b. Phương pháp cấy nấm mốc
4.2 Ket quả khảo sát ảnh hưởng cùa pH và nhiệt độ lên hoạt tính cùa enzyme protease
thấy rằng hoạt tính riêng của enzyme protease tăng khi có sự thay đối pH môi trường và thành phần môi trường. Enzyme có hoạt tính riêng cao nhất ở giá trị pH = 5 (1,230TU/mg) khác biệt có ý nghĩa so với các nghiệm thức khác ở độ tin cậy 95%. Hoạt tính riêng của enzyme tăng đến giới hạn tối un thì có xu hướng giảm xuống, hoạt tính enzyme tăng từ pH = 3 đến pH = 5 và giảm khi pH = 6. Thành phần môi trường cho enzyme có hoạt tính riêng cao là kiểu môi trường A3 (l,187TU/mg) và cũng khác biệt có ỷ nghĩa ở độ tin cậy 95%. Như vậy thành phần môi trường thích hợp cho nấm mốc phát triển, sinh tổng hợp enzyme có hoạt lực cao là 70% cám : 25% trấu : 5% geletin và pH môi trường bằng 5.
4.2 Ket quả khảo sát ảnh hưởng cùa pH và nhiệt độ lên hoạt tính cùa enzyme protease protease
Thí nghiệm được tiến hành với điều kiện môi trường 70% cám : 25% trấu : 5% gelatin và pH môi trường bằng 5. pH và nhiệt độ có ảnh hưởng không nhỏ đến hoạt tính của enzyme. Sự thay đổi này được thể hiện ở bảng số liệu và đồ thị sau:
Bàng 7: Sự thay đối hoạt tính cùa enzyme protease theo pH với từng nhiệt độ _
Nhiệt độ (°C) Trung
Kết quả thê hiện là hoạt tính của enzvme theo đơn vị TV/nig
Các chữ củi khác nhau trong cùng một cột biêu thị sự khác biệt củ V nghĩa vê mặt thông kê ở độ tin cậy 95%.
Hình 24: Ánh hưởng của pH lên hoạt tính của protease theo nhiệt độ
Hình 25: Ảnh hưỏng của nhiệt độ lên hoạt tính của protease thep pH Nhiệt độ có ảnh hưởng rất lớn đến phản ứng enzyme. Tốc độ phản ứng enzyme tăng khi nhiệt độ tăng nhưng không phải lúc nào tốc độ phản ứng cũng tỷ lệ thuận với nhiệt độ phản ứng. Tốc độ phản ứng chỉ tăng đến một giới hạn nhiệt độ nhất định (Nguyễn Đức Lượng, 2004). Dựa vào kết quả thí nghiệm cho thấy rằng ở mỗi nhiệt độ và pH khác nhau enzyme thể hiện hoạt tính xúc tác khác nhau. Ỏ những nhiệt độ khác nhau hoạt tính enzyme giữa các nghiệm thức khác biệt có ý nghĩa ở độ tin cậy 95%. Nghiệm thức D3 khác biệt so với nghiệm thức Dl, D2, D4 và D5 ở độ tin cậy 95% và có hoạt tính enzyme trung bình cao nhất (1,552TU/ml). Tương tự đối với pH, khi thay đối pH thì hoạt tính xúc tác của enzyme cũng thay đối. pH khác nhau hoạt tính enzyme giữa các nghiệm thức khác biệt có ý nghĩa ở độ tin cậy 95%. Nghiệm thức C4 khác biệt so với Cl, C2, C3, C5 và C6 ở độ tin cậy 95% và cho hoạt tính enzyme trung bình cao nhất (0,935TU/ml). F11 35 40 45 50 55 bình 4 0,120 0,960 1,470 1,164 0,478 0,839 c 4,5 0,292 1,076 1,572 1,082 0,348 0,874bc 5 0,468 1,138 1,604 0,984 0,220 0,883b 5,5 0,600 1,222 1,802 0,850 0,200 0,935a 6 0,738 1,320 1,512 0,724 0,158 0,890b 6,5 0,852 1,390 1,354 0,590 0,070 0,85 lbc Trung bình 0,512d l,184b l,552a 0,899° 0,246° p
Từ hình 24 cho thấy khi gia tăng nhiệt độ phản ứng từ 35°c đến 55°c ta thấy hoạt tính enzyme tăng dần theo nhiệt độ. Nhưng khi nhiệt độ tăng lên đến 45°c thì hoạt tính enzyme trung bình là cao nhất (l,552TU/ml), khi nhiệt độ tăng cao hơn nữa thì hoạt tính enzyme không tăng thêm mà bắt đầu có xu hướng giảm mạnh do xảy ra hiện tượng biến tính nhiệt của enzyme. Ỏ nhiệt độ 45°c hoạt tính enzyme trung bình là cao nhất (l,552TU/ml) khác biệt có ý nghĩa ở độ tin cậy 95%. Như vậy nhiệt độ 45°c được xem là nhiệt độ tối ưu của phản ứng enzyme trong thí nghiệm này. Phù hợp với nghiên cứu của Nguyễn Đức Lượng (2004), phần lớn enzyme hoạt động mạnh nhất ở nhiệt độ 40 -ỉ- 50°c. Neu đưa nhiệt độ cao hơn mức nhiệt độ tối ưu, hoạt tính enzyme sẽ bị giảm và dẫn đến mức triệt tiêu. Khi đó enzyme không có khả năng phục hồi lại hoạt tính. Từ hình 24 ta thấy ở nhiệt độ 55°c hoạt tính enzyme trung bình là thấp nhất (0,246TU/ml) khác biệt có ý nghĩa ở độ tin cậy 95% so với nhiệt độ 50°c. Nhiệt độ tối ưu của một enzyme phụ thuộc rất nhiều vào sự có mặt của cơ chất, kim loại, pH và các chất bảo vệ. Khi nhiệt độ caothường gây cho enzyme mất hoạt tính.
pH môi trường thường ảnh hưởng đến mức độ ion hoá cơ chất, enzyme và đặc biệt ảnh hưởng đến độ bền của enzyme. Chính vì thế pH có ảnh hưởng rất mạnh đến phản ứng của enzyme (Nguyễn Đức Lượng, 2004). Khi pH càng tăng hoạt tính enzyme tăng dần nhưng đến một giới hạn nào đó hoạt tính enzyme không tăng nữa mà có xu hướng giảm. Khi pH thay đối thì đồng thời trạng thái ion hoá enzyme và cơ chất cũng thay đổi, làm quá trình hình thành phức họp enzyme - cơ chất bị ảnh hưởng dẫn đến việc thay đổi vận tốc phản ứng. Hình 25 thế hiện hoạt tính xúc tác của enzyme ở những giá trị pH khác nhau khi tương tác với nhiệt độ. Dựa vào bảng thống kê ta thấy hoạt tính xúc tác của enzyme protease cao nhất ở pH = 5,5 (0,935TU/ml) khác biệt có ý nghĩa ở độ tin cậy 95% so với pH = 6 và thấp nhất ở giá trị pH = 4. Vậy pH = 5,5 là giá trị pH tối ưu cho hoạt động của enzyme. Vượt quá giới hạn này hoạt động của enzyme sè giảm. Đặc tính này rất có ý nghĩa trong việc tăng phản ứng enzyme, làm giảm hoặc triệt tiêu phản ứng enzyme.
R2 = 90,6967% R2 (adjusted for d.f.) = 90,4294% D p i iI DI p H - ĩ 0Í no l d p r o t eo s e
Hoat tinh = -26,3804 + 1,06361 * nhiet do + 1,60997 * pH -0,0104952 * nhiet do * nhiet do - 0,0419143 * pH * pH - 0,0257874 * nhiet do * pH
Hình 26: Sự ảnh hưởng tương tác của pH và nhiệt độ xử lý lên hoạt tính của enzyme protease Từ đồ thị hình 24, 25 và 26 ta nhận thấy có sự tương tác qua lại giữa pH và nhiệt độ lên hoạt tính xúc tác của enzyme protease, ứng với mỗi
ú p l i m o I p H - ĩ o f m o I d p r o t e o s e
khoảng nhiệt độ enzyme này sẽ có khoảng pH hoạt động và giá trị pH tối thích khác nhau và ngược lại. Vậy sự tương tác giữa pH và nhiệt độ môi trường xử lý đế enzyme thế hiện hoạt tính xúc tác tối ưu là ở nhiệt độ 45°c và pH = 5,5.