Theo quy luật của các phản ứng hóa học thông thường, vận tốc phản ứng enzym càng tăng khi nhiệt ựộ tăng. Tuy nhiên, vì enzym có bản chất là protein, do ựó khi tăng nhiệt ựộ tới một giới hạn nào ựó thì vận tốc phản ứng enzym sẽ bị giảm do sự biến tắnh của protein. Nhiệt ựộ ứng với vận tốc cực ựại gọi là nhiệt ựộ tối thắch, thường ở trong khoảng từ 40 Ờ 600C. Tuy nhiên mỗi enzym có một nhiệt ựộ tối thắch khác nhau, nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nguồn enzym, cơ chất, pH môi trường, thời gian phản ứng...nhiệt ựộ mà enzym bị mất hoàn toàn hoạt tắnh xúc tác gọi là nhiệt ựộ tới hạn, thường khoảng 700C. Ở nhiệt ựộ tới hạn, enzym biến tắnh, ắt khi có khả năng phục hồi. Ngược lại, ở nhiệt ựộ dưới 00C hoạt tắnh của enzym bị giảm nhưng lại có thể tăng lên khi ựưa về nhiệt ựộ bình thường (Phan Tuấn Nghĩa, Phạm Thị Trân Châu, 2008).
để khảo sát nhiệt ựộ tối ưu của enzym CMCase phản ứng ựược thực hiện ở nhiệt ựộ khác nhau từ 30 Ờ 800C, với pH 5.0 (ựệm photphat). Hoạt ựộ CMCase ựược xác ựịnh sau 20 phút theo phương pháp như mục 3.2.6.
Bảng 4.9. Ảnh hưởng của nhiệt ựộ phản ứng thắch hợp ựến hoạt ựộ CMCase của chủng Bs4
Nhiệt ựộ phản ứng
(0C) Hoạt ựộ CMCase (UI/ml) 30 0.943 ổ 0.001 40 1.235 ổ 0.007
50 1.301 ổ 0.003
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 55
70 0.914 ổ 0.005 80 0.753 ổ 0.015
Dựa vào kết quả thu ựược cho thấy hoạt ựộ CMCase của chủng Bs4 tăng cao trong khoảng 40 Ờ 600C và ựạt cực ựại tại 500C (1.301 UI/ml). Ở 300C hoạt ựộ enzym giảm còn 72% so với hoạt ựộ cực ựại. Hoạt ựộ enzym giảm khi nhiệt ựộ tăng, còn 70% ở 700C và 57% ở 800C so với hoạt ựộ cực ựại. Như vậy, nhiệt ựộ phản ứng thắch hợp của enzym CMCase là 500C.
Những nghiên cứu trước ựây cho thấy, nhiệt ựộ phản ứng thắch hợp ựối với cellulase của B. pumilus là 600C (Ariffin H và cộng sự, 2006), cellulase của B. subtilis
YJ1 là 600C (Yin và cộng sự, 2010). Như vậy, nhiệt ựộ phản ứng thắch hợp của chủng
B. subtilis Bs4 thấp hơn với cellulase của các chủng vi khuẩn ựã nghiên cứu trước ựây. Nhìn chung, enzym CMCase chịu nhiệt cao. Chịu nhiệt cao của enzym có ý nghĩa rất lớn trong việc sản xuất cũng như ứng dụng của enzym. Và tắnh chịu nhiệt của enzym sản xuất từ loài B. subtilis Bs4 này hứa hẹn rất lớn khả năng ứng dụng trong sản xuất chế phẩm enzym thương mại.
Khi nhiệt ựộ tăng, thì hoạt tắnh enzym cellulase cũng giảm. Vì, khi nhiệt ựộ tăng, tăng năng lượng ựộng học (tần số va chạm phát triển) tần số phức hợp enzym Ờ cơ chất phát triển trên một ựơn vị thời gian do ựó tốc ựộ phản ứng tăng và tăng sản phẩm. Trong phản ứng do enzym kiểm soát nhiệt ựộ thắch hợp nhanh chóng ựạt ựến tương ứng với tốc ựộ cực ựại của phản ứng cao hơn nhiệt ựộ thắch hợp (tốc ựộ phản ứng giảm nhanh vì nhiệt ựộ cao ựã làm enzym (protein) bị biến tắnh). Trung tâm hoạt ựộng mất ựi cấu hình chuẩn và không còn phù hợp ựược với cơ chất, làm mất vai trò xúc tác.