Enzyme mang đầy đủ tính chất của một chất xúc tác, nó là một trong những chất xúc tác sinh học có cường lực xúc tác mạnh hơn nhiều so với các chất xúc tác thông thường. Trong sản xuất công nghiệp, enzyme thường được dùng làm chất xúc tác để giảm thiểu các chất độc hại ra ngoài môi trường thay vì sử dụng các chất hóa học khác. Đây cũng là cách gián tiếp hạn chế sự ô nhiễm môi trường phù hợp với xu thế phát triển hiện nay [7].
Trong những năm gần đây ngành công nghệ sinh học phát triển ngày càng mạnh mẽ và thu được nhiều lợi nhuận mang lại kinh cao. Một trong những lĩnh vực quan tâm nhiều nhất của công nghệ sinh học là công nghệ sản xuất ra các chế phẩm enzyme trong đó có enzyme protease. Enzyme protease xúc tác quá trình thủy phân các liên kết peptid (-CO-NH-) trong phân tử protein và các polipeptid [7].
OH2 H R1 O N H R2 H ... ... H R1 O O ... H N+ H H H R2 ... H N+ H H H R2 ... H N H+ H H R2 ... + enzyme + +
Do enzyme protease xúc tác thủy phân liên kết peptid nên nó được ứng dụng nhiều trong ngành công ngiệp thực phẩm: chiết protease từ dứa, đu đủ, nội tạng động vật, từ vi sinh vật làm mềm thịt. Trong công nghiệp cá, sử dụng enzyme protease thủy phân thịt cá, sản xuất nước mắm, sản xuất bột cá…
Một số enzyme protease thương mại:
Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều loại protease, một số loại protease được sử dụng phổ biến hiện nay là: Flavourzyme, Alcalase, Neutrase, Protamex…
Flavourzyme là peptidase mang cả hai hoạt tính endo và exoprotease (aminopeptidase), được sản xuất từ quá trình lên men chìm loài Aspergillus oryzae này hoạt động thủy phân protein trong điều kiện trung tính hoặc axít yếu. Điều kiện hoạt động tối ưu của Flavourzyme 500L là pH = 5,0–7,0, nhiệt độ khoảng 500C. Flavourzyme 500L có hoạt tính 500 LAPU/g. Flavourzyme có thể bị ức chế hoạt động ở 90°C trong 10 phút hoặc 1200C trong 5 giây. Đây là một trong những enzyme khi thủy phân protein thu được dịch đạm vị không đắng so với các loại enzyme thủy phân như Neutrase, Alcalase hay Protamex (Nilsang, 2004) [27].
Neutrase là endoprotease được chiết từ vi khuẩn được sử dụng để thủy phân protein. Enzyme này chỉ cắt protein ở mức độ vừa phải hoặc tạo thành các đoạn peptid. Điều kiện hoạt động tốt của Neutrase 0,8L là pH = 5,5–7,5 ở nhiệt độ 45– 550C. Neutrase 0,8 L có hoạt tính 0,8 AU/g và bị ức chế khi pH <4 (Kamnerdpetch, 2007) [20].
Alcalase 2,4 L (Novo Nordisk, Bagsvaerd, Denmark) là protease của Bacillus icheniformis với hoạt tính endopeptidase. Alcalase là enzyme thương mại thuộc
nhóm serine protease subtilisin A. Hoạt tính của Alcalase 2,4L là 2,4 AU/g, bị ức chế ở pH thấp, điều kiện hoạt động tốt nhất của Alcalase là pH = 8, nhiệt độ 50 – 600C (Liaset, 2002) [23].
Protamex là protease của Bacillus (Bagsvaerd, Denmark). Enzyme này có hoạt
tính endoprotease. Điều kiện hoạt động tối ưu của protamex trong khoảng pH = 5,5–7,5 ở nhiệt độ 35–600C. Protamex có hoạt tính 1,5 AU/g. Enzyme này cũng bị bất hoạt ở 850C trong 10 phút và ở pH thấp (Liaset, 2002) [23].