Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân của enzyme

Một phần của tài liệu Nghiên cứu quy trình sản xuất bột khoáng từ xương cá ngừ (Trang 26 - 28)

Tốc độ thuỷ phân bằng enzyme chịu ảnh hưởng của rất nhiều yếu tố, cụ thể là [4]:

- Ảnh hưởng của nồng độ enzyme: khi nồng độ enzyme thấp, lượng cơ chất lớn, vận tốc thuỷ phân phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ enzyme. Khi nồng độ enzyme tăng thì tốc độ phản ứng thuỷ phân tăng đến một giá trị giới hạn v = vmax ,

nếu nồng độ enzyme tiếp tục tăng, tốc độ phản ứng thuỷ phân bởi enzyme tăng không đáng kể, thậm chí không tăng.

- Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất: nồng độ cơ chất có ảnh hưởng lớn tới tốc độ phản ứng thuỷ phân, khi càng tăng nồng độ cơ chất, tốc độ phản ứng thuỷ phân càng tăng, nhưng khi tốc độ phản ứng thuỷ phân đạt đến giới hạn v = vmax, nếu tiếp tục tăng nồng độ cơ chất, vận tốc phản ứng thuỷ phân hầu như không tăng.

- Ảnh hưởng của các chất kìm hãm: chất kìm hãm (hay chất ức chế) là những chất vô cơ hay hữu cơ mà khi có sự hiện diện của chúng, enzyme có thể bị giảm hoặc mất hoạt tính. Với mỗi enzyme ta có các chất kìm hãm khác nhau, vì vậy khi sử dụng enzyme ta phải biết rõ các chất kìm hãm của nó để điều chỉnh phản ứng.

- Ảnh hưởng của các chất hoạt hoá: chất hoạt hoá là những chất khi có mặt trong phản ứng có tác dụng làm tăng hoạt tính enzyme, các chất này có bản chất hoá học khác nhau, có thể là ion kim loại, anion hoặc các chất hữu cơ. Tuy nhiên các chất hoạt hoá chỉ có tác dụng trong giới hạn nồng độ xác định. Khi dùng quá nồng độ cho phép, hoạt độ enzyme sẽ giảm.

- Ảnh hưởng của nhiệt độ: enzyme là protein có hoạt tính xúc tác nên kém bền với nhiệt, chúng chỉ có hoạt tính trong khoảng nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ làm chúng biến tính. Trong khoảng nhiệt độ đó, khi nhiệt độ tăng tốc độ phản ứng thuỷ phân tăng. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng thuỷ phân do enzyme xúc tác được đặc trưng bằng hệ số:

Q10=

k

kt10

Với Kt : Hằng số tốc độ phản ứng tại nhiệt độ t

Kt+10 : Hằng số tốc độ phản ứng tại nhiệt độ t + 100 C

Người ta đã xác định được hệ số Q10 của các loại enzyme trong cơ thể cá trong khoảng từ 2 – 3, cá biệt có thể lên đến 7 như phản ứng Hemoglobin trong máu cá.

Vùng nhiệt độ tạo cho enzym có hoạt độ cao nhất gọi là vùng nhiệt độ thích hợp của enzym, trong đó có một giá trị nhiệt độ mà ở đó, tốc độ enzym đạt cực đại gọi là nhiệt độ tối thích. Với đa số enzyme, vùng nhiệt độ thích hợp trong khoảng 40 - 500C. Nhiệt độ làm cho enzyme mất hoàn toàn hoạt tính gọi là nhiệt độ tới hạn, đa số enzyme có nhiệt độ tới hạn khoảng 700C; với các enzyme bền nhiệt (bromelin,

papin…), nhiệt độ tới hạn có thể cao hơn. Nhiệt độ thích hợp đối với một enzyme có sự thay đổi khi có sự thay đổi về pH, nồng độ cơ chất…

- Ảnh huởng của pH: pH có ảnh hưởng mạnh mẽ đến hoạt tính của enzyme vì pH ảnh hưởng đến mức độ ion hoá cơ chất, ion hoá enzyme và đến độ bền của protein enzyme. Đa số enzyme có khoảng pH thích hợp từ 5 – 9. Với nhiều proteaza, pH thích hợp ở vùng trung tính nhưng cũng có một số proteaza có pH thích hợp trong vùng (pepxin, proteaza- của vi sinh vật…) hoặc nằm trong vùng kiềm (tripsin, subtilin,…). Với từng enzyme, giá trị pH thích hợp có có thể thay đổi khi nhiệt độ, loại cơ chất… thay đổi.

- Ảnh hưởng của thời gian thủy phân: thời gian thủy phân cần thích hợp để enzyme phân cắt các liên kết trong cơ chất, tạo thành các sản phẩm cần thiết của quá trình thuỷ phân nhằm đảm bảo hiệu suất thuỷ phân cao, chất lượng sản phẩm tốt. Thời gian thuỷ phân dài, ngắn khác nhau tuỳ thuộc vào loại enzyme, nồng độ cơ chất, pH, nhiệt độ, sự có mặt của chất hoạt hoá, ức chế… Trong thực tế, thời gian thuỷ phân phải xác định bằng thực nghiệm và kinh nghiệm thực tế cho từng quá trình thuỷ phân cụ thể.

- Ảnh hưởng của lượng nước: nước vừa là môi trường để phân tán enzyme và cơ chất lại vừa trực tiếp tham gia phản ứng nên tỷ lệ nước có ảnh hưởng lớn đến tốc độ và chiều hướng và là một yếu tố điều chỉnh phản ứng thuỷ phân bởi enzyme.

Một phần của tài liệu Nghiên cứu quy trình sản xuất bột khoáng từ xương cá ngừ (Trang 26 - 28)