Ảnh hưởng nồng độ cơ chất

Hình 3.13. Đờ thị biểu diễn đối với tốc độ xúc tác ban đầu về phương trình

Lineueauer–Burk [49]

Phương trình (20) là phương trình tún tính có dạng: y = ax + b. Nếu vẽ đồ thị (Hình 3.13), đường thẳng lẽ cắt trục tung ở 1/Vmax và cắt trục hoành ở –1/Km và độ nghiêng bằng Km/Vmax. Từ phương trình (20) , ta dễ dàng xác định được vị trí Km và Vmax trong thí nghiệm xác định tốc độ V0 của phản ứng enzyme với nồng độ cơ chất ban đầu khác nhau.

Dựa trên cơ sở lí thuyết này, tiến hành lựa chọn hợp chất vòng thơm để xác định hoạt lực của hệ xúc tác đã tởng hợp. Phản ứng oxy hóa GA là một thử nghiệm tiêu chuẩn thường được sử dụng để mơ tả hoạt tính xúc tác của enzyme bởi tính chất dễ bị oxy hoá khi có mặt H2O2 và ổn định trong các điều kiện môi trường [50]. Sự thay

đổi về độ hấp thụ của sản phẩm TTGA làm cơ sở để xác định hoạt lực của hệ xúc tác. Quá trình chuyển đổi GA thành TTGA được mô tả ở Hình 3.14.

Hình 3.14. Quá trình chuyển đổi GA thành TTGA được xúc tác bởi hệ enzyme Ge–

His–He (hoặc HRP) có mặt H2O2 [50]

Bảng 3.1. Các thông số động học của các hệ xúc tác đã tổng hợp, He–Na và HRP

Xúc tác/ Hệ xúc tác Vmax (𝛍𝐌/phút) KM (𝛍𝐌) Vmax/KM (Ge–His)–He 1:0,25 0,686 0,472 1,453 (Ge–His)–He 1:0,50 0,731 0,243 3,009 (Ge–His)–He 1:0,75 0,959 0,199 4,821 (Ge–His)–He 1:1,00 0,732 0,256 2,855 He–Na 1,043 0,221 4,717 HRP 244,020 9,647 25,296

Trong đó, Vmax là vận tốc tối đa của phản ứng, mô tả số phân tử cơ chất nhiều nhất có thể được chuyển thành sản phẩm trong một khoảng thời gian và khi đó tất cả trung tâm hoạt động của enzyme đã được lấp đầy. Giá trị Vmax càng lớn thì số phân

tử cơ chất có thể được chuyển thành sản phẩm càng nhiều và ngược lại. Giá trị Km là hằng số Michaelis, đặc trưng của một enzyme nhất định tác động lên một cơ chất nhất định và thể hiện ái lực của enzyme đối với cơ chất đó. Giá trị Km càng nhỏ, số phân tử cơ chất được chuyển hóa cao, lượng dư cơ chất cho vào phản ứng được sử dụng hiệu quả, enzyme có ái lực tốt với cơ chất (enzyme tốt). Ngược lại, Km càng cao thì số phân tử cơ chất được chuyển hóa thấp, lượng cơ chất cho vào phản ứng khơng được sử dụng hiệu quả, enzyme có ái lực không tốt với cơ chất (enzyme “không tốt”). Vì vậy để đánh giá hệ xúc tác có ái lực tốt hay không, ta dùng tỉ số giữa Vmax/ Km. Tỉ số càng lớn, hoạt lực của hệ xúc tác càng mạnh (enzyme tốt). Ngược lại đối với tỉ số càng nhỏ thì hoạt lực của hệ xúc tác càng giảm (enzyme xấu).

Bảng 3.1 thể hiện các thông số động học của các hệ xúc tác đã tổng hợp, He– Na và HRP. HRP có hoạt lực cao nhất đạt 25,296. Đối với bốn tỉ lệ đã tổng hợp thì hệ xúc tác với tỉ lệ Ge–His–He 1:0,75 có tỉ lệ Vmax/ KM lớn nhất (4,821) nên hệ xúc tác này có hoạt lực mạnh nhất. Hệ xúc tác này có hiệu suất mang He là 24,5%, tiến hành quy đổi về tâm He xúc tác so với cơ chất, ta được giá trị Vmax/ KM = 19,678. Điều này cho thấy sự hiệu quả khi biến tính He bằng Ge vì hoạt lực tăng bốn lần so với He chỉ hoạt hoá trong NaOH (Vmax/KM = 4,717). Tuy vẫn nhỏ hơn giá trị hoạt lực của enzyme HRP 1,28 lần nhưng đã bước đầu thành công trong việc cải thiện ái lực của He nguyên chất.

Từ kết quả đánh giá hoạt lực ta nhận thấy hệ xúc tác Ge–His–He ở tỉ lệ 1:0,75 có hoạt lực cao nhất trong số bốn tỉ lệ đã tổng hợp nên mẫu này được xem là tối ưu nhất. Từ đó tiếp tục các phép đo để đánh giá hoạt tính xúc tác của hệ trên PGL và đánh giá khả năng tạo gel của hệ so với enzyme HRP và He–Na.

3.3. Đánh giá hoạt tính xúc tác trên Pyrogallol

Hình 3.15. Quá trình chuyển đổi PGL thành PPGL được xúc tác bởi hệ enzyme

Hình 3.16. Khả năng xúc tác của hệ Ge–His–He 1:0,75 ở các nồng độ H2O2 khác

nhau