3. Ý nghĩa của đề tài
1.3.3.Tách chiết bằng enzyme
Quá trình tách chiết bằng acid thường cho hiệu suất chiết collagen không cao. Do đó để có hiệu suất chiết cao hơn, enzyme pepsin thường được sử dụng trong quá trình chiết.
Emzyme pepsin có khả năng phân cắt peptide đặc hiệu ở vị trí telopeptide của collagen, dẫn tới làm tăng hiệu quả chiết. Skierka và Sadowska (2007) đã chỉ ra rằng, dùng pepsin để tách chiết collagen từ da cá tuyết Baltic đã xử lý với acid acetic rút ngắn được thời gian tách chiết xuống còn 24 giờ và hiệu quả tách chiết tăng từ 55% tới 90%. Sau khi tách chiết ASC collagen, đem phần nguyên liệu còn lại không tan trong acid (chứa các phân tử collagen có liên kết ngang) tiếp tục tách chiết bằng enzyme pepsin thu đươc collagen. Collagen có được theo phương pháp này được gọi là “collagen hoà tan bởi pepsin (PSC)” hoặc “atelocollagen”. Quá trình tách chiết collagen bằng enzyme được minh hoạ trên hình 1.9. Sử dụng enzyme là tác nhân hỗ trợ quá trình chiết collagen là một phương pháp tiềm năng vì những lý do sau:
Các protein phi collagen bị thuỷ phân và dễ dàng loại bỏ trong quá trình kết tủa bằng muối và thẩm tích, cải thiện được độ tinh khiết của collagen.
Thuỷ phân các thành phần protein phi collagen và các telopeptide của collagen làm cho collagen dễ dàng hoà tan trong dung dịch acid, kết quả là làm tăng hiệu quả chiết.
Phân cắt các telopepetide ra khỏi collagen giúp làm giảm tính kháng nguyên cho collagen, tính kháng nguyên là nguyên nhân chính gây trở ngại cho các ứng dụng về thực phẩm và dược phẩm.
Drake và cộng sự (1966) đã chứng minh rằng phần lớn các liên kết nội và ngoại phân tử có trong collagen nằm ở vùng telopeptide. Hơn nữa, Miller (1972) đã chỉ ra cơ chế hoạt động của enzyme pepsin đó là chúng thực hiện phân cắt tại vùng không xoắn telopeptide của collagen nên loại bỏ được được liên kết ngang giữa các phân tử, do đó làm tăng tính tan của collagen. Tuy nhiên, tách chiết collagen bằng pepsin sẽ có sự tác động tới tỷ lệ các thành phần của collagen. Thông thường, tỷ lệ các chuỗi β và γ của PSC collagen giảm so với ASC collagen. Nguyên nhân là do pepsin phân cắt vùng telopeptide có chứa các liên kết ngang, vì vậy các chuỗi β và γ biến đổi thành chuỗi α.
Hình 1.9: Quá trình tách chiết collagen bằng enzyme pepsin