Ứng dụng enzyme trong y dược

This is your presentation title SEMINAR CÔNG NGHỆ ENZYME TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM Sinh viên thực hiện NGUYỄN THỊ CẨM PHƯƠNG TRẦN THỊ THỦY TIÊN NGUYỄN HOÀNG PHƯƠNG TRÚC PHÙNG THỊ MỸ TRINH HUỲNH THỊ THANH TUYỀN 18139155 18139195 18139210 18139207 18139220 GVHD TS ĐỖ VIỆT HÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ENZYME TRONG Y DƯỢC 1 NHÓM 4 NỘI DUNG 2 1 Tổng quan 2 Công nghệ enzyme và ứng dụng trong y dược 3 Một số loại enzyme điển hình được ứng dụng trong y dược 4 Kết luận v.

SEMINAR CÔNG NGHỆ ENZYME

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM

Sinh viên thực hiện:

4 Kết luận và xu hướng ứng dụng của

enzyme trong y dược.

2

Chất xúc tác sinh học, do tế bào sống sản xuất ra.

Sau phản ứng vẫn còn giữ nguyên khả năng xúc tác

1 TỔNG QUANĐịnh nghĩa enzyme

3

Nguồn thu nhận enzyme

pancreatin, trypsin, chymotrypsin

E.coli

4

Công nghệ enzyme là gì ?

Một trong những lĩnh vực của công nghệ sinh học hiện

đại sản xuất ra các chế phẩm enzyme

Công nghiệp enzyme phát triển gắn liền với những nghiên cứu trong sản xuất, và kiến thức trong các lĩnh vực:

Vi sinh vật Hóa sinh Hóa lý Hóa keo

Di truyền Đặc biệt là enzyme

5

Ứng

dụng

CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

PHÂN TÍCH

Y HỌC

KỸ THUẬT DI TRUYỀN

SẢN XUẤT CHẤT TẨY RỬA

CÔNG NGHIỆP

DỆT

CÔNG NGHIỆP DA 6

2 ENZYME VÀ ỨNG DỤNG

TRONG Y DƯỢC 2.1 Giới thiệu về enzyme trong y dược.

2.2 Ứng dụng trong y học

a Ứng dụng trong chữa bệnh.

b Ứng dụng trong chẩn đoán bệnh.

7

Giới thiệu về

enzyme trong y

dược

Enzyme có một vị trí quan trọng trong y học

Đặc biệt là các phương pháp định lượng và định tính enzyme trong hóa học lâm sàng và phòng thí nghiệm chẩn đoán

Dùng làm thuốc tắc nghẽn tim mạch, tiêu mủ vết thương, làm thông đường hô hấp, chống viêm, làm thuốc tăng tiêu hóa protein…

Enzyme được sử dụng để làm sạch các thiết bị y tế hiện nay

Protease được thiết kế để phá vỡ chất giàu protein như máu, trong khi lipase nhắm mục tiêu đến chất béo như mô mỡ

8

Ứng dụng trong y học

Khối lượng phân tử lớn, khó qua màng tế bào.

Dễ dàng bị phân hủy trong đường tiêu hóa.

Dễ bị mất hoạt tính sinh học do hoạt động ức chế của các chất hiện diện trong hệ dịch và trong mô.

Dễ bị mất hoạt tính sinh học do hoạt động ức chế của các chất hiện diện trong hệ dịch và trong mô.

Có thể biểu hiện như một kháng nguyên.

Những đặc tính không phù hợp

của enzyme trong chữa bệnh

cho người và gia súc

chữa bệnh:

9

Các phản ứng miễn dịch.

Chất làm sạch, làm lành vết thương

Chất làm sạch, làm lành vết thương

Enzyme có những đặc điểm riêng, được sử dụng như một loại thuốc chữa bệnh, được sử dụng chủ yếu chữa các bệnh:

1 0

Yếu tố đông máu điều trị bệnh chảy máu.

Khi các protease làm phân hủy fibrin.

Ngăn chặn sự hình thành các cục máu đông

Enzyme được sử dụng

để hỗ trợ quá trình trao đổi chất.

Enzyme như Papain được sử dụng bằng

đường uống sau khi ăn để tiêu hóa dễ dàng

hơn

Enzyme được sử dụng cùng với thuốc ở dạng tiêm vào cơ để giúp xâm nhập đúng cách vào

12

Phân tích xác định nồng độ cơ

chất như glucose, cholesterol…

với sự hỗ trợ của enzyme

Xác định hoạt tính xúc tác của enzyme trong mẫu sinh vật

Xác định nồng độ cơ chất với sự

hổ trợ của thuốc thử enzyme

đánh dấu

Dùng enzyme để định lượng các chất, phục vụ công việc xét nghiệm chẩn đoán bệnh, ví dụ dùng để kiểm tra glucose nước tiểu rất nhạy

Ứng dụng trong chẩn đoán bệnh

13

Enzyme để chẩn đoán rối loạn: Các enzyme của

gan, thận, cơ xương, tim,… rò rỉ vào máu trong các

rối loạn liên quan  đo lượng protein tương ứng 

cho biết tình trạng rối loạn cụ thể (cao hay thấp)

thalassemia, v.v

Xét nghiệm phân tích: Bệnh nhân tiểu đường sử dụng các dải

giấy được tẩm enzyme aldohexose để quan sát lượng glucose của họ

1 4

Ứng dụng trong sản xuất thuốc

1 Enzyme liên kết và hành động trên các mục tiêu của nó với ái lực và tính đặc hiệu lớn

2 Enzyme là chất xúc tác và chuyển đổi nhiều phân tử mục tiêu thành các sản phẩm mong muốn

Ứng dụng trong sản xuất thuốc

Amylase phối hợp với coenzyme

A, cytochrome C, ATP, carboxylase để chế thuốc điều trị bệnh tim mạch, bệnh thần kinh

Protease cũng được dùng để sản xuất môi trường dinh dưỡng để nuôi cấy vi sinh vật sản xuất ra kháng sinh, chất kháng độc.

Protease làm thuốc tăng tiêu hóa protein, thành phần của các loại thuốc dùng trong da liễu và mỹ phẩm.

Protease làm thuốc tắc nghẽn tim mạch, tiêu mủ vết thương, làm thông đường hô hấp, chống viêm.

16

3 MỘT SỐ LOẠI ENZYME ĐIỂN HÌNH ĐƯỢC

SỬ DỤNG TRONG Y DƯỢC

1 7

α-Amylase

α-amylase phá vỡ các saccharide chuỗi dài, thu được maltotriose và maltose từ amyloza, hoặc maltose, glucose

α-amylase cũng được tìm thấy trong thực vật, nấm

(ascomycetes và basidiomycetes) và vi khuẩn (Bacillus)

Tên thay thế: 1,4-α- D -glucan

glucanohydrolase; glycogenase

Cả amylase nước bọt và tuyến tụy

đều là α-amylase

20

β-Amylase

β -amylase (tên thay thế:

1,4-α-D-glucan maltohydrolase.Được tổng hợp bởi vi khuẩn,

01 γ-Amylase (tên thay thế: glucan 1,4-α-glucosidase.

Hoạt động mạnh nhất xung quanh pH=3.

Vai trò của Enzyme Amylase trong y dược

Amylase có ứng dụng y tế trong việc sử

dụng liệu pháp thay thế enzyme tuyến

không thể tự tiêu hóa

Amylase phối hợp với enzyme thủy phân

để chữa bệnh thiếu enzyme đường tiêu

hóa.

23

24

Nguồn thu nhận

25

Điều trị các vấn đề về tiêu hóa

Ngăn ngừa ung thư Điều trị hen suyễn Điều trị viêm xoang mãn tính

Cải thiện chứng đau thắt ngực Chống viêm

Ứng dụng trong y dược

26

Enzyme trypsin

27

Ứng dụng trong y dược

Điều trị bệnh viêm xương khớp Điều trị vết loét miệng

Chữa lành vết thương

Enzyme protease

29

Nguồn thu nhận

30

Ứng dụng trong y dược

Bệnh viêm ruột Viêm loét đại tràng

Ngăn ngừa ung thư ruột kết Ngăn ngừa xơ cứng động mạch

Ngăn ngừa cục máu đông

Tăng cường chức năng miễn dịch

31

Tên enzyme Nguồn gốc Cơ chế Vai trò trong y dược

Amylase

α-Amylase (α-1,4- glucanohydrolase)

Ở người, enzyme amylase có trong nước bọt và trong dịch tiết của hệ tiêu hóa Enzyme amylase cũng được tìm thấy trong thực vật, nấm (ascomycetes và basidiomycetes)

và vi khuẩn (Bacillus).

α-Amylase giúp phân cắt các liên kết α-1,4-glucoside nằm ở phía bên trong phân tử cơ chất (tinh bột hoặc glycogen) một cách ngẫu nhiên, không theo một trật tự nào cả α- Amylase không chỉ thủy phân hồ tinh bột mà nó thủy phân cả hạt tinh bột nguyên song với tốc độ rất chậm.

Amylase cũng có các ứng dụng y tế trong việc sử dụng liệu pháp thay thế enzyme tuyến tụy (PERT) Nó là một trong những thành phần trong Sollpura (liprotamase) để giúp phân hủy saccharide thành các loại đường đơn giản Amylase phối hợp với enzyme thủy phân để chữa bệnh thiếu enzyme đường tiêu hóa.

β-Amylase (β-1,4-glucan- maltohydrolase)

β-Amylase phân cắt các liên kết 1,4 glucoside nhưng khi gặp liên kết α-1,4 glucoside đứng kế cận liên kết α-1,6 glucoside thì nó sẽ ngừng tác dụng Phần

α-polysaccharide còn lại là dextrin phân tử lớn có chứa rất nhiều liên kết α-1,6 glucoside và được gọi là β-dextrin.

γ-Amylase (glucoamylase hay α-1,4-glucan- glucohydrolase)

γ-Amylase có thể giải phóng ra D-glucose bằng cách thuỷ phân lặp lại nhiều lần các liên kết α-1,4 của mạch α-glucan từ đầu không khử, chúng cũng thuỷ phân được các liên kết α-1,6 và α-1,3 nhưng rất chậm (10 - 30 lần)

β-Bảng tổng hợp các enzyme được tìm hiểu trong bài:

Tên enzyme Nguồn gốc Cơ chế Vai trò trong y dược

Protease Vi sinh vật (vi khuẩn, nấm, virus), thực vật (đu đủ, dứa,…), động vật

( gan, dạ dày bê,…).

Trung tâm hoạt động của các protease vi sinh vật có khác nhau nhưng chúng đều xúc tác cho phản ứng thủy phân liên kết peptide theo

cơ chế chung như sau:

E + S → ES → ES’ + P1 → E + P2 Trong đó: E: enzyme, S: cơ chất, ES: phức chất enzyme – cơ chất, ES’: phức chất trung gian enzyme –

cơ chất acyl hóa, P1: sản phẩm đầu tiên của chuỗi phản ứng (nhóm amin

tự do mới được tạo thành), P2: sản phẩm thứ hai của chuỗi phản ứng (nhóm carboxyl tự do mới được tạo thành).

Có khả năng điều trị và hỗ trợ điều trị các bệnh khác nhau

Tên enzyme Nguồn gốc Cơ chế Vai trò trong y dược

Bromelain Dịch quả dứa

Đầu tiên bromelain kết hợp với protein và thủy phân sơ bộ cho ra polypeptide và acid amin Protein kết hợp với nhóm –SH của enzyme khiến nó bị ester hóa rồi nhóm imidazole sẽ khử ester để giải phóng enzyme, acid amin và peptide.

Có khả năng điều trị và hỗ trợ điều trị các bệnh khác nhau.

Trypsin Trong hệ tiêu hóa của nhiều loại động vật có xương sống. Phân cắt các liên kết amide, liên kết

peptide, liên kết carbon – carbon.

Thủy phân liên kết peptide trong suốt quá trình tiêu hóa protein ở ruột non.

4 KẾT LUẬN VÀ XU HƯỚNG ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ

ENZYME TRONG Y DƯỢC

Xác định nồng độ cơ chất với sự hỗ trợ của

thuốc thử enzyme đánh dấu

35

 Xu hướng

Phần lớn enzyme sản xuất từ vi sinh vật bởi sử dụng phương pháp vi sinh là cách kinh tế nhất

để sản xuất enzyme trên quy mô lớn.

0

1

Nghiên cứu, phát hiện và tạo

ra thêm nhiều nguồn

enzyme có chất lượng cao.

0

3

Sự ra đời của kỹ thuật di truyền, công nghệ DNA tái tổ hợp là bước đột phá quan trọng trong sản xuất enzyme

0 2

Hoàn thiện các phương pháp thu nhận, tinh sạch và ứng dụng enzyme theo quy

mô công nghiệp.

0 4

37

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 GS.TS Nguyễn Thị Hiền (Chủ biên), 2012, PGS TS Lê Gia Hy – PGS TS Quản Lê Hà – TS

Từ Việt Phú, “Công nghệ sản xuất enzyme, protein và ứng dụng”, NXB Giáo dục Việt Nam

2 Nguyễn Đức Lượng (Chủ biên), Cao Cường, Nguyễn Ánh Tuyết, Lê Thị Thủy Tiên, Tạ Thu Hằng, Huỳnh Ngọc Oanh, Nguyên Thúy Hương, Phan Thị Huyền, 2012, “Công nghệ enzyme”, NXB Đại học Quốc gia TPHCM

3 Khoa Kỹ thuật – Công nghệ Trường Đại học Văn Hiến, 1/11/2020, “Ứng dụng của enzyme trong đời sống”

4 Effects of pH (Introduction to Enzymes)

5 Amylase, Beta I.U.B.: 3.2.1.2 C.A.S.: 9000-91-3

6 “Sollpura”, Anthera Pharmaceuticals

7 “Ứng dụng của enzyme trong y học”, Duy Tan University

8 Enzyme trypsin, Bring technology to life

9 Enzyme trypsin: Những điều cần biết, Vinmec International Hospital

10 Enzyme bromelain, Duy Tân University

11 Enzyme protease, Trường Đại học An Giang

12 Enzyme protease: Khái niệm, cấu tạo, phân loại và ứng dụng, Science VietNam

13 Tạp chí Khoa học và Công nghệ,”Enzyme công nghiệp thế kỉ XXI”, 22/04/2021

THANKS

FOR LISTENING

3 9