1.2. Giống khởi động cho sản xuất pho mát
1.2.2.2. Tổng hợp enzym phân giải protein
Khả năng phân giải protein là hoạt tính cần thiết để cho sự sinh trưởng của vi khuẩn lactic. Theo Thomas & Mills (1981) [72], hàm lượng peptide và FAA trong sữa chỉ đủ đáp ứng cho 25% sinh khối tế bào khi ni cấy ở điều kiện bình thường. Do đó, đây là đặc tính mà chủng giống khởi động cần có để đảm bảo cho q trình lên men diễn ra ổn định. Sự phân giải protein còn tạo ra các axit amin – là tiền chất cho một loạt các phản ứng tổng hợp nên các hợp chất thơm xảy ra trong q trình ủ chín pho mát. Ngoài ra, hệ enzym của vi khuẩn lactic cũng tham gia vào chuyển hóa các sản phẩm thủy phân protein từ sữa thành các hợp chất có hoạt tính sinh học: tạo các peptit có hoạt tính chống oxy hóa, kích thích hệ miễn dịch, ức chế hoạt động của enzym chuyển angiotensin.
Phức hệ tham gia phân giải protein của LAB gồm 3 hợp phần chính: Các protease gắn vào thành tế bào, làm nhiệm vụ thủy phân casein thành các oligopeptit; các peptidase nội bào, phân giải các peptit chuỗi dài thành các chuỗi peptit ngắn và axit amin; các kênh vận chuyển, cho phép chuyển chuỗi peptit ngắn và axit amin vào tế bào chất.
Khả năng sinh tổng hợp X – prolyl – dipeptidyl aminopeptidase (PepX) cũng là một đặc tính cần thiết của chủng khởi động. PepX là enzym có tác dụng thủy phân chuỗi peptit tại vị trí ngay sau axit amin proline, khi axit amin này nằm ở đầu
N của oligopeptit. Casein của sữa chứa một lượng lớn proline, trong αS1 -, αS2 -, β - và k – casein, axit amin này chiếm tỷ lệ tương ứng là 17%, 10%, 35% và 20% [66].
Proline ảnh hưởng tới cấu trúc không gian của chuỗi peptit chứa proline, làm ngăn cản hoạt động phân giải của các endo – và exo – peptidase đối với các peptit này. Do đó, hoạt tính thủy phân chuỗi peptit chứa proline là một phần thiết yếu trong hệ enzym phân giải protein của chủng khởi động. Trong sản xuất pho mát, PepX có tác dụng làm giảm vị đắng của pho mát, nhờ hoạt tính thủy phân các peptit kị nước. PepX tác dụng đặc hiệu lên casomorphin (là sản phẩm thủy phân khơng hồn tồn từ casein). Casomorphin là peptit thuộc dạng exorphin, có tác dụng lên hệ thần kinh não, gây ra hội chứng tự kỷ, bệnh tim mạch, tiểu đường typ 1 [41]. Enzyme này đã
được phát hiện ở một số LAB có trong pho mát như Lactobacillus dellbrueckii subsp. bulgaricus, Lactobacillus acidophilus [14], Lactobacillus casei subsp. casei [36], Lactobacilluscasei [11], Propionibacterium shermanii [30], Lactobacillus helveticus [21] và Lactobacillus curvatus [50].