XVII. ENZYME CỐ ĐỊNH 6 8-
4. Ứng dụng của enzyme cố định 7 5-
a/ Trong cơng nghiệp.
- Từ năm 1969 Wilson đã xây dựng thành cơng một xưỡng thực nghiệm để sản xuất liên tục glucose bằng glucoamylase cố định;
- Từ 1971 người ta đã thành cơng trong việc dùng chimotrypsin cố định trên carboxymethylcellulose để làm động tụ sữa thay cho renin đắt tiền;
- Enzyme rasemase cố định đã được sử dụng để chuyển tồn bộ D- aminoacid thành L- aminoacid tương tứng, làm tăng giá trị dinh dưỡng của sản phẩm lên gấp đơi.
- Làm trong nước trái cây bằng cách xử lý enzyme phân giải pectin hay thủy phân protein trong bia bằng protease hồn tồn cĩ thể được thực hiện trong các cột chứa các enzyme cố định tương ứng.
- Cố định enzyme glucoisomerase trong cột hồn tồn cĩ hiệu quả đối với việc ngăn ngừa sự chuyển hĩa glucose thành fructose, làm cho độ ngọt của nước giải khát bị giảm. Nhờ cố định enzyme glucoisomerase việc thu nhận xirơ gluco-fructose ngày nay đã trở thành một quy trình cơng nghiệp quan trọng và phổ biến. Độ chịu nhiệt cao của enzyme này cho phép thực
hiện quá trình sản xuất ở nhiệt độ 60-70o, làm giảm đáng kể khả năng nhiễm
khuẩn của thiết bị enzyme. b/ Trong y học.
- Urease gắn trong vi tiểu cầu đã được sử dụng cĩ hiệu quả để loại trừ urea của máu trong thận nhân tạo;
- Vi tiểu cầu chứa catalase đã cĩ thể thay thế một cách cĩ hiệu quả số
catalase bị thiếu trong cơ.
- Đưa vi tiểu cầu cĩ gắn enzyme L-asparaginase vào cơ thể cĩ khả
năng ức chế sự phát triển của một số u ác tính vì sự phát triển của những u này phụ thuộc vào sự cĩ mặt của L-asparagin.
c/ Trong phân tích hĩa sinh.
Glucoamylase gắn đồng hĩa trị với polystyrol được dùng để xác định tự động glucose;
Điện cực urease cố định dùng để xác định tự động urea trên dịng liên tục;
Điện cực alcoholoxydoreductase cố định được dùng để xác định methanol, ethanol trong dung dịch nước.
Cố định enzyme tạo ra khả năng nghiên cứu hàng loạt các vấn đề lý thuyết của enzyme học. Vi dụ cố định enzyme cĩ thể được sử dụng để ngăn cản sự phối hợp ngẫu nhiên của các phần dưới đơn vị của các enzyme oligomer. Sử dụng việc cố định cĩ thể giải quyết vấn đề liệu một enzyme ở dạng các phần dưới đơn vị cĩ hoạt tính hay khơng. Nếu các phần dưới đơn vị ở trạng thái cố định cĩ hoạt tính thì qua so sánh hoạt tính của enzyme với hoạt tính của các oligomer cố định sẽ thu được những thơng tin cĩ gía trị về vai trị của sự tương tác giữa các phần dưới đơn vị trong việc thực hiện chức năng của enzyme.
Ngày nay ta biết rõ rằng phần lớn enzyme nội bào hoạt động trong mơi trường tương tự như gel hoặc chúng được “gĩi” trong màng ti thể, lục lạp hoặc các cơ quan tử khác. Vì vậy, các enzyme cố định cĩ thể là mơ hình tốt để nghiên cứu hoạt động của enzyme.
Kỹ thuật cố định khơng chỉ dùng cho các chế phẩm enzyme mà cĩ thể dùng cho các tế bào vi sinh vật nguyên vẹn. Để cố định các tế bào vi sinh vật
người ta thường dùng gel polyacrylamide, cellulose, caraganine và các vật liệu khác. Đáng lưu ý là trong nhiều trường hợp hoạt tính enzyme của các tế bào cố định cao hơn nhiều so với các enzyme tự do. Các tế bào cố định thậm chí cĩ thể thực hiện được các quá trình sinh hĩa tinh vi và phức tạp. Ví dụ
các tế bào Rhisobium lupini của nốt sần cây lupin vàng giữ được rất lâu hoạt