Kết quả trên hình 3.1 cho thấy khi công suất siêu âm tăng từ 0 đến 3.75 và 5.625
W/mL, hoạt tính hemicellulase trong chế phẩm Viscozyme L tăng mạnh và đạt cực đại
ở công suất siêu âm 5.625 W/mL; ứng với cơng suất này, hoạt tính chế phẩm enzyme tăng 25.3% so với mẫu enzyme đối chứng không xử lý siêu âm. Tuy nhiên, nếu tiếp
tục tăng công suất siêu âm lên 7.5, 9.375, 11.25 và 13.125 W/mL thì hoạt tính enzyme giảm xuống, và đặc biệt giảm mạnh ở hai giá trị công suất cuối là 11.25 và 13.125
W/mL, khi đó hoạt tính hemicellulase giảm lần lượt 1.9% và 13.5% so với mẫu đối chứng không xử lý siêu âm (xem phụ lục C-Bảng C.1).
Tác động vật lý do sóng siêu âm truyền trong môi trường lỏng gây nên hiện tượng xâm
thực khí, kết quả làm tăng mạnh tốc độ khuấy đảo trong dung dịch (Louisnard và García, 2011), từ đó ảnh hưởng đến các bậc cấu trúc (2, 3, 4) của phân tử enzyme và
trung tâm hoạt động của chúng theo chiều hướng có lợi hoặc có hại. Và do đó, hoạt tính xúc tác của enzyme cũng thay đổi (Louisnard và García (2011), Shah và Gupta (2008)).
Trong một nghiên cứu gần đây, Guiseppi-Elie et al. (2009) đã nhận thấy rằng có sự
giảm thành phần xoắn α và phiến gấp nếp β trong cấu trúc bậc hai của phân tử enzyme glucose oxidase (GOx) khi xử lý siêu âm với tần số 23 kHz ở 4oC trong thời gian 10 phút. Cùng với sự thay đổi cấu trúc bậc hai này hoạt tính xúc tác của enzyme cũng bị giảm nhẹ.
Shah và Gupta (2008) phân tích cấu trúc bậc hai của mẫu enzyme lipase đã được tiền
xử lý bằng sóng siêu âm cho hoạt tính xúc tác tăng. Kết quả cho thấy, mặc dù cấu trúc bậc hai của enzyme phần lớn không bị ảnh hưởng nhiều, tuy nhiên các acid amin thơm
đã bị biến đổi và có sự xáo trộn trong cấu trúc bậc ba của phân tử enzyme. Kết quả
chụp SEM cũng thấy rằng mẫu enzyme có xử lý siêu âm thì diện tích bề mặt xúc tác nhiều hơn so với mẫu enzyme không qua siêu âm. Tác giả cho rằng, sự thay đổi cấu hình khơng gian của phân tử enzyme có lẽ đã diễn ra theo chiều hướng có lợi cho sự tiếp xúc của enzyme với cơ chất nên đã làm tăng hoạt tính xúc tác của lipase.
Kết quả ở hình 3.1 cũng cho thấy, trong khoảng công suất siêu âm từ 3.75-9.375
W/mL, hoạt tính enzyme tăng so với mẫu đối chứng. Sự thay đổi cấu hình khơng gian của phân tử enzyme đã xảy ra theo chiều hướng có lợi cho sự tiếp xúc của enzyme với
cơ chất, nên làm tăng hoạt tính hemicellulase.
Ngược lại, khi cơng suất siêu âm quá lớn 11.25-13.125 W/mL thì hoạt tính của
enzyme bị giảm đi. Quá trình xâm thực khí diễn ra mạnh mẽ, việc hình thành và vỡ bóng khí mãnh liệt ở công suất siêu âm lớn tạo thành các lực cắt mạnh trong mơi trường, từ đó làm thay đổi cấu hình khơng gian và trung tâm hoạt động của enzyme
theo chiều hướng bất lợi cho sự tiếp xúc giữa enzyme với cơ chất. Kết quả là hoạt tính enzyme giảm 13.5% ứng với năng lượng siêu âm 13.125 W/mL khi so sánh với mẫu
3.1.2. Ảnh hưởng của thời gian siêu âm
Trong thí nghiệm này, chúng thơi thay đổi thời gian xử lý siêu âm từ 0 đến 180s với công suất siêu âm là 5.625 W/mL (Kết quả thí nghiệm 3.1.1); nồng độ protein hịa tan trong tất cả các mẫu chế phẩm enzyme là như nhau và bằng 0.33 mg/mL.