Các khoa học gia đã phát hiện hàng ngàn loại enzym khác nhau nhưng chỉ một số ít trong số đó sản xuất theo quy mô công nghiệp và được ứng dụng rộng
rãi trong công nghiệp thực phẩm, y học, nông nghiệp, trong phân tích và trong
kỹ thuật di truyền.
Trong công nghệ sảẩn xuất enzym, tuỳ theo mục đích sử dụng người ta
thường sắn xuất các dạng chế phẩm sau: - _ Chế phẩm enzym thô.
- _ Chế phẩm enzym bán tỉnh khiết. - _ Chế phẩm enzym tỉnh khiết.
- _ Chế phẩm vi sinh vật có khả năng tổng hợp enzym mạnh.
Ba dạng chế phẩm đầu thường sử dụng vào những phẩn ứng. Các chế
phẩm enzym này, người ta quan tâm đến hoạt tính xúc tác và độ tỉnh sạch của
enzym. Dạng sau cùng, người ta quan tâm đến cả hoạt tính sinh học, khả năng
sinh sản, phát triển của vi sinh vật tạo ra enzym đó.
1.3 Đặc điểm quá trình sinh tổng hợp enzym: [6, 16, 24, 47]
Chương]: Tổng quan tài liệu Nghiên cứu xử lý phế liệu da giày
Quá trình sinh tổng hợp enzym là một quá trình phức tạp gắn liễn với cấu
trúc tế bào và được tiến hành qua nhiều giai đoạn khác nhau với sự tham gia của nhiều hệ enzym và axít nucleic. Cơ chế gồm bốn giai đoạn:
_ Hoạt hoá axít amin.
_ Vận chuyển axít amin đã hoạt hoá đến Riboxom để tông hợp protein.
_ Sắp xếp các axít amin dựa trên khuôn RNA thông tin và hình thành liên kết peptide.
_ Giải phóng mạch polypeptide đã được tổng hợp và thiết lập cấu trúc
không gian của phân tử enzym đặc hiệu trong không gian ba chiều.
Cơ thể vi sinh vật luôn tổn tại hai loại enzym quan trọng là enzym bản thể và enzym cảm ứng. Điểm khác biệt giữa hai loại enzym là sự tổng hợp enzym bản thể không chịu ảnh hưởng của trạng thái chuyển hoá của cơ thể. Tốc độ tổng hợp và và số lượng enzym bản thể thường ổn định. Trong khi đó, enzym
cảm ứng chỉ tổn tại với số lượng cơ bản tương đối ít, nhiều khi khó phát hiện, việc tổng hợp enzym chỉ được thực biện khi có nhu cầu sử dụng. Khi đó lượng
enzym tăng đột ngột.
Khi nuôi cấy nấm mốc Ásj. oryzze trên môi trường cám mì theo phương
pháp bể mặt có hàng loạt enzym tự do được tạo thành, trong đó có amylase, protease, maltase, pectinase, invertase, ribonuclease.... Nếu nuôi nấm mốc này
trên môi trường Czapek với tinh bột và nitrat thì chỉ có œ - amylase được tạo
thành, còn các enzym khác chỉ có vết. Nhưng nếu thay natri nitrat bằng casein
ở dạng sữa đã tách chất béo, protease sẽ được tạo thành cùng với œ— amylase. Sự tổng hợp enzym theo cách trên ở vi sinh vật được gọi là tổng hợp cảm ứng nhằm tăng lượng enzym nào đó, song song tổn tại với sự tổng hợp enzym
Chương]: Tổng quan tài liệu Nghiên cứu xử lý phế liệu đa giày
bắn thể của vi sinh vật, và chỉ xuất hiện khi trong môi trường nuôi cấy có chất
cảm ứng tương ứng. Hiện tượng làm tăng quá trình sinh tổng hợp này gọi là
hiện tượng cảm ứng (Monod và Cohn 1952). Hiện tượng này nhạy cảm đối với vi sinh vật, còn động vật và thực vật thì biểu hiện chậm và kém nhạy cảm hơn.
Một định nghĩa tổng quát như sau : Quá rrình sinh tổng hợp được gọi là câm
ứng nếu chỉ xây ra với mức độ đáng kể khi trong môi trường có cơ chất đặc hiệu của enzym này hoặc các chất trao đổi (metabolit) có cấu trúc tương tự cơ chất. Các enzym thuộc loại này là các enzym cẩm ứng. Các cơ chất kích thích quá trình tổng hợp này
soi là chất cắm ứng.
Hiện tương cảm ứng thường thấy ở vi sinh vật, khi cho chất cảm ứng vào môi trường nuôi cấy, các tế bào vi sinh vật trực tiếp bị ảnh hưởng và có những phản ứng bằng các quá trình sinh hoá ngay lập tức và xảy ra rất mãnh liệt.
Các nhà khoa học cũng cho thấy hiện tượng cảm ứng chỉ xảy ra đối với
những enzym thuỷ phân như protease (những enzym rất cần cho tế bào để hấp
thu nguồn dinh dưỡng khó tiêu hoá). Các enzym cảm ứng dể nhận biết bao gồm: protease, amylase, penicilinase, B-galactosidase..Khi cho cơ chất tương ứng của các enzym này vào môi trường, sự tổng hợp các enzym tăng rất nhanh.
Cơ chế cảm ứng có tính chất dây chuyển. Trong trường hợp quá trình phản ứng bao gồm rất nhiều phản ứng khác nhau theo một dây chuyển thì chất cảm ứng ban đầu có ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống. Cơ chế này được thực hiện
như sau: Đầu tiên, chất cảm ứng ban đâu sẽ tạo ra hiện tượng cẩm ứng của
enzym đầu tiên. Phản ứng của enzym đầu tiên sẽ tạo ra sản phẩm đâu tiên. Sản phẩm của enzym đâu tiên này lại là chất cảm ứng cho phần ứng tiếp theo và cứ
như vậy tạo ra một đây chuyển cảm ứng và tổng hợp cảm ứng.
Chương]:Tổng quan tài liệu Nghiên cứu xử lý phế liệu da giày
Nghiên cứu cảm ứng sinh tổng hợp enzym, có những điểm quan trọng sau:
% Việc tạo enzym cảm ứng không liên quan khẩ năng sinh sản nhanh của một
số tế bào biến đị, tức không liên quan đến sự chọn giống. Hiện tượng này xẩy ra ở tế bào, enzym không sinh sản và dừng khi chất cắm ứng tách bị
khỏi môi trường.