Enzim là chất xúc tác sinh học không chỉ có ý nghĩa cho quá trình sinh trưởng,sinh
sản của mọi sinh vật mà nó còn đóng vai trò rất quan trọng trong cộng nghệ chế biến
thực phẩm,trong y học,trong kĩ thuật phân tích,trong công nghệ gen và trong bảo vệ
môi trường.Có rất nhiều phức hệ enzim.Ta sẽ nghiên cứu 2 phức hệ cellulase và
pectinase.
Pectinase
Pectinase laø heä enzym coù taùc duïng leân pectin daïng hoaø tan, laøm giaûi phoùng nhoùm
metoxy (CH3O-) vaø phaàn polysaccarit coøn laïi ñöôïc goïi laø axit pectic (hay
polygalacturonic).
I-PECTIN: (thuoäc nhoùm chaát xô hoaø tan )
Moät ñoaïn phaân töû pectin
Pectin laø polysaccarit coù nhieàu trong quaû ,cuû, hoaëc thaân caây .
ÔÛ thöïc vaät ,pectin toàn taïi döôùi hai daïng :daïng protopectin khoâng tan vaø daïng
pectin hoaø tan .
+Teân goïi pectin duøng ñeå chæ chuoãi polygalacturonic metyl hoaù 100%
+Axit pectinic duøng ñeå chæ chuoãi polygalacturonic metyl hoaùthaáp hôn 100%
+ Axit pectic duøng ñeå chæ chuoãi polygalacturonic hoaøn toaøn khoâng chöùa nhoùm
metyl
Tuy nhieân trong thöïc tieãn thì pectin ñöïoc duøng chæ caû pectin va axit pectinic.
Protoprectin khoâng tan: chuû yeáu ôû thaønh teá baøo, keát hôïp vôùi polysaccharide
araban.
Pectin hoaø tan: chuû yeáu ôû dòch baøo. Pectin hoaø tan laø polysaccharide caáu taïo
bôûi caùc goác acid galaturonic, trong ñoù moät soá goác acid coù chöùa nhoùm theá
methoxy
Daïng khoâng tan coù theå chuyeån hoaù thaønh pectin hoaø tan trong moâi tröôøng
acid, ôû nhieät ñoä soâi, hay khi coù maët enzim
protopectinase.
II-HEÄ ENZYM PECTINASE:
Pectinase coù trong caû thöïc vaät vaø vi sinh vaät.ÔÛ ñaây ta chæ xeùt vieäc thu nhaän vaø
öùng duïng cuûa pectinase töø vi sinh vaät.
Ñaëc ñieåm cuûa heä enzym pectinase ôû vi sinh vaät :
Theo quan ñieåm hieän ñaïi ,trong phöùc heä enzym pectinase coù caùc enzym
:pectinesterase;polygalacturonase;protopectinase;transeliminase.
1/.Pectinesterase: (pectase-3.1.1.11)
-Enzym naøy thu ñuôïc töø canh tröôøng naám moác A.niger ôû traïng thaùi ñoàng theå
,N-axit amin cuoái trong phaân töû laø phenylalanin.
-Pectinesterase thuyû phaân lieân keát este trong pectin cuõng nhö trong caùc axít
pectic ñeå taïo thaønh metanol vaø axít pectinic .
pectin + nH2O CH3OH + axit pectinic
- Pectinesterase cuûa naám moác thì tham gia thuyû phaân saâu saéc hôn so vôùi
pectinesterase thöïc vaät .
- Pectinesterase co ùnguoàn goác khaùc nhau thì coù pH toái öu, nhieät ñoä toái öu
khaùc nhau .
- Caùc ion Ca2+ ,Na+ ;caùc clorua cuûa Na ,Ca,K seõ hoaït hoaù pectinesterase ;
coøn cation hoaù trò 3 vaø 4 thì kìm haõm taùc duïng cuûa noù.
2/.Polygalacturonase:(pectinase-3.2.1.15)
(teân
heä
thoáng
laø
:
polygalacturonitglucanhdrolase )
Döïa vaøo cô cheá taùc duïng coù the åchia ra thaønh :
-Endopolygalacturonase (coøn goïi laø polygalacturonase dòch hoaù ) : phaân caét
lieân keát α-1,4 ôû phía trong phaân töû pectin cuõng nhö phía trong phaân töû axit
polygalacturonic
-Exopolygalacturonase (coøn goïi laø polygalacturonase ñöôøng hoaù ) : phaân caét
daàn daàn töøng phaân töû acid galacturonic moät ,baét ñaà töø ñaàu khoâng khöû cuûa maïch .
pH toái öu phuï thuoäc vaøo nguoàn thu va cô chaát ; ña soá polygalacturonase beàn
vöõng ôû pH töø 4,0 ñeán 6,0 ;nhieät ñoä toái öu khoaûng 40-50 oC vaø bò voâ hoaït ôû 55-65oC.
Polygalacturonase cuõng ñöôïc hoaït hoaù bôûi cation kim loai kieàm vaø NH 4+ .
3/Protopectinase: taùch araban vaø galactan ra khoûi protopectin ñeå taïo thaønh daãn xuaát
metyl cuûa axit polygalacturonic (töùc laø pectin hoaø tan ).
4/.Transeliminase: phaân huyû pectin baèng con ñöôøng phi thuyû phaân taïo ra ñôn phaân laø
galacturonic coù chöùa noái ñoâi (4-deoxy-5-xetogalacturonic).
Transeliminase coù tính ñaëc hieäu cao neân ngföoøi ta chia noù thaønh :
+endopectintranseliminase
+exopectintranseliminase
+endopectinc-transeliminase
+exopectinic-transeliminase
Transeliminase coù nguoàn goác khaùc nhau thì coù cô cheá taùc duïng vaø thuoäctính khaùc
nhau.
III.Ứng dụng:
Trong sản xuất thực phẩm, người ta thường sử dụng các chế phẩm pectinaza
dưới dạng tinh khiết. Pectinaza thường được sử dụng trong các ngành công
nghiê êp thực phẩm sau:
- Sản xuất rượu vang
-
-
Sản xuất nước quả và nước uống không rượu
-
Sản xuất các mă êt hàng từ quả: nước quả cô đă êc, mứt...
- Sản xuất nước giải khát
- Sản xuất cà phê và cà phê hòa tan
Trong sản xuất rượu vang,nước quả và các nước uống không rượu dều co
thể sử dụng pectinaza mô êt cách hiê êu quà.
Co pectinaza các quá trình ép làm trong và lọc d ịch quả rất dễ dàng làm
tăng hiê uê xuất của sản phẩm
ví dụ dưa pectinaza vào khâu nghiền quả sẽ làm tăng hiê êu suất nước quả
sau khi ép 15-25. Khi co pectin thì khối quả nghiền sẽ co trạng thái keo,
do do khi ép dịch quả không thoát ra dược.
nhừ pectinaza phân giải các chất pectin di mà dịch quả trong suốt không
bị vẩn dục và lọc rất dễ dàng.
Pectinaza còn gop phần chiết rút dược các chất màu, tanin và những chất
hòa tan, làm tăng thêm chất lượng của sản phẩm
Trong sản xuất các mă êt hàng từ quả nhờ pectinaza co thể thu dược dịch
quả co nồng dô ê dâ êm dă êc
Ví dụ: dịch táo cô dă êc dến 72 dô ê Brix, nếu không tách các pectin tự
nhiên thì sãn phẩm sẽ bị keo tụ mô êt cách mạnh mẽ và không thể cô dă êc
thêm nữa
Trong sản xuất cà phê, người ta dùng pectinaza dể tách lớp keo ở trên bề
mă êt hạt cà phê
CELLULASE
Cellulase laø phöùc heä enzym coù taùc duïng raát quan trong trong vieäc thuyû phaân
cellulose.Ñaây laø enzym thuoäc nhoùm enzym hydrolase thuôøng chæ thaáy ôû vi sinh vaät .
I-CELLULOSE: laø polysaccarit chuû yeáu cuûa thaønh teá baøo thöïc vaät ; trong boâng chieám
khoaûng 90% ,coøn trong goã chieám hôn 50%.;Haèng naêm cellulose do thöïc vaät tôûng hôïp
khoaûng 1011 taán .Söï taïo cellulase chuû yeáu do thöïc vaät coøn phaân huyû noù thì chuû yeáu do
vi sinh vaät .
Cellulose coù nhieàu hôn taát caû caùc hôïp chaát höõu cô khaùc cuûa cô theå soáng vì
noù laø nguyeân lieäu chính cuûa thaønh teá baøo thöïc vaät, giuùp moâ thöïc vaät coù ñoä beàn
cô hoïc vaø tính ñaøn hoài.
Cellulose laø chaát ñöôïc truøng hôïp töø caùc ñôn phaân töû glucose, maïch thaúng ñöôïc
taïo bôûi -D- glucose baèng lieân keát -1,4 glucoside.
Cellulose laø chaát raén, traéng , khoâng muøi vò, khoâng tan trong nöôùc ngay caû khi
ñem ñun noùng, khoâng tan trong caùc dung moâi höõu cô thoâng thöôøng (röôïu, ether,
benzen).
Trong teá baøo thaønh caây xanh, caùc vi sôïi cellulose saép xeáp döôùi daïng caùc lôùp
xen phuû, nhö theå taïo neân moät caáu truùc raát dai, vaø chaéc. Ñoâi khi thaønh teá baøo
coøn ñöôïc cuûng coá baèng moät nguyeân lieäu goïi laø lignin, chaát naøy cheøn vaøo
khoaûng khoâng giöõa caùc vi sôïi cellulose.
Được ứng dụng trong chất tẩy rửa, chủ yếu đễ làm mềm vải.
VÒ TRÍ TAÙCH NÖÔÙC
CUÛA LIEÂN KEÁT
LIEÂN KEÁT -1,4- GLUCOSIDE
đuodu
ình 1 – Lieân keát -1,4- glucoside
Cellulose khoâng coù yù nghóa veà maët dinh döôõng cuûa ngöôøi vì trong cô theå ngöôøi
khoâng coù enzim phaân huyû ñöôïc cellulose. Ñoäng vaät nhai laïi coù theå tieâu hoaù deã
daøng cellulose vì trong daï daøy chuùng coù chöùa caùc vi khuaån coù khaû naêng tieát ra
enzym cellulase coù taùc duïng thuyû phaân cellulose.
Thaønh teá baøo thöïc vaät
Cellulose laø polysaccharide chuû yeáu cuûa thaønh teá baøo thöïc vaät. Caùc ñôn vò caáu
taïo cellulose gaén vôùi nhau nhôø lieân keát glucoside.
Traät töï saép xeáp cuûa Fibril, Microfibril vaø Cellulose trong teá baøo thöïc vaät
THAØNH TEÁ BAØO
TEÁ BAØO THÖÏC
VAÄT
Moãi ñôn vò caáu truùc neân cellulose laø moät anhydride d-glucose. Moãi goác
glucose chöùa ba nhoùm – OH ôû nguyeân töû Carbon thöù hai, thöù ba vaø thöù saùu
(trong ñoù nhoùm – OH ñính treân C 6 laø nhoùm röôïu baäc I, coøn laïi laø nhoùm röôïu
baäc II)
Goác anhydride d-glucose coù voøng 6 caïnh piranose (nhôø 5 nguyeân töû C vaø
nguyeân töû O) lieân keát 1-4 glucoside.
Phaân töû cellulose chöùa töø 1.400 – 10.000 goác glucose khoâng xoaén maø duoãi
thaúng. Phaân töû löôïng cuûa caùc cellulose thu ñöôïc töø caùc nguoàn khaùc nhau xeâ
dòch trong giôùi haïn khaù roäng (töø 5.10 4 – 106 hoaëc cao hôn) .
Chuoãi phaân töû Cellulose
Duøng phöông phaùp phaân tích tia Rontgen, ngöôøi ta xaùc ñònh ñöôïc phaân töû
cellulose coù daïng sôïi.
Chuoãi phaân töû Cellulose
Caùc daïng sôïi cuûa cellulose laïi gaén vaøo nhau nhôø caùc lieân keát hydro taïo neân
caáu truùc mixen cuûa cellulose
Lieân keát Hydro giöõa caùc phaân töû Cellulose taïo caáu truùc Micelle
caùc sôïi celluose lieân keát laïi vôùi nhau taïo
thaønh töøng boù sôïi, caùc boù sôïi laïi lieân keát vôùi nhau taïo thaønh ñaïi phaân töû cellulose.
II-CELLULASE: laø phöùc heä hydrolase bao goàm töø C1 ñeán Cx vaø β-glucozidase , coù vai
troø laø thuyû phaân cellulose thaønh saûn phaåm cuoái cuøng laø glucose.
Cheá phaåm cellulase
Moâ hình phaân töû cellulase
*Cô cheá taùc duïng cuûa cellulase nhö sau:
ÔÛ giai ñoaïn ñaàu döôùi aûnh höôûng cuûa enzym C1 ,nhöõng maûnh
polyanhydroglucose coù kích thöôùc lôùn ñöôïc taùch ra khoûi cellulose khoâng hoaø tan ban
ñaàu ; sau ñoù döoùi taùc duïng cuûa enzym Cx maûnh vöøa ñöôïc taïo thaønh seõ bò phaân ly thaønh
oligosaccarit cho ñeán cellobiose .Nhö vaäy , cellulase C1 taùc duïng treân cellulose
nguyeân thuûy ,cellulase C2 taùcduïng treân cellulose ñaõ bieán hình nhöng vaãn khoâng hoaø
tan ,cellulase Cx taùc duïng treân cellodextrin hoaø tan hoaëc caùc daãn xuaát hoaø tan ,coøn
cellobiase thì taùc duïng treân caùc disaccaritcellobiose ñeå taïo ra glucose .
Sô doà minh hoaï toång quaùt cô cheá taùcduïng cuøa cellulase:
Moâ hình cellulase taùc duïng leân cô chaát cellulose
*Phöùc heä cellulase nhieàu caáu töû ñaõ ñöôïc taùch ra töø moät soá loaïi naám .Ví duï :naám
Morythesium verrucaia taïo cellulase saùu caáu töû ;Polyporus versicolor taïo cellulase 4
caáu töû ;…
*Tính ñaëc hieäu cuûa cellulase treân caùc lieân keát glucoside raát roäng raõi :chuùng coù theå
thuyû phaân ñöôïc xilan (β -1,4);glucomanan(β -1,4);lichenin (β -1,3 va β –
1,4);polysaccarit cuûa maät (α-1,2) ;laminarin (β -1,3);lutean(β -1,6) .
III. ỨNG DỤNG:
Các chế phẩm cellulaza thường được dùng để:
Tăng chất lượng các sản phẩm thực phẩm và thức ăn gia súc
chúng ta đều biết, celluloza là hợp phần quaon trọng của vỏ tế bào thục vật. các nguyên
liệu thực phẩm co nguồn gốc thực vật nếu được gia công bằng chế phẩm celluloza sẽ
được mềm ra, sẽ ăng hệ số đồng hoa và noi chung chất lượng được tăng lên. O đo rất bổ
ích khi chuẩn bị các thức ăn đặc hiệu cho trẻ con, cho người ăn kie6g cũng như khi chế
biến thức ăn gia súc.
Tăng hiệu suất trích ly các chất khác nhau từ nguyê liệu thực vật
Protein, acid amin, vitamin từ đậu tương, thạch từ rong, tinh bột từ bã, chất thơm và chất
hòa tan khi sản xuất chè xanh và cà phê hòa tan.
Chẳng hạn trong sản xuất bia dưới ảnh hưởng của phức hệ enzym xitaza (chủ yếu gồm 4
ezym cellulaza, hemicellulaza, ezym thủy phân chất gôm và ezymcellobiaza,…) thành tế
bào của hạt đại mạch bị phá hủy khiến cho các ezym proteaza và amilaza tác dụng dễ
dàng với protein và tinh bột chứa trong hạt đại mạch. Khi đo, lượng đường, dextrin và
các chất hòa tan khác tăng lên, tạo điều kiện để để khi gia sau này hình thành nên các
phẩm vật co màu và co mùi thơm đặc trưng của malt và bia.
Rong biển nếu được gia công từ chế phẩm cellulaza thì hiệu suất thạch sẽ được tăng lên.
Người ta cũng thấy, do ảnh hưởng của ezym hemicellulaza mà các chất mật, gôm,… vốn
không bị tác dụng của pectinaza cũng bị phân hủy một cách mạnh mẽ, nên kết quả là
ngăn cản được sự gelatin hoa khi chế biến các loại cà phê cô đặc
Thủy phân gỗ và phế liệu gỗ
Các phế liệu này rẻ tiền và co thể dùng chế phẩm cellulaza để thủy phân thành các đường
đơn giản co thể chế biến làm thức ăn gia súc ezym cellulaza phổ biến rộng rãi trong các
nấm hiển vi và vi khuẩn.
Trong đa số trường hợp, người ta thu chế phẩm cellulaza từ canh trường bề mặt của nấm
mốc A. oryzae và A. awamori.
Nấm mốc A.oryzae
Được ứng dụng trong chất tẩy rửa, chủ yếu đễ làm mềm vải.
Thu nhâân 2 phức hêâ enzym pectinaza va cenlulaza:
I/Thu nhận pectinase:
1.Nguồn thu nhận:
Vi sinh vật tổng hợp pectinase:
Nguồn giàu enzym pectinase là nấm mốc nấm men và vi khuẩn.
Nấm mốc:penicillium glaucum, P. ehrlichii, P. chrysogenum, P.expanam, P. cilrimim,
Aspergillus awamori, A. foetidus, A. niger, A. terrus, A. saitoi, Fusarium moniliforme,
…
Nấm men: Saccharomyces fragilis
Vi khuẩn: Bacillus polymyxa, Flavobacterium pentinovorum, Klebsiella aerogenes,…
Các loài vi sinh vật này thường có trong bề mặt tất cả các loại quả, các bộ phận khác của
thực vật. khi quả bị hư hỏng hoặc thực vật chết chúng sẽ cùng các loài VSV khác phá hủy
rất nhanh quả và các bộ phận khác của thực vật.
Bên cạnh Pectinesterase (PE) VSV, hầu hết các loại cây cho trái đều chứa enzym PE như:
cà chua, đậu nành, thịt quả chuối, quả cam, táo…
Polygalacturonase thường được tìm thấy trong các phần tiết ngoại bào của các loài nấm
và vi khuẩn gây bệnh. Ví dụ như: Saccharomyces fragilis, aspergillus niger,…PG còn
được tìm thấy ở cà chua
2.Thu nhận:
Hiện nay người ta thu nhận pectinase chủ yếu từ VSV. Có hai phương pháp sản xu ất:
A/ Thu nhận từ canh trường bề mặt:
môi trường sử dụng để nuôi cấy VSV thường là cám gạo, cám mì, bã củ cải hoặc thóc
mầm. nguồn dinh dưỡng bổ sung thường lá các muối ammonium, phosphoric…độ ẩm
môi trường phải nằm trong khoảng 60 độ C. nấm mốc A. awamori thường được nuôi
cấy ở 30 độ C trong thời gian 40 giờ, sau đó giảm xuống 24 độ C và nuô trong 48-52 giờ.
Sản phẩm sau khi lên men được sấy khô thàng chế phẩm enzym thô và đem tinh chế.
Để thu pectinase tinh khiết thì enzym thô phải được trích ly b ằng phương pháp k ết tủa
nhờ dung môi hữu cơ (etanol 72,5-75% hoặc iso-propanol 55-57%) hay muối amoni
sunfat có độ bão hòa 0,79%. Nếu dùng etanol đô tinh khiết của chế phẩm enzym kho ảng
90%, nế dùng muối thì khoảng 75%. Nhiệt độ tối ưu của rượu là 2-5 độ C, thời gian tiếp
xúc với rượu càng ít càng tốt. sau đó ly tâm để tách kết tủa khỏi dung dịch, sấy kết tủa trong
thiết bị sấy chân không hay sấy thăng hoa ri62i nghiề nhỏ và đem đi bảo quản.
B/Thu nhận từ canh trường bề sâu:
a/phương pháp hiếu khí
sự tích tụ enzym trong môi trường được bắt đầu khi sự phát triển của VSV gần đạt đến
pha ổn định, khi môi trường bị acid hóa mạnh và khi lượng ohospho vô cơ được sử
dụng hoàn toàn. pH thích hợp từ 6-7,2, pH kiềm kìm hãm, pH = 4 ức chế hoàn toàn.
Vật liệu gieo cấy có thể là sợi nấm 24, 32 và 48h tuổi với hàm lượng từ 2-10%. Trong
quá trình nuôi cấy hàm lượng các chất hòa tan trong môi trường thường giảm từ 6 xuống
còn 1,5-1,8%. Để thu chế phẩm khô cần tách sợi nấm ra khỏi canh trường lỏng đến khi
hàm lượng chất khô đạt 5-8% rối sấy khô trên thiết bị sấy phun. Điều kiện sấy phun là
nhiệt độ chất tải nhiệt đi vào phải đạt 165-180 độ C và đi ra đạt 60-70 độ C. thời gian lưu
của chế phẩm enzym trong thiết bị sấy phải không quá 7 giây và nhiệt độ chế phẩm sau
khi sấy phải không quá 40 độ C. chế phẩm thu được cần phải được đóng gói kín để tránh
hút ẩm.
Có thể thu bằng cách kết tủa enzym trong dịch lọc canh trường với etanol theo tỷ lệ
4:1, với aceton theo tỷ lệ 2:1 và isopropanol theo tỷ lệ 1,3:1, hoặc với mu ối
ammoniumsulfate(50-80%). Nếu kết tủa bằng etanol, hoạt độ pectinase trong k ết tủa
sẽ vào khoảng 88-90% so với hoạt độ của dịch canh trường ban đầu. nếu kết tủa bằng
muối ammonium silfate, cần tách muối ra khỏi enzym bằng phương pháp thẩm tích,
sau đó sấy khô.
b/Phương pháp yếm khí:
Môi trường :bã củ cải 2%, (NH4)2HPO4 0,75%
KH2PO4: 0,1%; CaCO3 0,3%; nước chiết ngô: 0,5%
Clostridium pectinofermentants 15 có khả năng tổng hợp pectinase một cách m ạnh m ẽ
ở pha tăng trưởng của quá trình sinh trưởng và tăng đồng thời với sự tích lũy sinh
khối.sự tích lũy ezym tối đa tương ứng với pha ổn định của sự sinh trưởng qua 5-60h.
pH ban dầu của môi trường dinh dưỡng là 6,5-7,0. vật liệu gieo cấy ban đầu được
chuẩn bị ở dạng canh trường chứa bào tử và được cấy với lượng 4% theo thể tích. Quá
trình nuôi cấy được tiến hành ở nhiệt độ 35 độ C.
cl.felsineum cũng có thể được nuôi cấy yếm khí để thu được pectinase thành phần môi
trường có: lactose 2%, pectin củ cải 1%, (NH4)HPO4 0,4%,K2HPO4 0,7%, KH2PO4
0,3%, NaCl 0,1%, MgSO4 0,025%, FeSO4dạng vết, CaCO4 0,5%, dịch nấm men tự
phân, 0,05%, ascorbis acid 0,5%.
Có thể tiến hành thu chế phẩm từ dịch lọc canh trường bằng cách kết tủa enzym với
dung môi hữu cơ hoặc với muố amomium sulfat. Nếu kết tủa bằng dung môi hữu cơ,
Ph của dung dịch đã xử lý là 6,5- 6,8. nếu kết tủa bằng 2-2,5 thể tích aceton thì ho ạt đ ộ
của enzim trong kết tủa đạt 93-95 % so với hoạt đọ ban đầu.
Phương pháp hiện đại trong chuẩn bị chế phẩm enzym pectinase thường theo các b ước
cơ bản sau;
-khử muối bằng phương pháp lọc gel
-tách protein bằng phương pháp trao đổi ion
_tách enzym pectinase bằng alginate liên kết ngang
_Tinh sạch bằng FPLC
II/THU NHẬN CELLULASE TỪ VSV
Cellulose là thành thành phần cơ bản của thực vật và chúng được thực vật tổng hợp với
số lượng nhieuf nhất trong tự nhiên. Cellulose cũng là mọt trong những chất hữu cơ co
trong tự nhiên chỉ bị VSV phân giải. thực hiện quá trình phân giải celluosa trong diều
kiện tự nhiên là các loại enzym cellulase.
1. VSV tổng hợp celluase
Trong điều kiện tự nhiên, celluose bị phân hủy bởi VSV cả trong điều kiện hiếu khí lẫn
hiếm khí. Các loài VSv thay phiên nhau phân hỷ celluose đến sản phẩm cuối cùng là
glucose. Tuy nhiên, trong thiên nhiên, không co một VSV nào co khả năng cùng một lúc
tổng hợp tất cả các loại enzym co trong phức hệ enzym celluase. Co loài này co khả năng
sinh tổng hợp mạnh loại enzym này, loài khác lại tổng hợp mạnh loại enzym khác,. Chính
vì thế, sự phân giải glucose trong điều kiện tự nhiên thường rất chậm và không triệt để.
Số lượng các loài VSV tham gia sinh tổng hợp enzym co trong tự nhiên rất phong phú.
Chúng thuộc nấm sợi, xạ khẩn, vi khuẩn, và trong một số trường hợp còn có cả nấm men
cũng tham gia quá trình phân giải này. Trong đó, nhuwgx VSV sau được nghiên c ứu k ĩ
nhất:
Altenaria tenuis, Aspergillus fumigatus, Aspergillus flavus, Celluvibrio gilvus,
Fusarium culmorum, Trichoderma koningi…
Enzym celluase là một trong những enzym có vai trò rất quan trọng trong quá trình
chuyển hóa các vật chất hữu cơ có trong thiên nhiên và có ý nghĩa lớn trong công nghi ệp
thực phẩm, bảo vệ môi trường.
2.Phương pháp thu nhận:
VSV có khả năng tổng hợp celluase thuộc ba nhóm: nấm sợi, xạ khuẩn và vi khuẩn.
trong công nghiệp sản xuật enzym cellulase hiện nay, người ta chủ yếu nuôi cấy
nấm sợi và xạ khuẩn.
Để thu nhận enzym cellulase từn nấm sợi và xạ khuẩn, người ta thường nuôi cấy
theo phương pháp bề mặt bằng môi trường xốp( môi trường bán rắn) độ ẩm tốt nhất là
60-65%, có cơ chất là cellulose. Thành phần môi trường phải: đủ chất dinh dưỡng, có
cellulose, có đủ độ xốp để không khí lưu thông. Phải cung cấp oxy vì cà hai đều là VSV
hiếu khí.
Xạ khuẩn phát triển mạnh trong môi trường kiềm và môi trường axit yếu.Nấn sợi phát
triển mạnh trong môi trường axit.PH môi trường ban đầu cho xạ khuẩn từ 6.2-7.6.PH
môi trường ban đầu cho nấm sợi là 4.5-5.5.
Xạ khuẩn thưởng có thời gian phát triển và sinh tổng hợp cellulase dài hơn nấm sợi
thông thường,nấm sợi phát triển từ 36-48h cho hoạt tính enzim rất cao.X ạ khu ẩn phải
mất ít nhất 72h mới tổng hợp cellulase nhiều.
Xạ khuẩn chịu nhiệt tốt hơn nấm sợi.
Enzim của xạ khuẩn hoạt động ở nhiệt độ cao hơn enzim của nấm sợi.
Sau khi nuôi cấy ở những điều kiện kĩ thuật tối ưu,người ta thu được chế phẩm
cellulase ở dạng thô.Chế phẩm này chứa nước,sinh khối vi sinh vật,thành phần môi
trường và enzim.
Công việc tiếp theo là áp dụng các phương pháp hóa lý tách nước,sinh khối VSV sẽ thu
được enzim dạng bán tinh khiết.Enzim bán tinh khiết còn chứa nước,protein kh6ng ho ạt
động và enzim.Bằng những phương pháp hóa lý ta sẽ loại được nước,protein không hoạt
động khi đó ta thu được chế phẩm enzim tinh khiết.
- Xem thêm -