Chƣơng I I: Tổng quan tài liệu
2.5.2.2. Enzyme cellulase:
Quỏ trỡnh thủy phõn cellulose thành glucose gặp rất nhiều khú khăn vỡ cấu trỳc rất chặt chẽ của nú như đĩ núi. Cần cú sự xỳc tỏc của một loại enzyme là cellulase.
Hệ enzyme cellulase cú thể được sản xuất bởi một số vi sinh vật khỏc nhau, chẳng hạn như vi khuẩn hiếu khớ và kỵ khớ (Gilkes et al, 1991), nấm thối trắng (Uzcategui et al, 1991), nấm thối mềm (Wood et al., 1988 ) và nấm kỵ khớ (Barichievic & Calza, 1990). Cú nhiều nghiờn cứu xung quanh vấn đề này và cựng đớ đến kết luận rằng cellusae được sản xuất từ cỏc loại nấm Trichoderma thối mềm là tốt nhất và đang được ứng dụng rộng rĩi, đặc biệt là nấm T. reesei (Enari & Niku-Paavola, 1987; Kubicek và cộng sự, 1990).
Vấn đề sản xuất enzyme cellulase trong quỏ trỡnh sản xuất bioethanol là rất quan trọng vỡ việc thủy phõn cellulose để cú hiệu quả cần một lượng lớn enzyme cellulase (1kg cellulase cho 50 kg cellulose). Trong khi đú giỏ thành của enzyme này trờn thị trường khỏ khỏ cao (0.3 – 0.81 USD/gam). Nờn nếu chỳng ta tiến hành thủy phõn cellulose bằng enzyme thương mại thỡ chi phớ cho quỏ trỡnh này là rất cao, khụng kinh tế. Vỡ thế, yờu cầu cụ thể đặt ra với enzyme cellulase cú giỏ thành rẻ, hoạt tớnh đặc hiệu cao, độ ổn định cao, chịu được pH và nhiệt độ.
Luận văn tốt nghiệp Chương II. Tổng quan tài liệu
SVTH: Lờ Hựng Triết Trang 41
Cellulose rất bền vững và khú bị phỏ vỡ vỡ cellulose cú độ kết tinh cao, khụng tan trong nước, cú khả năng chống lại cỏc quỏ trỡnh depolymer húa. Quỏ trỡnh thủy phõn cellulose tạo thành glucose được thực hiện nhờ sự tỏc dụng hiệp đồng của 3 nhúm enzyme đặc trưng khỏc nhau:
“Endo-1,4-β-glucanases” (EG) hay 1,4-β-D-glucan 4-glucanohydrolases (EC 3.2.1.4), enzyme này sẽ tấn cụng ngẫu nhiờn vào cỏc cơ chất 1,4-β-glucan cả tan và khụng tan.
“Exo -1,4-β-D-glucanases” bao gồm 1,4-β-D-glucan glucohydrolase (EC 3.2.1.74), enzyme này cú tỏc dụng giải phúng D-glucose từ 1,4-β-D-glucan và thủy phõn chậm D-cellobiose; ngồi ra cũn cú enzyme 1,4-β-D-glucan cellobiohydrolase (EC 3.2.1.91) (CBH), enzyme này sẽ giải phúng cellobiose từ 1,4-β-glucan.
“β-D-glucosidase” hay cũn gọi là β-D-glucoside glucohydrolase (EC 3.2.1.21) cú tỏc dụng tạo thành D-glucose từ celobiose là cellodextrin, cũng như cỏc olygomer của glucose.
Vỡ vậy, enzyme cellulose là một phức hệ enzyme rất phức tạp, cỏc loại enzyme lần lượt cắt phõn tử cellulose để tạo ra sản phẩm cuối cựng là glucose. Trong luận văn này, để tiện việc trỡnh bày nờn gọi chung nhúm 3 enzyme này là cellulase.
Luận văn tốt nghiệp Chương II. Tổng quan tài liệu
SVTH: Lờ Hựng Triết Trang 42