BÔ Y TÉ
TRITÔNG DAI HOC DlTOC HÀ NÔI
HOÀ NG T H IK H Â N H
NGHIÊN CÜtJ CHIÉT XUÂT ACID AMIN T lf
SACCHAROMYCES CEREVISIAE
(KHOÂ LUÂN TÔT NGHIÊP DlTOC Sï KHOÂ 2002 - 2007) ^
\
- Ngudi hüâng dân: PGS. TS Tiï Minh Koông
- Nai thuc hiên: Bô mon Công Nghiêp dirac
Trucmg dai hoc Duçfc Hà Nôi
- Thôi gian thuc hiên: Tir thâng 11/ 2006 dén thâng 05/ 2007
HÀ NÔI, THÂNG 05 - 2007
1
@cÂM <301
Vôi long krnh trong và biet on sâu sâc, tôi xin bày tô long biét on dén:
f
PGS-TS TirMinh Koông
ThS Lê Xuân Hoành
là nhûng nguôi thày dâ hirông dân, giüp dà tôi rat tân tînh trong suôt quâ trînh
thuc hiên luân vân.
Tôi xin chân thành câm on TS. Dàm Thanh Xuân, câc thày cô cùng câc anh
chi kÿ thuât viên bô môn Công Nghiêp Dirac dâ luôn sàn long giüp dô, khich
lê và tao moi dieu kiên thuân lçfi cho tôi trong quâ trînh thuc nghiêm.
Tôi xin güri lcfi câm cfn ban giâm hiêu nhà trucmg, phông dào tao và câc thày
cô giâo Truông Dai hoc Duçfc Hà Nôi dâ hét süc quan tâm và giüp dô tôi trong
quâ trînh hoc tâp và nghiên cuxi.
Cuôi cùng, tôi xin bày tô long biét on tôi nhüng nguôi thân trong gia dinh và
ban bè dâ luôn tao diêu kiên thuân loi, dông viên, nhiêt tînh giüp dô tôi trong
quâ trînh thuc hiên luân vân.
MUC LUC
Trang bîa phu
Ldi câm on
Mue lue
Chu giâi chù viêt tât
Danh mue câc bâng
Dang mue câc hînh
DAT VAN DE....................................................................................... 1
PHÂNI - TÔNG QUAN......................................................................2
1. Dai cirtmg vè Saccharomyces cerevisiae.......................................... 2
1.1.
Câu tao, sinh sân và phât triën cüa Saccharomyces
cerevisiae........................................................................................................2
1.2. Üng dung cüa Saccharomyces cerevisiae....................................3
1.2.1. Nhufng ung dung chung............................................................. 3
1.2.2. (Jng dung trong lïnh vue Y-Duoc............................................. 4
1.3. Câc phuong phâp nuôi cây dé thu sinh khôï tir
Saccharomyces cerevisiae.............................................................................4
1.3.1. Sân xuât sinh khoi S. cerevisiae tù glucose.............................. 4
1.3.1. Sân xuât sinh khoi S. cerevisiae tùr glucose...............................6
1.4. Thu hôi sinh khoi Saccharomyces cerevisiae ............................. 7
2. Acid amin..........................................................................................7
2.1. Vai trô cüa acid amin trong dôfi song.......................................... 8
2.2. Câc phuong phâp sân xuât acid amin......................................... 9
2.2.1. Phuong phâp tong hop hoâ hoc................................................9
2.2.2. Phuong phâp chiét xuât tù nguon nguyên lieu thiên nhiên..lO
2.2.3. Phuong phâp lên men.............................................................. 10
2.2.4. Phuong phâp két hop............................................................... 11
2.2.5. Phuong phâp chiét xuât tù sinh khoi nâm men................. 12
2.3. Phuong phâp tâch chiét và tinh ché acid amin....................... 12
2.4. Dinh tmh và dinh hrong acid amin.......................................... 14
PHÂNII - THITC NGHIÊM VÀ KÊT QUÂ.................................. 16
2.1- NGUYÊN VÂT LIEU VÀ PHUONG PHÂP THUC NGHIÊM. 16
2.1.1 Nguyên lieu.................................................................................16
2.1.2 Thiê'tbi.......................................................................................16
2.1.3. Câc môi truùng sü dung trong nuôi cây.................................. 17
2.2.
PHUONG PHÂP NGHIÊN CÜU...............................................18
2.2.1. Phuong phâp nuôi cây dé thu sinh khoi tir chüng S.
cerevisiae..................................................................................................... 18
2.2.2. Phuong phâp tu thuy phân tao acid amin tiï sinh khoi S.
cerevisiae...................................................................................................... 18
2.2.3. Phuong phâp thuy phân protid trong sinh khoi S.
cerevisiae sü dung enzym........................................................................... 18
2.2.4.Djnh luong nito amin theo phuong phâp chuân dô Formol..1S
2.2.5. Phuong phâp tinh che acid amin bàng côt trao doi ion...... 19
2.2.6. Phirong phâp dinh tînh và dinh luong acid amin bàng sac
kÿ long hiêu nâng cao (RP-HPLC)...........................................................20
2.3. KÊT QUÂ VÀ BÀN LUÂN........................................................21
2.3.1. Khâo sât ânh huong cüa môi trucmg nuôi cây S. cerevisiae
tôi khâ nàng tao sinh khoi........................................................................ 21
2.3.2. Khâo sât ânh huong cüa nông dô saccarose toi khâ nàng
tao sinh khoi................................................................................................23
2.3.3. Khâo sât ânh huong cüa nhiêt dô và thôi gian dén quâ
trinh tu thuy phân giâi phong acid amin tù"sinh khoi S. cerevisiae.... 24
2.3.4. Khâo sât ânh hirông cüa ty lê nirôc dén quâ trinh tu phân. 26
2.3.5. So sânh khâ nàng thuy phân sinh khoi S. cerevisiae giüa
hai quâ trînh: tu phân và tu phân cô enzym........................................... 27
2.3.6. Khâo sât hàm luong papain dùng cho quâ trînh thuy
phân sinh khoi S. cerevisiae...................................................................... 29
2.3.7. Tinh che acid amin bàng phuong phâp trao doi ion.............31
2.3.8. Dinh tmh và djnh lirong acid amin trong dich tinh che
bàng kÿ thuât sac kÿ long hiêu nàng cao (RP-HPLC)............................33
KÊT LUÂN.........................................................................................36
A- Ket luân..........................................................................................36
B- Kiên nghi.
36
DANH MUC CAC BANG
Bâng 1 : Thành phân acid amin cüa protein à S. cerevisiae...................5
Bâng 2: Sân xuât acid amin tù câc tiên chat sinh tong hop.................. 11
Bâng 3: Câc diêu kiên RP-HPLC dé tâch và xâc dinh 18 acid amin ..21
Bàng 4: Thành phân pha dông chay sâc kÿ cô gradient....................... 21
Bâng 5: Hàm luçmg sinh khoi khô à câc môi trucmg nuôi cây S.
cerevisiae...................................................................................................... 22
Bâng 6: Khôl luçmg sinh khoi khô S. cerevisiae à câc nông dô
saccarose...................................................................................................... 23
Bâng 7: Hàm luçmg nito amin bien doi theo nhiêt dô và thdi gian tu
phân...............................................................................................................25
Bâng 8: Hàm luong nito amin biên doi theo nhiêt dô và tÿ lê tu phân...26
Bâng 9: Hàm luçfng nito amin biên doi theo thdi gian cüa hai quâ
trînh: tu phân và tu phân cô papain..............................................................28
Bâng 10: Hàm luong nito amin biên doi theo khôl luçmg nhua du dû
tuoi dùng thuy phân sinh khoi S. cerevisiae.................................................30
Bâng 11: Hàm luçmg nito amin tinh ché qua côt trao doi ion.............31
Bâng 12: Thành phân acid amin trong sinh khôl S. cerevisiae............33
DANH MUC HÏNH VÀ SO DO
Hînh 1: Câ'u tao cüa té bào Saccharomyces cerevisiae..................................2
Hînh 2: Khoi luçmg sinh khoi S. cerevisiae bién doi theo nông dô
Saccarose.................................... ................................................................ 23
Hinh3: Dô thi biëu diën hàm luçmg nitcf amin bién doi theo nhiêt dô và
thdi gian tu phân...........................................................................................25
Hînh 4: Hàm luçmg nito amin bién doi theo nhiêt dô và tÿ lê nuôc.............27
Hînh 5: Hàm luçmg nito amin bién doi theo khôl luçmg nhua du dû tuai
dùng thuy phân sinh khoi S. cerevisiae........................................................30
Hînh 6: Sâc dô 17 acid amin trong sinh khoi S. cerevisiae......................... 34
Set dô 1: Qui trinh sân xuât sinh khôl S. cerevisiae tùr ri ducmg.................... 6
Sa dô 2: Qui trînh sân xuât thu nghiêm acid amin tir S. cerevisiae............. 35
DANH MUC CÂC CHÜ VIÊT TAT
AQC
: 6-aminoquinolyl-N-hydroxysuccinimidyl carbamate
ECD
: Công két diên tur
FID
: Ion hoâ ngon lira
FMOC-C1
:9-fluoenylmethylChloroformate
h
: gicr
HL
:Hàm lirçmg
HPLC
: Sâc kÿ long hiêu nàng cao.
NPD
: Nito phospho
OPA
: O- phthaldialdehyde
PR-HPLC
QT
: Sâc kÿ long pha dâo hiêu nàng cao.
:Quâ trinh.
S. cerevisiae: Saccharomyces cerevisiae.
TCD
: Detector dân nhiêt
DAT VAN DE
Sân xuât protein dcfn bào tù vi sinh vât dé cung câp nguon protein cho
ngudi tù lâu dâ duçfc quan tâm và ûng dung vào dcfi sông. Ngay trong thcfi ki
dai chién thé gidi lân thû nhâ't, à Duc nam men dâ duçfc dua vào qui trinh sân
xuât công nghiêp de phuç vu mue dfch dinh duàng. Dén dai chién thé gidi lân
thu" hai, khoâng 15.000 tan nam men dâ duçfc sân xuât môi nam nhàm phuc vu
nhu càu protein cho binh lfnh và dân thudng. Sau dô, Mÿ và Anh cüng quan
tâm dén sân xuât sinh khoi nam men de phuc vu nhu càu chân nuôi công
nghiêp. Protein dcfn bào duçfc ûng dung trong chân nuôi làm thùc ân cho gia
suc, gia câm thay thé câc nguon thirc ân chira protein cd chat luçfng cao nhu
bot câ, bôt dâu tuorng..dë sân xuât ra trirng, thit bô, lçm, gà dû tiêu chuàn mang
lai hiêu quâ kinh té cao, ha gia thành sân phâm.
Câc công trinh nghiên curu vè acid amin trong nam men dâ chirng minh
ràng trong nam men cô chira dén 17 acid amin, trong do cd dày dû câc acid
amin thiét yéu. Diêu này rât cd y nghîa khi sü dung chüng làm thirc ân cho
chân nuôi hay nghiên curu dé ché tao câc thuôc b6 duông phuc vu công dong.
Ngucfi ta không chî khi dm dau, bênh tât mà ngay câ khi khoè manh vân càn
bo sung acid amin dë dâm bâo duy tri sire khoè. Vi vây nghiên cùu de sân
xuât acid amin tù sinh khoi nam men dâc biêt là sinh khdi S. cerevisiae dë ùng
dung vào mue dfch y hoc vân côn là vân dê thdi su, hâp dân.
Dê tài “Nghiên curu chiét xuât acid amin tù S. cerevisiae” duoc tién
hành vdi câc nôi dung sau:
1. Khâo sât câc diêu kiên thuy phân té bào S. cerevisiae tao acid amin.
2. Tâch chiét, tinh ché và xâc dinh thành phân, hàm luçfng câc acid amin
trong dich thuy phân
3. Xây dung quy trînh sân xuât thir nghiêm acid amin tù S. cerevisiae
1
PHAN I - TÔNG QUAN
1. Dai ciïong vè Saccharomyces cerevisiae
1.1. Câu tao, sinh sân và phât triën cüa Saccharomyces cerevisiae:
Saccharomyces cerevisiae cô càu tao don bào, phân bô' rông rai trong tir
nhiên, nhât là trong câc môi trucmg cô chuta ducmg, pH thâp nhu trong hoa
quâ, rau dua...Te bào S. cerevisiae cô dang hînh câu, hînh trumg, hînh ô
van,...kfch thuôc té bào khoâng 2-15|j.m [5];[24], cô thành té bào câu tao bai
glucan và mannan giüp S. cerevisiae chông chiu tôt vai diêu kiên ngoai cânh.
Chüng cô khâ nâng lên men nhiêu loai ducmg khâc nhau nhu saccarose,
maltose,
fructose và lactose câ trong diêu ki khf và hiéu khi
Hînh 1: Câu tao cüa té bào Saccharomyces cerevisiae.
2
Nhîn chung S. cerevisiae sinh sân nhanh, té bào lai chira nhièu vitamin,
acid amin không thay thé, hàm luçfng protein chiém tôi 50% trong luçmg khô
té bào.
* Phuong thüc sinh sân cüa S. cerevisiae:
Nây chêi: là hînh thüc sinh sân don giân, phé bién nhâ't cüa S. cerevisiae,
té bào me nây sinh ra mot chôi nhô roi lôn dân lên sau dô tâch ra, dôi khi té
bào con vân cô thé dmh trên té bào me và lai tiép tue nây chôi; [5]
Sinh sân hûu tinh: do hai té bào cüa S. cerevisiae két hop vôi nhau hînh
thành hop tü. Hop tü phân chia thành câc té bào nâm trong nang, nang chm
duoc phât tan ra ngoài. Néu hai té bào S. cerevisiae cô hînh thâi, kich thuôc
giông nhau tiép hop vôi nhau goi là tiép hçfp dang giao, néu hai té bào cô hînh
thâi, kich thuôc khâc nhau duoc goi là tiép hop di giao [5]
1.2. LJng dung cüa Saccharomyces cerevisiae:
1.2.1. Nhûrng ufng dung chung:
Nâm men và câc sân phâm cüa nô duofe sü dung trong câc ngành công
nghiêp, dâc biêt là trong công nghiêp thuc phâm và y hoc. S. cerevisiae duçfc
sü dung phé bién nhâ't vi nô cô dô an toàn sinh hoc cao. Té bào S. cerevisiae
cô hàm luçfng protein, vitamin cao, cô giâ tri dinh duông dac biêt nên thuefng
duoc bo sung truc tiép vào thüc ân cho dông vât.
Tù xa xua, loài nguôfi dâ biét sü dung S. cerevisiae dë sân xuât câc loai
dô uông cô côn (ruou, ruçfu mùi, ruçfu vang, bia và nuôc giâi khât lên men,...)
và trong công nghiêp sân xuât bânh mî, bânh ngot...
S. cerevisiae duçfc dùng dë sân xuât protein don bào vôi giâ thành thâp
làm thüc ân chân nuôi gia suc, gia câm thay thé câc nguon protein dât tiên
nhu: bot câ, bot dâu tucmg...dë cung câp thuc phâm dinh duông cao cho con
nguefi mot câch giân tiép.
3
1.2.2. Üng dung trong llnh vue Y-Duçrc.
Sinh khoi S. cerevisiae duoc sü dung trong ngành Duoc dë ché tao ra
nhîîng duoc phâm qui giâ dùng diêu tri mot s6 bênh nhu chê' phâm dông khô
Bioflor, Ultra-Levue dë diêu tri môt sô bênh îa chày, rô'i loan tiêu hoâ à trè
em. Nuôi cây S. cerevisiae trong diêu kiên dâc biêt cô thé sân xuât câc hop
chât cô chüa selen hûu co sü dung trong y hoc dë chüa hàng loat bênh kë câ
bênh ung thu. [24]
Trong công nghê sinh hoc, té bào S. cerevisiae duoc sü dung nhu mot
vector dë tâch dông nhân câc gen chuyên biêt sân xuât câc sân phâm sinh hoc
cô hoat tmh cao dë diêu tri câc bênh hiëm nghèo nhu: insulin, interferon,
albumin huyét tuong nguôi, cytocrom P450...[4]. Công trînh nghiên cüu phâ
vô té bào S. cerevisiae dë thu nhân enzym superoxide dismutase - mot enzym
oxy hoâ khü cô tâc dung don câc gôc tu do, chông stress và chong lâo hoâ
dang duçfc thuc hiên
1.3. Câc phuong phâp nuôi cây dë thu sinh khoi tiï Saccharomyces
cerevisiae
Trong công nghiêp dë sân xuât sinh khoi nâm men thucmg dùng S.
cerevisiae. Tuÿ theo diêu kiên hiéu khi hay ki khi mà ta cô câc sân phâm khâc
nhau. Khi lên men ki khi S. cerevisiae tao ra alcol ethylic, bién doi duông theo
phân üng: [11]
CnH22On
+
h 2o
------ * C2H5OH
+
co2
+
h 2o
Trong diêu kiên lên men hiéu khi phuong trînh bién doi duông nhu sau:
ChH22Ou
+ H20 ------►SINH KHOI
+ C02 + H20
1.3.1. Sân xuât sinh khoi S. cerevisiae tir glucose.
Phuong trînh biëu diên su sinh truông cüa S. cerevisiae trên glucose là:
732glucose +831 NADPH2+17 0 2+230 C02 ---- ►100 g chât khô
S.cerevisiae+ 1408 NADH2 -1986 ATP +471 C02
4
Hydrat carbon, protein, câc acid nucleic, lipid và câc muoi vô co tao nên
gân nhu toàn bô vât chât té bào.
Hydrat carbon chiém 39,1% trong luong khô cüa té bào. Trong dô cô mot
disaccarit cô tên là trehaloza vôi hàm luçmg là 5%, côn lai là câc polisaccarit
nhu glucan, glycogen, polimannan chiém 34,1%.
Hàm luçmg protein trong té bào nâm men khoâng 39% bao gôm câ câc
axit amin tu do nâm à dang du trü. Giâ tri trung bînh cüa câc axit amin trong
thành phân protein cüa nâm men duoc trinh bày ô bâng 1; [11]
Bâng 1 : Thành phân acid amin cüa protein à S. cerevisiae
mmol/lOOg
Acid amin protein
S.cerevisiae
Alanine
114,70
40,18
Arginine
25,43
Asparagine
Acidaspartic
74,38
Cysteine
1,65
Acid glutamic
75,45
26,33
Glutamin
Glycine
72,56
16,55
Histidine
' 48,17
Isoleucine
mmol/lOOg
protein
Acid amin
S. cerevisiae
Leucine
74,08
Lysine
1,54
Methionine
12,66
Phenylalanine
33,44
Proline
41,13
Serine
46,33
Threonine
47,85
Tryptophane
7,10
Tyrosine
25,49
66,18
Valine
S. cerevisiae cô chüa trung bmh 10,8% axit nucleic và câc thành phân
nucleotid cüa chung. Hàm luçmg ADN thâp, khoâng 0,3% nguyên lieu té bào,
phân côn lai là câc loai ARN khâc nhau và câc nucleotid hoà tan.
Hàm luçmg lipid toàn phân cüa nâm men là 8%, duoc chia thành câc lipid
trung tmh(2,5%); glycerol phospholipid(4-5%), câc sterol tu do và câc este
cüa chüng.
5
1.3.2. Sàn xuât sinh khoi S. cerevisiae tùr rî duômg.
Qui trînh sân xuât sinh khôi S. cerevisiae tù rî ducmg nhu sau:
Sa do 1: Qui trinh sân xuât sinh khoi S. cerevisiae tù rî ducmg.
Rî ducmg là phân ducmg không két tinh duoc sau khi dâ két tinh
saccarose trong công nghê sân xuât ducmg tù mia hoâc tù cü câi ducmg.
Rî ducmg duoc dùng làm nguyên lieu cho nhièu quâ trînh lên men, do giâ
thành rê so vôi câc nguyên lieu khâc, ngoài saccarose nô con chüa mot s6 chât
vô co, h Cru co và vitamin cô giâ tri, rî ducmg chüa 50% saccarose dao dông tù
3,5% dén 4,5% tuÿ theo nguyên liêu dùng ché ducmg. [3]
Rî ducmg càn duoc xü lÿ truôc khi pha ché môi trucmg dë nuôi cây S.
cerevisiae thu sinh khôi. Thucmg duoc acid hoâ bàng acid sunfuric pH=4 và
6
nâng nhiêt dô lên 120-125°C trong 1 phüt dë giâm tap (chât màu, acid
sunfuro, nitrat và nitrit,...) là nhûng chât cô hai cho nâm men. Dông thôi bo
sung thêm nhûng thành phân cân thiê't cho nâm men phât trién. Rî dudng cüng
là môi trucmg tôt cho mot sô vi sinh vât la phât triën làm hông quâ trînh lên
men nên môi trucmg pha chê' xong cân phâi duçrc khü trùng.
1.4. Thu hôi sinh khoi Saccharomyces cerevisiae.
Trong công nghiêp dë thu hôi sinh khô'i S. cerevisiae thucmg sù dung
phuong phâp loc ép hay li tâm vat dë loai môi trucmg, sau dô rüa bâng nuôc
sach 2-3 lân dë loai toàn bô môi truông côn dmh bâm vào tê' bào nhâm không
cho câc tê' bào S. cerevisiae côn cô thë lên men tiê'p.
2. Acid amin
Acid amin là don vi xây dung nên phân tù protein, trong câu tao phân tü
cô chüa nhôm -NH2 và -COOH.
Câc acid amin trong tu nhiên dêu là acid L-amino acid trong dô câ hai
nhôm chüc dêu gân vào carbon a.[15]
R —CH—COOH
R —C H -C O O '
I
I
NH 2
+
NHî
a - amino acid
ion luông eue amino acid
Dua vào dâc tmh acid, base câc acid amin duoc phân biêt làm 3 nhôm:
Nhôm acid amin trung tmh nhu: leucin, isoleucin, valin...Nhôm acid (câc
aminoacid dicarboxylic) nhu: acid aspartic, acid glutamic, glutamin,...Nhôm
base (câc aminoacid diamin) nhu: arginin, lysin, histidin...Khi hoà tan trong
nucfc, acid amin ton tai trong dung dich duôi dang ion luông eue và cô thë tâc
dông nhu mot acid (chât cho proton) hay mot base (chât nhân proton).
7
2.1. Vai trô cüa acid amin trong doi song
Protein là thành phân hûu cor chrnh, chiém khoâng 60-75% trong luçmg
khô cüa ccf thë (Halver, 1998). Cô rât nhiêu loai protein khâc nhau, mâc dù
chüng khâc nhau vê câu trüc, chüc nâng, thành phân hoâ hoc, kich thuorc phân
tü,...nhung khi bi thuy phân dêu giâi phông câc acid amin. Nhu vây, acid
amin là don vi câu tao cüa protein, tham gia vào quâ trinh sinh tong hop
protein phuc vu cho quâ trînh sinh trucmg, sinh sân và duy tri su song cho co
thë. Cô khoâng 20 loai acid amin trong dô cô 8 acid amin thiét yéu (bât buôc
phâi duorc cung câp tü thüc ân) dô là isoleusin, leusin, methionin,
phenylalanin, threonin, tryptophan, valin và lysin. Côn câc acid amin khâc
duçfc goi là acid amin không thiét yéu co thë tu tong hop duoc.
Ngoài chüc nàng làm nguyên lieu cho tong hçrp protein, câc acid amin
con là nguyên lieu sinh tong horp nhiêu chât cô chüc nàng sinh hoc khâc trong
co thë nhu câc base purin, base pyrimidin, mot so vitamin. Câc acid amin vào
co thë néu không duoc sü dung hét dë tong hop protein và câc chât khâc thî cô
thë bi thoâi hoâ. Câc con ducmg thoâi hoâ cüa acid amin thuông dài và phüc
tap, tao ra mot so chât trung gian cô chüc nâng doi vôi té bào.
Câc acid amin cüng tham gia vào nhiêu quâ trînh chuyën hoâ trong co
thë và giü câc chüc nàng sinh hoc quan trong nhu tong hop câc chât dân
truyên thàn kinh, dâm bâo süc khoè và tâng cuômg chüc nàng bînh thucmg cüa
tim, phuc hôi cor quan bâo vê tu nhiên cüa cor thë, nhât là hê thông tiêu hoâ,
cung câp nguon nàng luçmg.. .Ngucri ta dâ chüng minh duoc vai tro cüa mot sô
acid amin eu thë. Acid glutamic giü vai trô quan trong trong chuyën hoâ té
bào thàn kinh và nâo. Methionin cô tâc dung bâo vê dâc hiêu té bào gan, ha
lipid mâu. Arginin tham gia vào chu trînh ure à gan nên cô tâc dung diêu hoà,
tong hçrp protid trong co thë. Cystein giüp làm dep da và toc, lysin giüp co thë
tâng trucmg, phât triën do hô tro hâp thu canxi và phospho à hê tiêu hoâ, thüc
dây quâ trînh tâng truông cüa trè.
8
Vôi nhûng vai trô sinh hoc quan trong trên, acid amin ngày càng duoc
üng dung rông râi trong viêc bâo vê và tàng cuông sûc khoè cho con nguôi.
Câc loai thûc ân giàu acid amin thiét yéu duoc sü dung nhu câc liêu phâp chüa
bênh. Theo David Kessler trong "Thüc ân chüa bênh" thi bf dô chüa câc
vitamin và chât khoâng cùng nhûng acid amin cân thiét nhu alanin, glycin,
glutamin, cô thë giâm triêu chüng cüa bênh phi dai tuyên tiên liêt. Ngày nay
câc sân phâm tù dâu nành dang duoc dânh giâ cao vê khâ nâng dinh duông.
Trong dâu nành cô casein gàn giông casein cüa sûa bô, vôi su hiên diên cüa
câc acid amin quan trong nhu lysin, glycin, histidin, alanin, arginin, acid
aspartic và cystein trong khi dô cystein không cô trong sûa bô. Câ hôi, bào
ngu.. .trô thành nhûng thûc ân quÿ giüp tâng cuông thë lue, giâm stress, tàng
sûc dê khâng và cùng cô tinh thân nhô hàm luçmg acid amin cao
Ngành công nghiêp Duoc dang cô gang dâp üng nhu câu chüa bênh bâng
acid amin vôi hàng loat câc duoc phâm tù acid amin. Biêt duoc Lobamin (hoat
chât là methionin) rât duoc ua chuông dë giâi dôc gan. Thuôc bô chüa câc
acid amin duofe dùng nhàm bô sung câc acid amin thiét yéu mà co thë thiéu
hut. Dynamogen là sân phâm phôi hofp hai hoat chât glutodin và arginin
aspartat cô khâ nàng ngân chân suy nhuçrc co thë và kich thich ân ngon miêng.
Riêng lysin - môt acid amin cô trong nhiêu loai thuôc bô, dâc biêt duofe bô
sung vào sûa bôt, ché phâm dinh duông, nô không chî dông vai trô bô trçr chât
dinh duông mà côn tham gia vào nhiêu phân üng chuyën hoâ trong co thë dë
câi thiên tinh trang goi là suy nhuoc chüc nâng. Hiên trên thi truông xuât hiên
nhiêu loai thuôc chüa hôn hofp acid amin nhu Lysivit, nutroplex, Hydrosol...
cô tâc dung kich thich su thèm ân cüa trè, câc dang dich truyên morianmin
Forte, morihepamin, glucema, nevamiyu...chûa dây dü câc acid amin.
2.2. Câc phiromg phâp sân xuât acid amin.
2.2.1. Phuomg phâp tong horp hoâ hoc.
Phuong phâp này dua trên câc phân üng hoâ hoc dë tông hop câc acid
amin tù nguôn khi thâi công nghiêp dâu hoâ hoâc môt sô ngành khâc.
9
Vf du: à Nhât nàm 1932 dâ tong hop duoc 300 tan acid glutamic, prolin
v.v... tù cracking dâu hoâ, tù furfurol tong hçrp ra prolin, lysin[7]
Uu diëm cüa phuong phâp này là cô thë sü dung nguon nguyên liêu
không phâi thuc phâm dë sân xuât và tân dung câc phé liêu cüa công nghiêp
dâu mô. Sân xuât 6n dinh, cô thë tiêu chuân hoâ dièu kiên sân xuât và dâm
bâo hiêu suât ft thay d6i. Tuy nhiên, nô cô nhuoc diëm tao ra câc acid amin
dang racemic (hôn hop câ hai dang D và L) mà trong dô co thë chî sü dung
acid amin dang L nên viêc phân riêng dông phân DL thành D và L rât phüc
tap.
2.2.2. Phircmg phâp chiét xuât tùr nguon nguyên liêu thiên nhiên
Là phuong phâp sü dung tâc nhân xüc tâc là câc hoâ chât hoâc enzym dë
thuy phân mot nguon nguyên liêu chüa protid nào dô tao ra mot hôn hofp acid
amin.
Phuong phâp này cô uu diëm dê không ché quy trinh sân xuât và âp dung
duçfc vào câc co sôf thü công hoàc câc dây chuyën thiét bi hoàn chînh. Nhung
lai cô nhuofc diëm là hiêu suât thâp dua dén giâ thành cao.
2.2.3. Phuorng phâp lên men.
Phuong phâp này sü dung môt sô vi sinh vât cô khâ nâng siêu tong hop
câc acid amin tù câc nguon glucid và dam vô co. Dây là phuong phâp sân xuât
hiên dai, giâ thành thâp.
Nguyên tâc cüa phuong phâp là nuôi cây mot vi sinh vât nào dô trong
môi truôfng thfch hop, vi sinh vât cô khâ nâng sinh tong hofp acid amin vôi
hiêu suât cao trong câc thiét bi lên men. Sau dô chiét xuât dë thu acid amin
Vf du: nâm 1956 Shukuo và Kinoshita sü dung chüng Micrococcus sân
xuât glutamat tù môi truôfng cô chüa glucose và amoniac. Hiên nay, mot sô
loài vi sinh vât khâc cüng duçfc sü dung nhu nuôi vi khuân Corynebacterium
dë tao acid aglutamic, Micrococcus glutamicus cho lysin, tryptophan...[7]
Uu diëm chfnh cüa phuong phâp là chî cho acid amin dang dông phân L
là dang acid amin cô giâ tri sinh hoc cao. Ngoài ra so vôi hai phuong phâp
10
trên, phucmg phâp lên men con cô nhiêu uu diëm noi trôi hom là không sü
dung nguyên liêu protid, không cân sir dung nhiêu hoâ chât và thiét bi ân mon.
Cho hiêu suât cao, giâ thành ha.
2.2.4. Phirong phâp kët hop.
Dây là phuong phâp két hçrp giùa tong hop hoâ hoc và vi sinh vât hoc.
Trong dô ngudi ta sur dung câc chât tiên chât cua acid amin bàng phuong phâp
tong hçrp hoâ hoc roi sau dô chuyën chât này thành acid amin tucmg ûng nho
câc vi sinh vât nhât dinh. Acid amin thu duoc là câc acid amin à dang L là chu
yéu.
Theo Soda nâm 1983 mot sô acid amin duçrc sân xuât bàng phuong phâp
két hop chî ra à bâng 2 [3].
Bâng 2: Sân xuât acid amin tù câc tiên chât sinh tong hop
Acid amin
Histidin
Isoleucin
Methionin
Phenylalanin
Serin
Threonin
Tryptophan
Vi sinh vât
Brevibacteriumflavum
Serratia marcescens
Bacillus subtilis
Corynebacterium sp.
Serratia marcescens
Brevibacterium,
Corynebacterium
M icrococcus,Enterobacter
Pseudomonas denitrifficans
Tiên chât
Histidinol
DL- a-Aminobutirat
DL- a-Aminobutirat
DL- a-Aminobutirat
D-Threonin
DL- a-Bromobutirat
DL- a-hydroxybutirat
2-hydroxy-4-methyltiobutirat
Pseudomonas denitrifficans
2hydroxy-3phenylpropionat
Corynebacteriumglycinophilum
Glycin
Glycin
Pseudomonas sp
Glycin
Arthrobacter globiformis
Glycin
Sarcina
albida,N ocardia
butanica
Pseudomonas sp.
Glycin
L-Homoxerin
Bacillus subtilis
L-Homoxerin
Proteus rettgeri
DL-Homoxerin
Enterobacter
Indol
Claviceps purpure
Acid antranilic
Hansenula anomala
11
Co sô khoa hoc cüa phuong phâp này dira vào trong quâ trinh trao doi
chât cüa vi sinh vât cô khâ nâng tfch luÿ acid a -cetonic trong môi truông.
Phuong phâp dùng vi sinh vât dé chuyén tièn châ't cüa acid amin thành
acid amin tirong üng là mot phuong phâp cô nhiêu triën vong vi nguyên liêu
don giân, ré tiên, nguyên liêu ban dàu dâ duoc tiêu chuân hoâ, quy trînh xây
ra nhanh voiï hiêu suât cao, sân phâm thuân nhât.
2.2.5. Phuong phâp chiét xuât tir sinh khô'i nam men.
Là phuong phâp thuÿ phân sinh khôi nam men (cô thé nuôi cây tao sinh
khôi tir S. cerevisiae hoac lâ'y truc tiép sinh khôi cüa nhà mây bia) thu duoc
môt hôn hop dày dü câc acid amin. Câc acid amin duoc tao nên tù dich thüy
phân à dang hoà tan sau dô dùng phuong phâp thich hop dé tâch và chuyén
thành dang tinh thé, dang bôt hay chê' phâm thô tuÿ thuôc à mue dfch sü dung.
Phuong phâp này cô uu diém hon han câc phuong phâp khâc à chô
nguyên liêu sinh khôi nam men rât giàu acid amin dâc biêt chiia dày dü câc
acid amin thiét yêu, chi phi rè, ft gâp khô khân trong quâ trinh sân xuât do
không phu thuôc nhiêu vào khi hâu, thôi tiêt...
2.3. Phuong phâp tâch chiét và tinh che acid amin.
Dé tâch câc acid amin ngueti ta cô thé sü dung phuong phâp:
*
Sac ky giây : dô là phuong phâp dua vào su khâc nhau vê hê sô phân bô
câc chât tan gifla hai pha long không trôn lân. Hôn hop acid amin duoc châm
à dàu bân giây sâc kÿ. Trong quâ trinh di chuyén trong hê dung môi câc acid
amin së chuyén dông vôi vân tôc khâc nhau. Kê't quâ cüa quâ trînh tâch dô ta
thu duoc câc acid amin tinh khiét. Tôc dô di chuyén cüa câc acid amin này tuÿ
thuôc vào diên tfch, trong luong phân tü, tinh chât vât lÿ cüa môi acid amin.
Câc acid amin sê bi kéo theo vôi tôc dô khâc nhau roi tâch ra [16]. Dây là
phuong phâp cô dién hiên nay ft duoc dùng vi su xuât hiên cüa nhiêu phuong
phâp hiên dai hon vôi dô nhay cao hon.
12
- Xem thêm -