Đặc tính và ứng dụng của enzyme lipase,các phương pháp xác định hoạt độ enzyme lipase

file powerpoint đây nè các bạn ơi...Nó chung với tài liệu của mình đó...Về enzyme lipase nhé...Các bạn sẽ báo cáo suôn sẽ nè...........................................................................................................................................................................................Good luck...

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

Báo cáo ĐẶC TÍNH VÀ ỨNG DỤNG ENZYME LIPASE,CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH

HOẠT ĐỘ ENZYME

Báo cáo ĐẶC TÍNH VÀ ỨNG DỤNG ENZYME LIPASE,CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH

HOẠT ĐỘ ENZYME

SVTH:

1/ ĐẶNG NGỌC 2/BÙI PHƯƠNG 3/TRẦN THỊ KIM 4/NGUYỄN THỊ YẾN 5/NGUYỄN THÁI

SVTH:

1/ ĐẶNG NGỌC 2/BÙI PHƯƠNG 3/TRẦN THỊ KIM 4/NGUYỄN THỊ YẾN 5/NGUYỄN THÁI

GVHD:Th.S Trương Phước

I Tổng quan về enzyme Lipase

1 Tên enzyme Lipase

 Lipase (EC 3.1.1.3) còn có tên khác là

Triacylglycerol lipase

 Thuộc nhóm enzyme hydrolase, cắt đặc hiệu

các liên kết ester

 Lipase xúc tác phản ứng thủy phân cắt đứt lần

lượt các liên kết α-ester chứ không cắt cùng ester chứ không cắt cùng một lúc 3 liên kết Quá trình xúc tác thường chậm hơn so với các enzyme khác như

protease, amylase…

I Tổng quan về enzyme Lipase

2 Cấu trúc enzyme lipase

 Tâm hoạt động của lipase là bộ

ba: Serine, Histidine và Aspartate/

Glutamate

 Loại gấp cuộn các protein và cơ

chế xúc tác, hầu hết đều dựa vào

sự gập cuộn alpha, beta hidrolase

I Tổng quan về enzyme Lipase

3 Cơ chế sinh tổng hợp lipase

 Giống như sự tổng hợp protein, lipase sẽ được

hình thành khi trải qua các quá trình phiên mã, dịch mã và sau dịch mã Tất cả các quá trình

thực hiện bên trong tế bào chất của VSV

4 Phân loại enzyme:

I Tổng quan về enzyme Lipase

4 Phân loại enzyme:

a)Nguồn gốc:

 Lipase từ thực vật như ngũ cốc trong giai đoạn

nảy mầm Lipase từ nguồn thu nhận này hạn chế về hoạt tính lẫn khả năng bền nhiệt, đồng thời nồng độ enzyme là không cao

 Nguồn lipase từ động vật quan trọng nhất là từ

tụy tạng của bò, cừu và lợn

 Bên cạnh đó, nguồn lipase này còn có khả năng

lây truyền virus từ động vật sang người nên

hiện nay xu hướng sử dụng lipase từ vi sinh vật đang được ưa chuộng do đặc tính đa dạng, dễ tách chiết và nguyên liệu vô hạn

I Tổng quan về enzyme Lipase

4 Phân loại enzyme:

b)Các loại enzyme lipase:

 Lipase có tính đặc hiệu vị trí:

C (cylindracae) rogusa

Corynebacterium

Staphylococus aureus

 Lipase có tính đặc hiệu cơ chất:

C rugosa (C18:1 cis-ester chứ không cắt cùng 9)

A niger (C10 và C12 hoặc C18:1 cis-ester chứ không cắt cùng 9)

M miehei (C12)

G Candidum

 Một số lipase từ chủng Pseudomonas như P cepacia, P glumae,

P flourensence

I Tổng quan về enzyme Lipase

4 Phân loại enzyme:

c)Tính chất:

 Đặc hiệu vị trí: Những enzyme không đặc hiệu

với vị trí hoặc cấu trúc gốc acyl trên mạch

triglyceride (C.rugosa).

 Đặc hiệu cơ chất: cơ chất có khả năng kết hợp

vào trung tâm hoạt động của enzyme và bị

chuyển hóa dưới tác dụng của enzyme

(C.rugosa, A.niger, M.miehei …)

I Tổng quan về enzyme Lipase

5 Thông số:nhiệt độ,pH, cofactor,coenzyme:

a) Nhiệt độ, pH tối ưu

 Lipase chiết xuất từ tụy tạng bị mất hoạt tính ở

400°C, nhưng một số lipase ở vi sinh vật lại có tính bền nhiệt

b) Cofactor

 Enzyme lipase hoạt động không cần cofactor,

tuy nhiên sự hiện diện của một số các cation kim loại như Ca2+, Na+ sẽ làm tăng hoạt tính của lipase Hoạt tính của lipase bị bất hoạt bởi Co2+, Ni2+, Hg2+ và Sn2+, bị kìm hãm nhẹ bởi Zn2+ và EDTA:

I Tổng quan về enzyme Lipase

5 Thông số:nhiệt độ,pH, cofactor,coenzyme:c) Cơ chế xúc tác:

Ví dụ về cơ chế xúc tác phản ứng thủy phân:

II Sản xuất enzyme Lipase

1 Quy trình tổng quát thu nhận enzyme ngoại bào từ VSV(MT bán rắn)

II Sản xuất enzyme Lipase

2 Tinh sạch enzyme bằng sắc kí cột

 Các nhà khoa học sử dụng DNA tái tổ hợp biểu hiện

trong E.coli bằng cách thiết kế gen mã hóa tổng hợp lipase gắn thêm các trình tự mã hóa 6 gốc His ở đầu C

dụng rất lâu Từ đó mà thành enzyme giảm, tạo điều kiện cho việc ứng dụng lipase rộng rãi hơn Bên cạnh

đó, một số nghiên cứu còn dùng phương pháp gây đột biến, làm tăng khả năng biểu hiện gen, nâng cao hoạt tính lipase

II Sản xuất enzyme Lipase

3 Sản phẩm cuối cùng:

IV Phương pháp xác định hoạt tính enzyme

 Mức độ hoạt động (hoạt độ) của enzyme dùng

để:

 Đánh giá mức độ mạnh hay yếu (cường độ xúc

tác) của enzyme:

 Là lượng enzyme có khả năng xúc tác chuyển

hóa một lượng cơ chất nhất định trong thời

gian nhất định ở điều kiện tiêu chuẩn (nhiệt độ,

áp suất tối ưu) Xác định hoạt độ của enzyme thông qua xác định lượng cơ chất mất đi hay

lượng sản phẩm được tạo thành trước phản

ứng

 Đánh giá mức độ tinh khiết của enzyme

IV Phương pháp xác định hoạt tính enzyme

 Khi xác định hoạt độ enzyme cần chú ý một số

điểm sau:

 Nồng độ cơ chất trong phản ứng phải ở trong

một giới hạn thích hợp đủ thừa để bão hoà

enzym nhưng không quá cao để đến mức kìm hãm enzyme

 Xác định hoạt độ cần tiến hành ở pH thích hợp

và cố định

 Nhiệt độ dùng để xác định hoạt độ phải thấp

hơn nhiệt độ tối ưu của enzyme để đề phòng tác dụng kìm hãm enzyme do nhiệt độ cao

 Thời gian xác định hoạt độ thường từ 5 đến 30

phút

IV Phương pháp xác định hoạt tính enzyme

1 Các phương pháp hoá lý

 Phương pháp đo độ đục:

Trong môi trường rắn :Phương pháp này sử dụng

các chất chỉ thị màu trên đĩa thạch với các ester

carboxylic được dùng làm cơ chất , bản chất là xác định đường kính của vùng khuyếch tán sản phẩm

Trong môi trường lỏng:Phương pháp này theo dõi

sự giảm độ hấp thụ của nhũ TAG theo thời gian Kỹ thuật này rất nhạy với những hệ nhũ, nhưng đối với các hệ nhũ tự nhiên ví dụ như huyết tương

chẳng hạn, thì sự có mặt của nhiều yếu tố khác có thể ảnh hưởng đến quá trình

IV Phương pháp xác định hoạt tính enzyme

2 Phương pháp đĩa Wilhelmy

Màng film đơn phân tử được trộn lẫn với cơ chất:

 Có 2 phương pháp từ hỗn hợp chất béo tạo màng đơn lớp tại bề

mặt phân pha khí-ester chứ không cắt cùng nước, hoặc bằng cách phân bố hỗn hợp chất béo không tan trong nước vào một dung môi hữu cơ dễ bay hơi, hoặc tiêm một dung dịch nhũ tương của chất tẩy rửa vào trong pha nước,được bao phủ bởi lớp đơn chất béo không tan.

 Một ứng dụng mới của máng “ Zero-ester chứ không cắt cùng order ” được đề xướng bởi

Píeroni và Verger [70] cho việc nghiên cứu sự thuỷ phân của lớp đơn phân tử hỗn hợp ở mật độ bề mặt không thay đổi và thành phần chất béo cố định như sơ đồ biểu diễn trong hình

IV Phương pháp xác định hoạt tính enzyme

3 Sự xuất hiện những sản phẩm của phản ứng

thủy phân:

a)Sự giải phóng Proton như một phép phân tích gián tiếp:

 Những chất chỉ thị màu:

 Trong môi trường rắn:Khi dung dịch lipase được đặt trên một

đĩa agar chứa ester carboxylic như một cơ chất, có thể theo dõi độ

pH bằng việc quan sát sự thay đổi màu của những chất chỉ thị (do những axit béo được giải phóng trong phản ứng thủy phân gây ra)

mà trước đó đã được kết hợp cùng với những cơ chất trong gel agar Kỹ thuật này rất tiện lợi trong việc sàng lọc nhanh chóng

những vi sinh vật phân hủy lipid phát triển trên những đĩa agar

 Trong môi trường chất lỏng:mặc dù đây là một phương pháp

định tính, kỹ thuật này cung cấp một phương tiện đơn giản để

phát hiện hoạt tính của lipase trong những phần nhỏ cột ghi sắc kí tại những giai đoạn làm sạch lipase khác nhau bằng việc quan sát những thay đổi màu sắc của những chất chỉ thị màu được trộn đều với những cơ chất ester.

IV Phương pháp xác định hoạt tính enzyme

3 Sự xuất hiện những sản phẩm của phản ứng

thủy phân:

b) Phép chuẩn độ:

 Phương pháp pH-ester chứ không cắt cùng stat được dùng để phát hiện ra hoạt tính của lipase trong dịch mô đồng thể thực vật, có mặt của deoxycholate,sử dụng triolein được nhũ hóa với keo arabic như cơ chất Kỹ thuật pH-ester chứ không cắt cùng stat đã được dùng để xác định những hoạt tính Lipase trong huyết thanh,

plasma và dịch tá tràng

IV Phương pháp xác định hoạt tính enzyme

3 Sự xuất hiện những sản phẩm của phản ứng

thủy phân:

 Nhược điểm:

 Vùng phân bố hẹp của những giá trị pH mà có thể được nghiên cứu tìm hiểu Đặc biệt hơn, sự phát hiện những Proton được giải phóng trong suốt thời gian phản ứng thủy phân mà được xúc tác bởi những enzyme Lipase thì cần có quá trình ion hóa một phần những axit béo được giải phóng.

 Khả năng ion hóa cũng như sự có mặt của những ion

Canxi sẽ làm giảm đáng kể sự chính xác của những giá trị

pKa hiển thị

V Ứng dụng

1 Ứng dụng của Lipase trong công nghiệp

V Ứng dụng

2 Ứng dụng lipase trong công nghiệp tẩy rửa

-ester chứ không cắt cùng Việc loại bỏ dầu mỡ bằng lipase có triển vọng rất lớn trong công nghiệp chất tẩy rửa Trong điều kiên bình thường của quá trình giặt tẩy, lipase hoạt động khá tốt.

 Lợi thế của việc dùng lipase là màu sắc được giữ nguyên và sạch Lipase cũng cải thiện tính không thấm nước của da và da không bị vết hoan ố như sử dụng dung môi và chất hoạt động bề mặt.

4 Ứng dụng lipase trong công nghiệp hóa chất

5 Ứng dụng lipase trong hóa sinh dược và y tế

 Lipase được sử dụng để xúc tác ester hóa tinh bột sắn làm chất

mang dược chất và làm vật liệu trong điều trị gãy xương

 Lipase là một chất hoạt hóa yếu tố phá hủy tế bào ung thư, vì vậy

có thể sử dụng trong điều trị ung thư

 Lipase hỗ trợ quá trình tổng hợp hương liệu đã được nghiên cứu đặc biệt là menthol.

7 Ứng dụng lipase trong sản xuất biodiesel

 Lipase cố định từ Pseudomonas cepacia dùng trong phản ứng chuyển ester

hóa giữa dầu nành với ethanol và methanol tạo ra alkyl ester (biodiesel) Lipase thương mại.

VI Tài liệu tham khảo

1) Nguyễn Lê Sỹ Thanh, Quyền Đình Thi, Một số tính chất hóa lý của lipase ngoại bào

chủng geotrichum sp.DTQ-26.3 tạp chí Công nghệ Sinh học 5 (1): 31-ester chứ không cắt cùng 40, 2007.

2) Nguyễn Hồng Thanh, Phùng Thu Nguyệt, Biểu hiện gen mã hóa lipase từ chủng

Bacillus subtilis FS2, tạp chí Công nghệ sinh học 5 (1): 41-ester chứ không cắt cùng 46, 2007.

3) Trần Bích Lam, Cố định enzyme và ứng dụng.

4) Trần Thanh Trúc, Công nghệ chế biến dầu mỡ thực phẩm.

5) Lê Văn Việt Mẫn, Giáo trình công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa và thức uống

pha chế tập 1, tr273.

6) Mai Xuân Lương, Phương pháp tách chiết enzyme.

7) Rohit Shama et.al, Production, purification, characterization and applications of

lipase, Biotechnology adavances 19 (2001) 627-662.

8) Trần Bích Lam, phương pháp xác định hoạt tính enzyme.

9) Phạm Thị Hương, Ứng dụng enzyme ngoại bào trong công nghệ thực phẩm.

10) Phạm Xuân Núi, tổng hợp và đặc trưng xúc tác lipase cố định nano từ tính ứng dụng

cho quá trình chuyển hóa biodiesel từ dầu đậu nành.

11) Trần Thị Bé Lan, so sánh một số tính chất của chế phẩm enzyme lipase từ cadida

rugosa và porcine pancreas, tạp chí khoa học 2012:22b 210 220.

12) Trần Thị Bé Lan, nghiên cứu enzyme lipase từ candida rugosa và porcine pancreas xúc

tác phản ứng transester hóa dầu dừa, tạp chí khoa học 2012: 23b 105-114.