất hoạt hóa
Các chất hoạt hóa làm tăng hoạt độ xúc tác của enzyme, thƣờng có bản chất hóa học khác nhau, có thể là các anion, các ion kim loại nằm ở ô thứ 11 đến ô thứ 55 của bản tuần hoàn hóa học Medelev hoặc các chất hữu cơ có cấu tạo phức tạp hơn làm nhiệm vụ chuyển nhóm, chuyển hydro hoặc các chất có khả năng phá vỡ một số liên kết trong phân tử tiền enzyme hoặc các chất có tác dụng phục hồi những nhóm chức trong trung tâm hoạt động của enzyme.
Ví dụ, tác dụng của anion Clo, Brom, Iod đến hoạt độ của α-amylase động vật. Tuy nhiên, tác dụng hoạt hóa chỉ giới hạn ở những nồng độ xác định, vƣợt quá giới hạn này có thể làm giảm hoạt độ của enzyme.
Glutation dạng khử (Glu-Cys-Gli) có tác dụng khử liên kết disulfur thành nhóm disulfi (-SH) nên cũng có tác dụng hoạt hóa nhiều enzyme. Các chất đã nêu trên thƣờng kết hợp trực tiếp với phân tử enzyme, làm thay đổi cấu tạo không gian của nó theo hƣớng có lợi cho hoạt độ xúc tác của enzyme. Một số chất có thể tác dụng theo cách gián tiếp, ví dụ, loại trừ các yếu tố kìm hãm khỏi môi trƣờng phản ứng (Lê Ngọc Tú và ctv., 2004).
2.4.3.4 Ảnh hưởng của chất kiềm hãm
Hoạt động của enzyme có thể bị thay đổi dƣới tác dụng của một số chất cơ bản chất hóa học khác nhau. Các chất làm giảm hoạt độ enzyme nhƣng không bị chuyển hóa thành enzyme đƣợc gọi là các chất kìm hãm hoặc các chất ức chế (inhibitor), thƣờng ký hiệu là I, các chất này có thể là những ion, các phân tử vô cơ, hữu cơ kể cả các protein. Các chất ức chế tham gia trong điều hòa, kiểm tra các quá trình trao đổi chất trong hệ thống sống.
Các chất này gây biến tính protein là những chất kìm hãm không đặc hiệu. Nhiều chất khác không làm biến tính protein nhƣng vẫn làm giảm hoạt độ xúc tác của enzyme theo cơ chế khác nhau.
Các chất này có thể kìm hãm thuận nghịch hoặc không thuận nghịch enzyme. Nếu là kìm hãm thuận nghịch, phản ứng kết hợp với enzyme và chất kìm hãm (I) nhanh chóng đạt đến cân bằng.
E + I k1 EI k2
Trong trƣờng hợp chất kìm hãm không thuận nghịch, k-1 rất bé có thể xem nhƣ bằng 0, I kết hợp với E bằng liên kết đồng hoá trị hoặc kết hợp rất chặt chẽ đến mức khó tách khỏi enzyme, sự phân ly phức EI là rất chậm. Các chất kìm hãm cạnh tranh là các chất kìm hãm thuận nghịch enzyme có cấu trúc tƣơng tự nhƣ cấu trúc của cơ chất, do đó có khả năng kết hợp vào trung tâm hoạt động của E chiếm chỗ kết hợp của cơ chất.
Các chất kìm hãm không cạnh tranh: các chất này kết hợp với enzyme ở chỗ khác với trung tâm hoạt động, làm thay đổi dạng không gian của phân tử enzyme theo hƣớng không có lợi cho hoạt động cho xúc tác của nó, do đó làm giảm tốc độ phản ứng. Sau khi kết hợp với chất kìm hãm không cạnh tranh, enzyme vẫn có thể tiếp tục kết hợp với cơ chất tạo thành phức EIS (Lê Ngọc Tú và ctv., 2004).
2.4.3.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ
Vận tốc phản ứng do enzyme xúc tác chỉ tăng theo nhiệt độ trong giới hạn xác định mà ở đó phân tử enzyme vẫn bền và chƣa bị biến tính. Đại lƣợng đặc trƣng cho ảnh hƣởng nhiệt độ đến vận tốc phản ứng hóa học cũng nhƣ phản ứng enzyme là hệ số Q10.
Hệ số Q10 càng lớn, phản ứng càng khó xảy ra ở nhiệt độ bình thƣờng, hệ số Q10 của phản ứng enzyme là từ 1 đến 2 (của phản ứng hóa học từ 2 đến 3). Từ hệ số Q10 có thể tính năng lƣợng hoạt hóa của enzyme phản ứng, đánh giá quá trình xúc tác. Nhiệt độ phản ứng với hoạt độ enzyme cao nhất gọi là nhiệt độ tối ƣu của enzyme (Lê Ngọc Tú và ctv., 2004).
Nhiệt độ tối ƣu của những enzyme khác nhau hoàn toàn khác nhau. Nếu đƣa nhiệt độ cao hơn mức nhiệt độ tối ƣu, hoạt tính enzyme sẽ bị giảm. Khi đó enzyme không có khả năng phục hồi lại hoạt tính. Nhiệt độ tối ƣu của enzyme phụ thuộc rất nhiều vào sự có mặt của cơ chất, kim loại, pH, các chất bảo vệ. Khi nhiệt độ cao thƣờng làm mất hoạt tính của enzyme. Phản ứng vô hoạt của enzyme dƣới tác dụng của nhiệt thƣờng biểu diễn thứ bậc một.
Ngƣời ta thƣờng sử dụng yếu tố nhiệt độ để điều khiển hoạt động của enzyme và tốc độ phản ứng trong chế biến và bảo quản thực phẩm (Nguyễn Đức Lƣợng và ctv., 2004).
2.4.3.6 Ảnh hưởng của pH
pH của môi trƣờng thƣờng ảnh hƣởng đến mức độ ion hóa của cơ chất, enzyme và đặc biệt ảnh hƣởng đến độ bền enzyme. Chính vì thế pH có ảnh hƣởng rất mạnh đến enzyme (Nguyễn Đức Lƣợng và ctv., 2004).
Đa số các enzyme bền trong giới hạn pH = 5 – 9, độ bền của enzyme có thể tăng lên khi có các yếu tố làm bền nhƣ cơ chất, coenzyme, Ca2+,…(Lê Ngọc Tú và ctv., 2004).