rugosa trên chất mang vô cơ chitosan, sử dụng cầu nối glutaraldehit trong 20 phút và sau đó cố định 6ml lipase nồng độ 0,5mg/ml trong 1 giờ và ở pH=7,0. [10]. Ở đây, dùng EDC [1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide] để hoạt hoá nhóm hydroxyl (OH-) của chitosan qua đó gắn nhóm amino (NH-) của lipase vào chitosan.
* Kết quả là vmax của lipase cố định (96,1 U/mg) cao hơn vmax của lipase tự do (92,5U/mg) và km =18,1 cũng cao hơn km của lipase tự do (1,67).
Lipase sau khi cố định trên chitosan hoạt động mạnh trong vùng pH 5-8 và tối ưu ở pH 8, trong khi lipase ở dạng tự do lại có pH tối ưu chỉ là 7. Như vậy, lúc này pH tối ưu của lipase cố định lại chuyển về vùng bazơ.
3.6. Ứng dụng của lipase
Lipase được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp sản xuất các chất tẩy rửa, trong công nghiệp thực phẩm, dược phẩm và các công nghiệp khác.
3.6.1.Trong công nghiệp sản xuất các chất tẩy rửa
Enzym dùng trong bột giặt vẫn là một thị trường lớn nhất, được chú tâm nhiều nhất do không có nhiều enzym như vậy: enzym có đầy đủ tính ổn định và hoạt lực trong điều kiện kiềm tính. Hiện nay trên thế giới có xu hướng nghiêng về các bột giặt có nhiệt độ thấp (vì hay giặt ở nhiệt độ lạnh hơn ở nhiệt độ nóng), do đó phải tìm được enzym hoạt động được ở nhiệt độ lạnh; nhưng khi tẩy rửa các chất dầu mỡ thì rất khó sạch ở trong điều kiện nhiệt độ thấp cho nên phải tìm được enzym như vậy.
3.6.2. Trong công nghiệp thực phẩm
Trong công nghiệp thực phẩm người ta sử dụng lipase để cải biến các triacyglycerol, nâng cao chất lượng các loại dầu thực vật rẻ tiền, chất lượng thấp bằng cách thay thế các axit béo no bởi các axit béo không no, trong dung môi hiếm nước.
Đối với thực phẩm được chế biến từ sữa, lipase được sử dụng rộng rãi để làm tăng mùi vị, làm tăng độ chín của phomat, hoặc chế biến những sản phẩm
như phomat và phân giải lipit [Bech, 1992]. Những axit béo tự do mạch ngắn (chủ yếu là C4, C6) được thuỷ phân ra do tăng lipase vào sữa béo dẫn đến sự tăng hương vị đặc trưng cho sữa. Trong khi đó nếu các axit béo mạch trung bình (C12, C14) được tạo ra sẽ có xu hướng tạo ra mùi vị tựa như xà phòng cho sản phẩm. Thêm vào đó những axit béo tự do này có thể tham gia vào các phản ứng hoá học đơn giản với vi sinh vật dẫn đến việc tổng hợp những gia vị có mùi thơm khác nhau. Những nguồn lipase dùng cho việc tăng hương vị ở phomat trên mô của những loài động vật nhai lại (dê non, cừu, bê).
3.6.3. Trong công nghiệp dược
Trong những năm gần đây enzym ngày càng được sử dụng nhiều và rộng rãi trong y học, để sản xuất một số thuốc và dùng trực tiếp để chữa bệnh. Ở nhiều nước trên thế giới, đặc biệt ở Nhật Bản hàng năm người ta đã sản xuất một lượng lớn chế phẩm enzym vi sinh vật có độ tinh khiết cao trong đó có mặt của lipase.
Các lipase có thể xúc tác este hoá, chuyển đổi este hoá và este hoá tương tác trong các dung môi hữu cơ với lượng nước thấp [Kazlaus kas và Bornscheuer, 1998; Godberg và cộng sự, 1989], ứng dụng chính của các lipase trong hoá hữu cơ là sự phân giải các hỗn hợp enantiomeric. Có một vài nhóm phân tử liên quan đến sự truyền tính trạng dấu hiệu làm gia tăng những căn bệnh dị ứng, viêm là những lipit hay lipit aqnalogues. Sự truyền tín hiệu ở giữa và trong nội bào ở sinh vật liên quan gần gũi với những loại lipit đơn lẻ như phosphatidylinositol, lipase cũng như photpholipase đều có thể được sử dụng để tổng hợp trên phạm vi lớn.
KẾT LUẬN
Ngày nay người ta thường sử dụng enzym cố định trong các ngành công nghiệp vì nó có nhiều ưu điểm hơn hẳn enzym hoà tan. Mặc dù hoạt độ riêng của chế phẩm enzym cố định có bị giảm xuống nhưng vì nó có thể tách ra khỏi sản phẩm phản ứng để dùng trở lại nên hiệu suất sử dụng enzym cố định vẫn lớn hơn nhiều so với enzym tự do.
Người ta cố định enzym lên các chất mang có thể bằng nhiều phương pháp khác nhau: phương pháp gắn enzym bằng liên kết đồng hoá trị; phương pháp gói enzym trong khuôn gel hoặc bằng phương pháp hấp phụ vật lý trên các chất mang.
Vì vậy khi nghiên cứu động học của enzym cố định người ta đã nghiên cứu sự có mặt của hai pha là pha lỏng và pha rắn. Một mặt nghiên cứu sự liên quan tới chính enzym: sự biến đổi các tính chất nội tại của enzym do sự cố định tạo ra. Mặt khác nghiên cứu sự có mặt của pha rắn, điều này sẽ dẫn đến những hiện tượng vật lý ảnh hưởng đến động học của enzym cố định. Đó là:
* Ảnh hưởng của sự phân bố chất hoà tan * Ảnh hưởng của sự khuếch tán chất hoà tan * Ảnh hưởng của hiệu ứng không gian
* Ảnh hưởng của tính chất dung dịch và chất mang * Ảnh hưởng của các chất kìm hãm
Từ việc biết được các ảnh hưởng đó mà người ta biết được sự thay đổi các tham số (như vmax, km...) từ đó có những ứng dụng thực tế phù hợp để sử dụng được enzym cố định một cách có hiệu quả nhất.
TÀI LIỆU THAM KHẢOTÀI LIỆU TIẾNG VIỆT TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT
1. Đặng Thị Thu (chủ biên) và cộng sự “Công nghệ enzym”. NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
2. Lê Ngọc Tú (chủ biên) và cộng sự “Hoá sinh công nghiệp”.2000. NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
TÀI LIỆU TIẾNG ANH
3. Antonio sanchez, Pau ferrer, Alicia serrano. “Characterization of the lipase and esterase mutiple from in an enzyme preparation from a
Candida rugosa piot-plant scale fed-batch fermentation”. Enzyme and
Microbial Technology 1999, 25, 214-223.
4. Benita Braun and Elias Klein. “Immobilization of Candida rugosa Lipase to Nylon Fibers Using Its Carbonhydrate Groups as the Chemical Link”. Biotachnology and Bioengineering 1996, 51, 327-341.
5. Didier Rotticci, Torbjorn Norin, Karl Hult, Mats martinelle. “An active-site titration method for lipases”. Biochimica et Biophysica Acta 2000, 1483, 132-140.
6. Matin Chaplin “Effects of solute diffusion on the kinetics of immobilised enzymes” London South Bank University
7. Matin Chaplin “Kinetics of immobilised enzymes” London South Bank University
8. Miroslaw Cygler, Joseph D. Schrag. “Structure and conformational flexibility of Candida rugosa lipase”. Biochimica et Biophysica Acta 1999, 1441, 205-214.
9. Paul Woolley & Steffen B. Petersen. “Lipase- their structure, biochemistry and application”- Cambridge University.
10.Tien- Chieh Hung et al. “Binary immobilization of Candida rugosa lipase on chitosan”. Journal of Molecular catalysis B: Enzymatic 2003, 26, 69-78.
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ ENZYM CỐ ĐỊNH 1.1. Định nghĩa:
1.2. Các phương pháp cố định enzym:
1.2.1. Phương pháp gắn enzym bằng liên kết đồng hoá trị 1.2.2. Phương pháp gói enzym trong khuôn gel