4. GIỚI THIỆU ENZYME BROMELIN VÀ CÁCH THU NHẬN TỪ DỨA
4.2.4. Hoạt tính của bromelin
Hoạt tính phân giải của bromelin
Bromelin có hoạt tính khác nhau: peptidase, amidase và esterase. Bromelin thân có nhiều cớ chất tự nhiên và có thể thủy phân cả cơ chất tự nhiên lẫn cơ chất tổng hợp. Khả năng phân giải các cơ chất tự nhiên của bromelin.
Bảng 4.3: Hoạt tính phân giải casein của bromelin Cơ chất
Hoạt tính phân giải casein (UI/mg) Bromelin thân Bromelin quả
xanh
Bromelin quả chín
Casein 7.4 4.0 3.0
Đối với cơ chất là casein, hoạt tính phân giải của bromelin thân cao hơn bromelin quả xanh và bromelin quả chín. Khả năng phân giải các cơ chất nhân tạo cảu bromelin.
Bảng 4.4: Hoạt tính phân giải Benzoyl-L-Arginine amide amide ( BAA) của bromelin
Cơ chất
Hoạt tính phân giải (UI/mg) Bromeline thân Bromeline quả
xanh
Bromeline quả chín
BAA 3.7 9.1 7.2
Bảng 4.5: Hằng số Miachaelis với các cơ chất tổng hợp khác nhau*
Bromeline thân
BAA BAEE BAEM
3.2 x 10-2 1.7 x 10-1 3.2 x 10-2
Với: * ở điều kiện nhiệt độ 50 C và pH 6.0; BAA : benzoyl-L-Arginine amide BAEE : benzoyl-L-Arginine ethyl ester , BAEM : benzoyl-L-Arginine methyl ester
Bromelin quả xanh có hoạt tính phân giải BAA cao hơn bromelin thân và bromeline quả chín.
So với BAA , hằng số xúc tác cảu bromelin thân trên BAEE cao hơn gấp 140 lần. Sự khác biệt này có lẽ do cơ chế xúc tác khác nhau.
Giống như các cấu trúc sinh học khác, bromelin chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố như cơ chất, nồng độ enzyme, nhiệt độ, pH , ion kim loại, 1 số nhóm chức, phương pháp trích ly…
Các yếu tố như nhiệt độ, pH thích hợp cho hoạt động của các phản ứng xúc tác của bromelin ko ổ định mà phụ thuộc lẫn nhau và phụ thuộc các yếu tố khác như bản chất cơ chất, nồng độ cơ chất, nồng độ enzyme, thời gian phản ứng…
Ảnh hưởng bởi cơ chất: trên những loại cơ chất khác nhau, bromelin có hoạt tính khác nhau. Nếu cơ chất là hemoglobin thì khả năng phân giải cảu bromelin mạnh hơn papain 4 lần. Đối với cơ chất tổng hợp như BAA ( benzoyl-L-Arginine amide), BAEE (benzoyl-L-Arginine ethyl ester) thì khả năng thủy giải cảu bromelin yếu hơn papain .
Ảnh hưởng bởi nhiệt độ: nhiệt độ cảu phản ứng xúc tác chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố: thời gian tác dụng càng dài thì nhiệt độ sẽ có những thay đổi làm ảnh hưởng đến hoạt tình enzyme, nồng độ enzyme, nồng độ cơ chất, dạng tồn tại cảu enzyme.
Ở dịch quả chiết (pH 3.5) khi tăng nhiệt độ lên đến 60oC thì bromelin vẫn còn hoạt tính nhưng bromelin tinh khiết nhạy cảm với nhiệt độ. Ở 5oC, ph 5-10 thì enzyme giữ hoạt tính tối đa trên casein trong vòng 24 giờ. Ở 55oC, pH 6.1 thì enzyme bị mất 50% hoạt tính trong vòng 20 phút. Quá trình đông khô làm mất 27% hoạt tính.
Ảnh hưởng của độ pH: pH là yếu tố quan trong nhất ảnh hưởng đến hoạt tính xúc tác cảu enzyme. pH tối thích của bromelin ko ổn định mà tùy thuộc vào nhiệt độ thời gian phản ứng, bản chất và nồng độ cơ chất, độ tinh sạch của enzyme, bản chất cảu dung dịch đệm, sự hiện diện của chất tăng hoạt.
Khi thu nhận bromelin thân, nếu dùng tác nhân kết tủa là ammonium sulfate hoặc molypdeum carbonate thì enzyme có hoạt tính cao nhất ở pH 4.8 và ổn định ở pH 4.6-5.4. Bromelin thân đã được tinh sạch 1 phần có hoạt tính cao nhất ở pH 6.0 và pH 8.0 ổn định ở pH 3.5-4.6 với nhiệt độ 63oC. Enzyme bromelin đã tinh sạch chỉ còn lại 60-70% hoạt tính. Bromelin có biên độ pH rộng (3-10) nhưng pH tối thích của enzyme là 5-8 tùy thuộc vào cơ chất.
Ảnh hưởng bởi các ion kim loại: các ion kim loại có ảnh hưởng đến hoạt tính của enzyme do chúng thường gắn vào các trung tâm hoạt động của enzyme. Muối thủy
phân có ảnh hưởng quan trọng đến hoạt tính enzyme bromelin và mức độ kìm hãm thay đổi theo nồng độ của muối.
Ngoài ra, còn ảnh hưởng những chất có tác động ức chế bromelin do chúng kết hợp với nhóm SH của trung tâm phản ứng của enzyme.
Bảng 4.6: Ảnh hưởng bởi trạng thái và điều kiện bảo quản trên hoạt tính của bromelin
Hoạt tính ( UI/mg protein )
Dịch chiết Đông khô
Nguyên liệu tươi 1.600 1.150
Bảo quản ở 4oC trong 5 ngày
830 630
Sấy khô ở 4oC 1.880 1.360