KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
3.1.5 Ảnh hưởng của pH của dung dịch enzyme urease
Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy pH của dung dịch enzyme urease dùng để cố định cĩ ảnh hưởng rất lớn đến khả năng gắn kết enzyme trên màng chitosan [4].
0 20 40 60 80 100 120 5.2 5.6 7.4 pH h o ạt t ín h u re as e (% s o v ớ i g iá tr ị cự c đ ại )
Hình 3.5: Ảnh hưởng của pH của dung dịch enzyme urease đến hoạt tính của enzyme urease cố định.
Chính vì vậy, mục đích của nghiên cứu này là khảo sát ảnh hưởng của pH đến quá trình cố định enzyme urease lên màng chitosan, xác định pH tốt nhất để cố định enzyme. Từ đĩ, chúng tơi đã chọn ba dung dịch enzyme cĩ pH khác nhau để khảo sát: pH=5,2;
pH=5,6 và pH=7,4. Kết quả nghiên cứu cho thấy ở dung dịch enzyme cĩ pH=5.6, hoạt tính của enzyme urease cố định cao hơn hẳn so với những màng được xử lý ở dung dịch enzyme cĩ pH=5,2 và pH=7,4. Enzyme urease được cố định trong dung dịch enzyme cĩ pH=5.2 cĩ hoạt tính rất thấp.
Như chúng ta đã biết, phản ứng tạo liên kết giữa màng chitosan và urease xảy ra theo cơ chế như sau:
Ch-NH2 + OHC-(CH2)3-CHO Ch-N=CH-(CH2)3-CHO + H2O (a)
Chitosan Glutaraldehyde
Ch-N=CH-(CH2)3-CHO + H2N-E Ch-N=CH-(CH2)3 –CH=N-E + H2O (b)
Chitosan đã xử lý bằng GA Enzyme
Trong đĩ phản ứng (a) khơng phụ thuộc vào pH. Ngược lại phản ứng (b) lại phụ thuộc rất nhiều vào pH.
Hoạt tính enzyme cố định sẽ lớn nhất nếu màng được ngâm vào dung dịch enzyme cĩ pH thấp hơn. Điều đĩ là vì pH acid sẽ tạo thuận lợi cho phản ứng giữa nhĩm amino và nhĩm aldehyde, đồng thời ở pH acid này, chitosan tồn tại ở dạng gel, giúp cho nhiều phân tử urease liên kết vào màng thơng qua con đường hấp thụ hay nhốt gel [17]. Tuy nhiên, nếu pH quá thấp, hầu hết các nhĩm amino đều tích điện dương. Điều này gây khĩ khăn cho phản ứng giữa nhĩm amino của enzyme và nhĩm aldehyde của GA, khi đĩ hiệu suất cố định khơng cao dẫn đến hoạt tính của enzyme cố định cũng thấp.
Mặt khác, Sumner và Hand đã xác định điểm đẳng điện của urease nằm trong khoảng pH=5.0-5.1. Tại điểm đẳng điện, độ hịa tan của urease cực nhỏ [77]. Do đĩ, hiệu suất cố định enzyme cũng thấp nên hoạt tính enzyme cố định cũng khơng cao.
Kết quả thí nghiệm của chúng tơi cũng tương tự với những nghiên cứu của nhiều tác giả khi nghiên cứu về quá trình cố định urease:
Krajewska và cộng sự (1990) nghiên cứu về enzyme urease cố định trên màng chitosan, dung dịch enzyme cĩ pH =5.3 sẽ là tối ưu cho việc cố định enzyme [17].
Anita và cộng sự (1997) cho rằng dung dịch enzyme urease cĩ pH =6.0 là tốt nhất khi cố định enzyme urease trên nylon [10].