2.2.5.1 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme
Trong điều kiện dư thừa cơ chất, nghĩa là [S] >>[E] thì tốc độ phản ứng phụ thuộc vào [S], v= K[E] có dạng y=ax. Nhờ đó người ta đã đo [E] bằng cách đo vận tốc phản ứng do enzyme đó xúc tác. Nhưng nếu tăng nồng độ enzyme quá lớn, vận tốc phản ứng chậm.
Có nhiều trường hợp trong môi trường có chứa chất kìm hãm hay hoạt hóa thì vận tốc phản ứng do enzyme xúc tác không phụ thuộc tuyến tính với [E] đó.
Hình 2.10 Ảnh hưởng của nồng độ enzyme đến phản ứng thủy phân của enzyme
(Nguồn: Đỗ Quý Hai, 2004)
2.2.5.2 Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất
Khi nồng độ cơ chất thấp, tốc độ phản ứng phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ cơ chất. Nhưng khi tăng nồng độ cơ chất đến mức nào đó, nếu tiếp tục tăng nồng độ cơ chất thì tốc độ phản ứng cũng sẽ không tăng.
Hình 2.11 Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất đến phản ứng thủy phân của enzyme
(Nguồn: Đỗ Quý Hai, 2004)
V V=k[E] [E] Vmax 2 V O Km [S]
từng enzyme khi dùng để thủy phân một cơ chất cụ thể, trong những điều kiện cụ thể, cần nghiên cứu để xác định nồng độ tới hạn của enzyme.
2.2.5.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ
Nhiệt độ có ảnh hưởng rất lớn đến phản ứng enzyme và tốc độ phản ứng enzyme không phải lúc nào cũng tỉ lệ thuận với nhiệt độ phản ứng. Tốc độ phản ứng chỉ tăng đến một giới hạn nhiệt độ nhất định. Vượt quá giới hạn đó, tốc độ phản ứng sẽ giảm và dẫn đến mức triệt tiêu.
Nếu đưa nhiệt độ lên cao hơn mức nhiệt độ thích hợp, hoạt tính enzyme sẽ bị giảm, khi đó enzyme không có khả năng phục hồi lại hoạt tính.
Ngược lại, ở nhiệt độ 0°C, enzyme bị hạn chế rất mạnh, nhưng khi đưa nhiệt độ lên từ từ hoạt tính enzyme sẽ tăng dần đến mức thích hợp.
Ở nhiệt độ thấp (0 ÷ 41°C), vận tốc phản ứng tăng khi nhiệt độ tăng. Sự gia tăng vận tốc này đơn thuần là do cung cấp năng lượng cho phản ứng.
Ở nhiệt độ sau đó (tùy thuộc vào từng loại enzyme, ở khoảng 45°C), vận tốc phản ứng giảm do sự biến tính của protein. Đa số enzyme bị mất hoạt tính ở 80 ÷ 100°C. Nhiệt độ thích hợp của một enzyme phụ thuộc rất nhiều vào sự có mặt của cơ chất, pH, lực ion của môi trường.
Hình 2.12 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến phản ứng thủy phân của enzyme
(Nguồn: Đỗ Quý Hai, 2004)
2.2.5.4 Ảnh hưởng của pH môi trường
pH của môi trường có ảnh hưởng mạnh mẽ đến quá trình thủy phân vì nó ảnh hưởng đến mức độ ion hóa cơ chất, ion hóa enzyme và đến độ bền của protein – enzyme. Đa số enzyme bền trong khoảng pH = 5 ÷ 9, độ bền của enzyme có thể tăng lên khi có các yếu tố làm bền như: cơ chất, coenzyme, Ca2+…
Mỗi enzyme có một giá trị pH thích hợp, không cố định mà phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác như: cơ chất, dung dịch đệm, nhiệt độ…
Với nhiều enzyme protease, pH thích hợp ở vùng trung tính, nhưng cũng có một số enzyme có pH thích hợp rất thấp (pepxin, protease axit của vi sinh vật,…) hoặc khá cao như subtilin, có pH thích hợp lớn hơn 10.
Hình 2.13 Ảnh hưởng của pH môi trường đến phản ứng thủy phân của enzyme
(Nguồn: Đỗ Quý Hai, 2004)
2.2.5.5 Ảnh hưởng của thời gian thủy phân
Trong quá trình thủy phân, thời gian tác dụng của enzyme lên cơ chất dài hay ngắn phụ thuộc vào nhiều yếu tố: độ mịn của nguyên liệu, pH, nhiệt độ,… Thời gian thủy phân cần đủ dài để enzyme phân cắt các liên kết trong cơ chất tạo thành các sản phẩm cần thiết của quá trình thủy phân. Khi cơ chất cần thủy phân đã thủy phân hết, quá trình thủy phân kết thúc. Thời gian thủy phân phải thích hợp để đảm bảo hiệu suất cao đồng thời đảm bảo chất lượng sản phẩm tốt.
Trong thực tế, thời gian thủy phân phải xác định bằng thực nghiệm và kinh nghiệm thực tế cho từng quá trình thủy phân cụ thể.
(Nguồn: Đỗ Quý Hai, 2004)