Đề tài Tìm hiểu tổng quan về enzym lipase từ cá

CHƯƠNG I : TOÅNG QUAN VEÀ ÑAËC ÑIEÅM CUÛA ENZYM LIPASE 1. Định nghĩa Lipase Lipase (triacylglycerol acylhydrolase, EC 3.1.1.3) Laø enzym xuùc taùc cho phaûn öùng thuûy phaân triacylglycerol ( daàu thöïc vaät, môõ ñoäng vaät ) taïo thaønh glixerin vaø axit beùo töông öùng. Lipase xuùc taùc phaûn öùng thuyû phaân laàn löôït töøng lieân keát - ester trong phaân töû chöù khoâng phaûi c aét ñöùt caû 3 lieân keát ester cuøng luùc. Coù hoaït tính maïnh ñoái vôùi cô chaát khoâng tan trong nöôùc, theå hieän hoaït tính beà maët. Hoaït ñoäng maïnh trong heä nhuõ hoùa, ñaëc bieät laø heä nhuõ ñaûo (nöôùc trong daàu). 2. Phaân loaïi vaø caáu truùc cuûa lipase 2.1. Phaân loaïi Theo nguoàn goác: Lipase töø ñoäng vaät : thu nhaän thöôøng khoù vaø hieäu quaû kinh teá khoâng cao Lipase töø thöïc vaät Lipase töø vi sinh vaät : vi sinh vaät laø nguoàn nguyeân lieäu voâ taän ñeå saûn xuaát enzym vôùi quy moâ coâng nghieäp lôùn, ñoàng thôøi vieäc thu nhaän cheá phaåm cuõng deã daøng vaø coù theå thoaõ maõn trong 1 möùc ñoä lôùn nhu caàu cuûa caùc ngaønh coâng nghieäp khaùc nhau. Theo tính chaát: Lipase coù tính ñaëc hieäu vò trí C. (cylindracae) rugosa Corynebacterium Staphylococus aureus Lipase coù tính ñaëc hieäu cô chaát : Cô chaát coù khaû naêng keát hôïp vaoø trung taâm hoaït ñoäng cuûa enzym vaø bò chuyeån hoaù döôùi taùc duïng cuûa enzym. C. rugosa (C18:1 cis-9) A. niger (C10 vaø C12 hoaëc C18:1 cis-9) M. miehei (C12) G. Candidum ñaëc hieäu vôùi γ-linolenate trong daàu caây borage vaø axit eruic töø daàu haït nho.v.v. Bertolini nhaân hai gioáng lipase voâ tính I vaø II töø chuûng G. candidum ATCC 34614 Loaïi I ñaëc hieäu vôùi axit beùo khoâng no noái ñoâi vò trí cis-9 Loaïi II ñaëc hieäu vôùi caùc cô chaát coù chuoãi acyl töø C8-C14 Yuzo vaø caùc ñoàng söï baùo caùo veà tính ñaëc hieäu cuûa hai loaïi lipase töø chuûng Pseudomonas (lipase HU 308 vaø AK 102) ñoái vôùi caùc axit beùo C20 noái ñoâi vò trí delta 5 Söï thay ñoåi haøm löôïng axit beùo C20 trong axit beùo phaân ñoaïn taùch ra trong suoát quaù trình thuûy phaân daàu giaøu PUFA baèng lipase 2.2. Caáu truùc cuûa lipase Lipase töø ñoäng vaät Caáu taïo lipase tuyeán tuïy töø ngöôøi goàm hai tieåu phaàn, phaàn lôùn hơn chứa ù ñuoâi N, phaàn nhoû hôn chứa ñuoâi C. Nhaân cuûa tieåu phaàn ñuoâi N hình thaønh bôûi 9 sôïi xeáp song song treân maët phaúng gaáp neáp β Tieåu phaàn C hình thaønh bôûi hai lôùp maët phaúng khoâng song song Tieåu phaàn N chöùa trung taâm hoaït ñoäng, lieân keát vôùi nhoùm glycosyl, lieân keát vôùi Ca2+ vaø coù theå lieân keát vôùi heparin Trung taâm hoaït ñoäng bò che döôùi caùc voøng xoaén α maïch ngaén goïi laø caùc naép hay nuùt ñaäy Lipase töø naám Khoâng coù söï töông ñoàng caáu truùc vôùi lipase tuyeán tuïy ngoaøi moái lieân heä chuoãi Gly-X-Ser-X-Gly coù lieân heä vôùi trung taâm hoaït ñoäng Cuõng coù caáu truùc naép ñaäy Lipase töø vi khuaån Moät soá lipase töø chuûng Pseudomonas nhö P. cepacia, P. glumae, P. flourensence Coù kích thöôùc phaân töû dao ñoäng töø 30-35kDa cho thaáy coù nhieàu söï ñoàng ñaúng Chuoãi G-X-S-X-G lieân keát vôùi trung taâm hoaït ñoäng Lipase töø loaøi Bacillus Coù khoái löôïng phaân töû khoaûng 19kDa Chuoãi A-X-S-X-G lieân keát vôùi trung taâm hoaït ñoäng 3. Tính chất cuûa enzym lipase: Lipase có hoạt tính bề mặt ở phân pha nước/lipit và chỉ thuỷ phân chất béo đã nhũ hoá. Lipase khác với ccác enzym esterase khác ở điểm, esterase chỉ thuỷ phân các ester tan trong nước như TAG. Lipase có nhiều trong sữa, các hạt có dầu (đậu nành, đậu phộng), ngũ cố (lúa mạch, yến mạch), trong trái cây và rau, trong hệ thống tiêu hoá của động vật và nhiều loại vi sinh vật. Lipase có thể thuỷ phân cả 3 liên kết ester trong TAG hoặc chỉ thuỷ phân một số liên kết ester nhất định giữa gốc –OH và các gốc acyl trong phân tử acyl lipit. Bảng 4.9 cho biết đặc tính đặc hiệu của một số enzym lipase Liên kết bị thuỷ phân Nguồn lipase Các gốc acyl ở vị trí 1,3 Tuyến tuỵ, sữa, Pseudomonas fragi, Penicillium roqueforti Các gốc acyl ở vị trí 1, 2 và 3 yến mạch, hạt thầu dầu, Aspergillus flavus Axit oleic và linoleic ở vị trí 1,2 và 3 Geotrichum candidum Kích thước của giọt dầu trong hệ nhũ tương càng nhỏ thì tổng diện tích bề mặt phân pha dầu / nước càng lớn dẫn đến hoạt tính của lipase càng cao. Lipase trong tụy heo là enzim được nghiên cứu đầy đủ nhất. Nó có MW 48kDa, khả năng thủy phân giảm dần trong dãy cơ chất : TAG > DAG >MAG. Phân tử pancreatic lipase ( lipase tuyến tụy ) có đầu kỵ nước gắn với giọt dầu nhờ các tương tác kỵ nước, còn tâm hoạt động của enzym thì gắn với phân tử cơ chất tại tâm hoạt động có các axit amin Ser, His, và Asp có vai trò tham gia vào việc cắt các liên kết ester ( tương tự như ở serine proteinase ). Tâm hoạt động của lipase còn chứa nhóm Leucine có tác dụng tạo ra liên kết kỵ nước với cơ chất lipid và đặt cơ chất đúng vào vị trí tại tâm hoạt động của enzym. Hoạt tính của lipase được tăng cường bởi iôn Ca2+, các axit béo tự do tạo ra sẽ kết hợp với Ca2+ để tạo thành muối không tan. Lipase của sữa cũng tương tự như lipase tuyến tụy. Các lipase thu được từ vi sinh vật thường có độ bền nhiệt cao. Ví dụ như lipase từ Pseudomonas fluosescence có thể không bị mất hoạt tính khi thanh trùng hay xử lý ở nhiệt độ cao cũng như trong quá trình sấy. Lipase này có thể gây ra những hư hỏng và làm giảm chất lượng sữa bột trong quá trình bảo quản. Hoạt tính lipase trong thực phẩm không hoàn toàn dự đoán được độ bền của thực phẩm trong quá trình bảo quản. Tính đặc hiêu cơ chất của lipase rất khác biệt nên các axit béo tự do tạo ra trong quá trình thủy phân rất khó xác định. Ngưỡng giá trị cảm nhân mùi và vị của các axit béo cũng thay đổi rất khác nhau nên ảnh hưởng của lipase lên mùi của thực phẩm cũng rất khác biệt. Các thông tin chính xác chỉ có được khi định lượng các axit béo tạo ra torng quá trình bảo quản bằng sắc kí khí. Chú thích : HLL: Humicola lanuginosa PcamL: Penicillium camembertii RDL: Rhizopus delemar CLL: Candida lipolytica RJL: Rhizomucor javanicus ROL: Rhizopus oryzae GCL: Geotrichum candidum CRL: Candida rugosa PCL: Pseudomonas cepacia PFL: Pseudomonas fluorescens 3.1. Cöôøng löïc xuùc taùc : Lipase laø chaát xuùc taùc sinh hoïc,noù coù ñaày ñuû caùc tính chaát cuûa 1 chaát xuùc taùc. Tuy nhieân lipase coù cöôøng löïc xuùc taùc maïnh hôn nhieàu so vi71 caùc chaát xuùc taùc thoâng thöôøng. Khả năng xúc tác của enzym được xác định thông qua hoạt độ hoạt động của enzym. Hoạt độ hoạt động của enzym được xác định thông qua đơn vị hoạt độ. Người ta biểu diễn đơn vị hoạt độ qua những đơn vị sau : Đơn vị enzym quốc tế (UI) là lượng enzym có khả năng xúc tác làm chuyển hoá được một micromol cơ chất sau một phút ở điều kiện tiêu chuẩn 1 UI = 1mmol cơ chất (10-6 mol)/phút b) Katal (Kat) là lượng enzym có khả năng xúc tác làm chuyển hoá được 1mol cơ chất sau một giây ở điều kiện tiêu chuẩn 1 Kat = 1mol cơ chất/giây 1 UI = . 10-6 Kat = 16.67 nKat (nanokatal) c) Hoạt độ riêng của một chế phẩm enzym là số đơn vị UI ( hoặc số đơn vị Katal) ứng với 1ml dung dịch (nếu là dịch) hoặc 1mg Protein (nếu là bột khô) của chế phẩm enzym. Nếu chế phẩm enzym đã tinh sạch, hoạt độ được biểu thị bằng số UI (hoặc Kat) trên 1mg enzym. Khi biết được khối lượng ptử của enzym ta hoàn toàn có thể tính được hoạt độ riêng của phân tử. d) Hoạt độ riêng phân tử: là số phân tử cơ chất được chuyển hoá bởi một phân tử enzym trong một đơn vị thời gian. 3.2. Tính ñaëc hieäu cuûa enzym: 3.2.1. Ñaëc hieäu kieåu phaûn öùng: Enzym lipase chæ coù theå xuùc taùc cho phaûn öùng thuyû phaân. 3.2.2. Ñaëc hieäu cô chaát: Cô chaát laø chaát coù khaû naêng keát hôïp vaøo trung taâm hoaït ñoäng cuûa enzym vaø bò chuyeån hoaù döôùi taùc duïng cuûa enzym. Lipase coù tính ñaëc hieäu töông ñoái : noù coù khaû naêng taùc duïng leân 1 kieåu lieân keát nhaát ñinh trong phaân töû cô chaát maø khoâng phuï thuoäc vaøo caáu taïo cuûa caùc phaàn tham gia taïo thaønh moái lieân keát ñoù. Lipase coù khaû naêng thuyû phaân ñöôïc taát caû caùc moái lieân keát ester carboxylic. Cô cheá taùc duïng cuûa lipase: Thoâng thöôøng, trong phaûn öùng coù xuùc taùc enzym, nhôø söï taïo thaønh phöùc hôïp trung gian enzym – cô chaát maø cô chaát được hoaït hoaù, bôûi leõ khi cô chaát keát hôïp vaøo enzym do keát quaû cuûa söï cöïc hoùa, söï chuyeån dòch cuûa caùc electron vaø söï bieán daïng cuûa caùc lieân keát tham gia tröïc tieáp vaøo phaûn öùng daãn tôùi laøm thay ñoåi ñoäng naêng cuõng nhö theá naêng, keát quaû laøm cho phaân töû cô chaát trởø neân hoaït ñoäng hôn, nhôø ñoù tham gia phaûn öùng deã daøng Quaù trình taïo thaønh phöùc enzym – cô chaát (ES) vaø bieán ñoåi phöùc naøy thaønh saûn phaåm, giaûi phoùng enzym töï do thöôøng traûi qua 3 giai ñoaïn : E + S ES P + E - Giai ñoaïn 1: Enzym keát hôïp vôùi cô chaát baèng lieân keát yeáu taïo thaønh phöùc ES khoâng beàn, phaûn öùng naøy xaûy ra raát nhanh vaø ñoøi hoûi naêng löôïng hoạt hoaù thaáp - Giai ñoaïn 2: Khi cô chaát taïo phöùc vôùi E seõ bò thay ñoåi caû caáu hình khoâng gian, caû veà möùc ñoä beàn vöõng cuûa caùc lieân keát. Keát quaû laø caùc lieân keát bò phaù vôõ - Giai ñoaïn 3: taïo thaønh saûn phaåm coøn ezym dc giaûi phoùng döôùi daïng töï do. Cô cheá taùc duïng cuûa Lipase : taâm aùi nhaân cuûa lipase seõ töông taùc vôùi 1 trong 2 nguyeân töû tích ñieän döông cuûa lieân keát bò thuyû phaân. Söï taïo thaønh phöùc hôïp tröïc tieáp nhö theá vôùi trung taâm phaûn öùng seõ laøm cho söï ñöùt caùc lieân keát vaø söï thuyû phaân dc deã daøng thuaän lôïi. Moät cô cheá khaùc lieân heä tính taùc duïng cuûa ezym vôùi söï khuyeát electron cuûa lieân leát bò thuyû phaân laø : Enym laøm taêng söï khuyeát electron voán ñaõ toàn taïi tröôùc ñoù, baèng caùch taïo thaønh lieân keát töông öùng vôùi cô chaát ôû nhöõng vò trí ít nhieàu gaàn guõi vôùi lieân keát bò thuyû phaân. Nhôø vaäy maø laøm cho söï phaân boá electron trong phaân töû cô chaát bò thay ñoåi theo 1 chieàu höôùng caàn thieát, khieán cho vieäc ñöùt lieân keát ñöôïc deã daøng hoaëc khieán cho 1 trong 2 nguyeân töû cuûa lieân keát töông taùc ñöôïc vôùi caùc taùc nhaân aùi nhaân. AB + H2O AOH + BH Döôùi taùc duïng cuûa enzym lipase, khi hôïp chaát AB keát hôïp vôùi enzym thì lieân keát A-B bò keùo caêng , keøm theo söï chuyeån dòch electron daãn ñeán laøm ñöùt lieân keát A-B vaø gaén nhoùm HO- cuûa nöôùc vaøo phaàn B cuûa phaân töû. Sau khi hoaøn thaønh phaûn öùng enzym döôïc giaûi phoùng döôùi daïng töï do. 4. Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán tính chaát cuûa enzym lipase. Cô chaát Heä nhuõ töông thöôøng Heä nhuõ töông ñaûo Heä nhuõ töông nhoû (caùc micell ñaûo) Liu vaø caùc ñoàng söï tìm ra tyû leä môõ heo/tristearin 3:1 laø toái öu trong toång hôïp chaát thay theá bô cacao töø Lipozym IM-20 Baùo caùo cuûa Ting vaø caùc ñoàng söï thì tyû leä daàu nöôùc laø 10/5 laø toái öu vôùi hieäu suaát thuûy phaân daàu naønh laø 48% vôùi lipase coá ñònh treân haït chitosan baèng phöông phaùp BINARY pH Ting vaø ñoàng söï baùo caùo pH toái öu cho lipase coá ñònh treân haït chitosan laø 7-8 thì cho hieäu suaát phaûn öùng huûy phaân daàu naønh laø cao nhaát Liu vaø caùc ñoàng söï baùo caùo pH toái öu cuûa Lipozym laø 9 trong phaûn öùng noäi chuyeån hoùa toång hôïp bô cacao töø môõ heo vaø tristearin. Romija chieát xuaát trong dòch gan vaø tuî taïng cuûa lôùp ñaàu tuùc nhö möïc (Sepiaofficinalis), baïch tuoäc ( Eledne cierbosa ) ñöôïc enzym lipase xuùc taùc phaûn öùng thuyû phaân thaáy pH thích hôïp nhaát cuûa lipase dòch gan laø 6.0, coøn cuûa dòch tuî taïng laø 6.4 Hykeo ñaõ laáy dòch ruoät caù vöôïc ( perca fluviatelis ) ñem thuyû phaân tributirin thì thaáy taùc duïng cuûa chuùng maïnh nhaát ôû 25–37oC, pH = 12.3 – 12.8 Caùc nhaø khoa hoïc Nhaät ñaõ duøng dòch tuî taïng cuûa toâm caøng ( Squil-laoratoria ) thuyû phaân methylacetat thấy chuùng hoaït ñoäng maïnh ôû 38oC, pH = 7.2 vôùi thôøi gian laø 15h. Nhieät ñoä: Ting vaø ñoàng söï baùo caùo nhieät toái öu cho lipase coá ñònh treân haït chitosan laø 35-600C thì cho hieäu suaát phaûn öùng huûy phaân daàu naønh laø cao nhaát Liu vaø caùc ñoàng söï baùo caùo nhieät ñoä toái öu cuûa Lipozym laø 500C trong phaûn öùng noäi chuyeån hoùa toång hôïp bô cacao töø môõ heo vaø tristearin. Chaát hoaït hoùa vaø öùc cheá: Canxi ( Ca ) hoaït hoùa lipase trong phaûn öùng thuûy phaân theo ba cô cheá : Keát hôïp vôùi enzym laøm thay ñoåi caáu truùc Giuùp lipase deã daøng haáp thuï leân beà maët cô chaát-nöôùc Khöû caùc axit beùo saûn phaåm cuûa phaûn öùng thuûy phaân giaûm khaû naêng öùc cheá cuûa axit vôùi enzym - Muoái maät hoaït hoùa lipase töø tuyeán tuïy cuûa ngöôøi - Moät vaøi cô chaát öùc cheá nhö : Caùc hôïp chaát beà maët coù chöùa anion Protein Ion kim loaïi Axit boronuc Caùc hôïp chaát coù chöùa phospho nhö cabarmate, β-lactone… Nöôùc: Nöôùc khoâng nhöõng laø moâi tröôøng ñeå khuyếch taùn enzym vaø cô chaát maø coøn laø taùc nhaân tham gia vaøo phaûn öùng nöõa. Nöôùc coù aûnh höôûng khoâng nhöõng tôùi vaän toác maø caû ñeán chieàu höôùng cuûa phaûn öùng thuûy phaân bôûi enzym nöõa. Nöôùc cuõng laø 1 yeáu toá ñieàu chænh caùc phaûn öùng thuyû phaân bôûi enzym, coù theå duøng nöôùc laøm nhaân toá taêng cöôøng hay kìm haõm caùc phaûn öùng thuyû phaân coù enzym xuùc taùc. Ting vaø ñoàng söï baùo caùo tyû leä daàu-nöôùc 10/5 laø toái öu cho lipase coá ñònh treân haït chitosan thì cho hieäu suaát phaûn öùng thuûy phaân daàu naønh laø cao nhaát. Liu vaø caùc ñoàng söï baùo caùo aw toái öu cuûa Lipozym laø 0.61 trong phaûn öùng noäi chuyeån hoùa toång hôïp bô cacao töø môõ heo vaø tristearin. Condoret vaø caùc ñoàng söï [8] baùo caùo aw toái öu cuûa Lipozyme IM-20 laø 0.4-0.7 Aùp suaát: Liu vaø caùc ñoàng söï baùo caùo aùp suaát toái öu cuûa Lipozym laø 17Mpa trong phaûn öùng noäi chuyeån hoùa toång hôïp bô cacao töø môõ heo vaø tristearin. Nandy vaø caùc ñoàng söï baùo caùo aùp suaát toái öu laø 15mbar cho lipase duøng toång hôïp daãn xuaát cuûa AHA trong ngaønh myõ phaåm. Lipase coá ñònh vaø lipase töï do: Ting vaø ñoàng söï baùo caùo lipase coá ñònh treân haït chitosan duøng tyû leä cô chaát nöôùc 10/5 coù hieäu suaát 48% coøn lipase töï do vôùi tyû leä cô chaát 10/7 coù hieäu suaát thaáp hôn laø 45% trong phaûn öùng thuûy phaân daàu naønh laø cao nhaát. Olivier vaø caùc ñoàng söï baùo caùo raèng 20.1 mg lipase töø chuûng Burkholdenia (BCL) cho phaûn öùng chuyeån hoùa ester nhanh hôn khi duøng 38mg lipase ñoù ôû daïng töï do. Moät vaøi baùo caùo veà caùc thoâng soá aûnh höôûng : Thuûy phaân daàu naønh baèng lipase coá ñònh baèng phöông phaùp BINARY treân haït chitosan baùo caùo bôûi Ting vaø caùc ñoàng söï Yeáu toá tyû leä daàu nöôùc (10/5) Tỷ lệ dầu-nước (w/w) Biến đổi nhờ lipase tự do (%) Biến đổi nhờ lipase cố định (%) 10:1 33.10 38.58 10:3 37.71 45.31 10:5 41.40 48.21 10:7 45.08 47.37 10:9 36.04 43.46 Ñoäng löïc hoïc phaûn öùng thuûy phaân Vmax (U/mg-protein) Km (mg) Lipase cố định 254 1841 Lipase tự do 21.6 469 Liu vaø caùc ñoàng söï baùo caùo öùng duïng lipase trong toång hôïp chaát thay theá bô cacao töø môõ heo vaø tristearin baèng phaûn öùng chuyeån hoùa ester trong heä thoáng CO2 sieâu tôùi haïn vaø aûnh höôûng cuûa caùc thoâng soá. Cô chaát toái öu (môõ heo vaø tristearin) Nguoàn daàu Haøm löôïng triacylglycerol (w/w, %) POP POS POO SOS SOO Thanh phaàn daàu ban ñaàu Daàu coï 43.4 ± 0.5 6.2 ± 0.3 48.5 ± 0.3 0.0 ± 0.0 1.9 ± 0.1 Môõ heo 19.0 ± 1.0 31.9 ± 0.6 42.8 ± 2.1 1.9 ± 1.1 4.4 ± 1.0 Môõ boø 26.1 ± 0.6 22.6 ± 0.5 40.9 ± 0.2 4.0 ± 0.2 6.4 ± 0.3 Sau phaûn öùng noäi chuyeån hoùa este Daàu coï 21.6 ± 0.2 35.1 ± 0.1 20.3 ± 0.0 14.1 ± 0.2 8.9 ± 0.4 Môõ heo 23.0 ± 0.4 39.9 ± 1.2 15.8 ± 0.8 13.5 ± 0.5 7.8 ± 0.7 Môõ boø 19.3 ± 0.3 32.7 ± 0.8 18.8 ± 1.2 17.4 ± 0.9 11.8 ± 0.7 Thôøi gian toái öu (3h) Thôøi gian phaûn öùng (h) Haøm löôïng triacylglycerol (w/w, %) POP POS POO SOS SOO 1 23.8 ± 0.7 36.9 ± 1.4 18.3 ± 1.2 12.3 ± 1.1 8.7 ± 1.0 3 23.0 ± 0.4 39.9 ± 1.2 15.8 ± 0.8 13.5 ± 0.5 7.8 ± 0.7 7 24.0 ± 1.1 38.4 ± 1.9 15.6 ± 1.2 14.0 ± 1.8 8.0 ± 1.9 Aùp suaát toái öu ( 17 Mpa ) Aùp suaát phaûn öùng (MPa) Haøm löôïng triacylglycerol (w/w, %) POP POS POO SOS SOO 10 23.0 ± 0.4 39.9 ± 1.2 15.8 ± 0.8 13.5 ± 0.5 7.8 ± 0.7 17 22.6 ± 0.4 38.5 ± 0.9 14.9 ± 0.2 15.1 ± 0.4 8.9 ± 1.3 24 22.3 ± 2.0 39.7 ± 2.1 12.9 ± 0.8 16.6 ± 2.2 8.5 ± 1.2 Nguoàn cho nhoùm acyl: Nguoàn cho nhoùm acyl Haøm löôïng triacylglycerol (w/w, %) POP POS POO SOS SOO Stearic acid 34.5 ± 1.6 34.5 ± 1.2 20.0 ± 1.2 6.3 ± 0.9 4.7 ± 0.7 Stearic acid ethyl ester 34.8 ± 1.3 34.9 ± 1.3 18.3 ± 1.2 7.4 ± 0.7 4.6 ± 1.0 Stearic anhydride 32.0 ± 1.3 34.8 ± 1.0 18.1 ± 1.5 7.7 ± 0.7 7.4 ± 1.1 Tristearin 22.6 ± 0.4 38.5 ± 0.9 14.9 ± 0.2 15.1 ± 0.4 8.9 ± 1.3 Nhieät ñoä toái öu (500C) Nhieät ñoä phaûn öùng (oC) Haøm löôïng triacylglycerol (w/w, %) POP POS POO SOS SOO 40 26.3 ± 0.5 36.0 ± 1.0 19.4 ± 0.1 11.3 ± 0.5 7.0 ± 1.0 50 22.6 ± 0.4 38.5 ± 0.9 14.9 ± 0.2 15.1 ± 0.4 8.9 ± 1.3 60 23.7 ± 1.6 38.5 ± 1.0 14.7 ± 0.5 14.7 ± 0.4 8.4 ± 0.8 Tyû leä môõ heo vaø tristearin toái öu (1.4): Môõ heo/triesterate Haøm löôïng triacylglycerol (w/w, %) POP POS POO SOS SOO 8.6 27.3 ± 0.4 32.3 ± 1.3 25.9 ± 1.4 6.6 ± 0.3 7.9 ± 0.3 5.7 26.3 ± 0.6 35.5 ± 0.6 21.2 ± 0.9 9.0 ± 0.6 8.0 ± 0.6 2.9 22.6 ± 0.4 38.5 ± 0.9 14.9 ± 0.2 15.1 ± 0.4 8.9 ± 0.3 1.4 17.8 ± 0.3 40.8 ± 1.0 10.2 ± 0.3 23.2 ± 0.8 8.0 ± 0.2 1.0 13.7 ± 0.6 41.0 ± 1.1 7.3 ± 0.4 30.2 ± 1.5 7.8 ± 0.5 Hoaït ñoä nöôùc aw toái öu (0.61) pH toái öu (pH=9) Naêng suaát thu hoài bô cacao Loaïi daàu Hieäu suaát (%) Nhieät ñoä noùng chaûy (0 C) Môõ heo 63.0 ± 0.3 34.5 ± 0.7 Daàu coï 53.0 ± 0.5 34.3 ± 0.6 Chuù thích: POL = palmito oleo linolein POS = palmito oleo stearin SOS = stearin oleo stearin SOO = stearin oleo olein CHÖÔNG III : NGUOÀN NGUYEÂN LIEÄU VAØ QUAÙ TRÌNH THU NHAÄN 1. Nguoàn nguyeân lieäu : Vì enzym laø nhöõng xuùc taùc sinh học phổ biến trong thiêeân nhieân neân ngöôøi ta thöôøng thu chuùng töø caùc vật liệu sinh hoïc. Trong tay con ngöôøi coù 3 nguoàn nguyeân lieäu sinh hoïc cô baûn : caùc moâ vaø cô quan ñoäng vaät, moâ vaø cô quan thöïc vaät, teá baøo vi sinh vaät. Trong taát caû caùc nguyeân lieäu coù nguoàn goác ñoäng vaät thì tuyeán tuî, maøng nhaày, daï daøy, tim… nhöõng pheá lieäu cuûa coâng nghieäp thòt va thuỷ sản duøng ñeå taùch enzym raát tieän. Dòch tuî ngoaøi chöùa lipase coøn coù chöùa amilase, protease vaø 1 soá enzym khaùc. Trong phaïm vi baøi baùo caùo naøy với mục tieâêu tận dụng phế liệu, ta nghieân cöùu nguoàn nguyeân lieäu töø tuyeán tuî cuûa ñoäng vaät. Tuî heo, boø… ñöôïc laáy ngay sau khi con vaät bò gieát hay ñaõ ñöôïc baûo quaûn ôû nhieät ñoä ñoâng ñaù. Tröôùc khi taùch chieát ñeå thu nhaän enzym, phaàn tuî phaûi ñöôc loaïi boû moâ lieân keát vaø xay nhoû baèng maùy xay ñoàng hoaù. (Nguồn thu enzym lipase từ tuî taïng heo laø toát nhaát. Löôïng enzym lipase chieám 2.5% chaát khoâ cuûa tuyeán tuî ( ñaõ loaïi boû môõ )). Trong cô theå vi sinh vaät, enzym coù trong teá baøo chaát vaø caùc caáu töû (nhaân, microxom, mitokondri…) cuûa teá baøo. Caùc phaân töû enzym khoâng coù khaû naêng ñi qua maøng cuûa teá baøo vaø maøng cuûa caùc caáu töû (mitokondri) cuûa teá baøo. Do ñoù, ñeå coù theå chieát ruùt enzym noäi baøo, tröôùc heát caàn phaûi phaù vôõ caáu truùc cuûa caùc teá baøo. Coù theå phaù vôõ caáu truùc cuûa caùc teá baøo baèng caùc bieän phaùp cô hoïc (nghieàn vôùi boät thuyû tinh hoaëc laøm ñoàng hoaù baèng thieát bò ñoàng hoaù) baèng taùc duïng cuûa caùc dung moâi höõu cô (röôïu butylic, axeton, glixerin, etylaxetat…), cuûa soùng sieâu aâm… Sau khi ñaõ phaù vôõ caáu truùc cuûa teá baøo, enzym ñöôïc chieát baèng nöôùc, baèng caùc dung dòch ñeäm thích hôïp hoaëc caùc dung dòch muoái trung tính. Ñaëc ñieåm nguoàn thu nhaän enzym töø tuî taïng : Caáu taïo : Tuî taïng laø oáng daïng chuøm, daøi, lôùn, naèm ngang phía sau daï daøy, giöõa laù laùch vaø taù traøng. Chiều daøi cuûa tuî taïng heo khoaûng 30 – 35cm, daøy 1cm vaø naëng khoaûng 80 – 150g. Taän cuøng beân phaûi laø phaàn ñaàu, lôùn hôn vaø höôùng xuoáng, taän cuøng beân traùi laø phaàn ñuoâi, nhoû hôn , naèm ngang ôû gaàn laù laùch. Beân trong coù nhöõng vaùch ngaên nhoû chia tuî taïng thaønh nhieàu thuyø nhoû. Tuî taïng vöøa coù chöùc naêng noäi tieát vöøa coù chöùc naêng ngoaïi tieát . Tuî taïng ñöôïc caáu taïo töø 2 loaïi teá baøo goïi laø teá baøo ngoaïi tieát vaø teá baøo noäi tieát. 98% tuî taïng ñöôïc caáu taïo töø caùc teá baøo ngoaïi tieát hay laø teá baøo tuyeán, caùc teá baøo naøy tieát enzym tieâu hoùa vaøo trong taù traøng, 2% coøn laïi cuûa tuî taïng ñöôc caáu taïo bôûi caùc teá baøo noäi tieát vaø caùc teá baøo naøy tieát hormon vaøo maïch maùu ñeå duy trì söï caân baèng glucose trong maùu. Phaàn ngoaïi tieát goàm caùc oáng tuî tieát dòch tuîa1 traøng goàm caùc enzym caàn thieát cho quaù trình tieâu hoaù ôû ruoät. 2. Quy trình thu nhaän lipase töø tuî heo: 2.1. Phöông phaùp taùch chieát Lipase vôùi aceton vaø röûa tuûa (laàn 2) baèng aceton: Taùch boû moâ lieân keát Xay nhoû Caân Tuî heo baûo quaûn töôi ôû nhieät ñoä ñoâng ñaù Loïc laáy dd baèng raây Tuûa thu laáy E Ly taâm laáy tuûa (laàn 1) Röûa tuûa baèng aceton Ly taâm laáy tuûa (laàn 2) Saáy tuûa nheï ôû 30 – 35oC Nghieàn nhoû saûn phaåm Lipase thoâ 2.2. Phöông phaùp taùch chieát Lipase baèng coàn : Caùc giai ñoaïn taùch chieát vôùi coàn tuyeät ñoái vôùi nhöõng tæ leä 1:4, 1:5, 1:7 vaø coàn 96o töông töï nhö vôùi aceton nhöng thay aceton baèng coàn. 2.3. Phöông phaùp taùch chieát Lipase keát tuûa baèng (NH4)2SO4 : Caân Loïc laáy dd Tuî heo baûo quaûn töôi Taùch boû moâ lieân keát Xay nhoû saûn phaåm Lipase thoâ Loïc laáy dd Ly taâm laáy tuûa Saáy tuûa nheï ôû 40oC Nghieàn nhoû 2.4. Phöông phaùp thu nhaän lipase thoâ baèng phöông phaùp saáy: Laáy tuî töôi ñaõ ñöôïc baûo quaûn, caân troïng löông vaø troän vôùi tinh boät 1 löôïng baèng 10% so vôùi troïng löông tuî töôi, tieáp theo saáy ôû nhöõng nhieät ñoä 50oC, 60oC, 70oC. Sau 1 thôøi gian saáy ôû nhöõng nhieät ñoä treân thì ta ñem xay nhuyeãn vaø ñöôïc cheá phaåm lipase thoâ. Trong quaù trình keát tuûa baèng dung moâi höõu cô taïo ra 1 nhieät löôïng lôùn coù theå laøm maát hoaït tính cuûa enzym. Do ñoù dung dòch sau loïc cuøng dung moâi ñöôïc laøm laïnh tröôùc khi söû duïng vaø dung moâi phaûi ñöôïc cho töø töø vaø khuaáy lieân tuïc ñeå traùnh söï taêng nhieät ñoä cuïc boä beân trong hoãn hôïp ( t = 5-10’, trong luùc ñoù nhieät ñoä khoâng quaù 5oC ) Trong quaù trình ly taâm laáy tuûa, troän vôùi taù döôïc nhö lactose, glucose, hay tinh boät laø caùc chaát phuï gia coù tính chaát oån ñònh enzym ñoàng thôøi ruùt ngaén thôøi gian saáy, haïn cheá söï giaûm hoaït tính enzym trong khi saáy . Thöôøng saáy ôû chaân khoâng nhieät ñoä to = 45oC. Saáy khoâ : sau khi li taâm thu phaàn keát tuûa, ñem saáy khoâ coù thoåi khí ôû nhieät ñoä 30 – 40oC hoaëc saáy chaân khoâng hay thieát bò saáy ñoâng khoâ. Ñeå traùnh bò maát hoaït tính ngöôøi ta trộïn theâm vaøo cheá phaåm enzym caùc chaát ñoän nhö tinh boät hoaø tan, maltose dextrin trong quaù trình saáy. Phương pháp taùch vaø laøm saïch enzym: Gaàn ñaây öùng duïng caùc phöông phaùp môùi (ñieän di, saéc kyù trao ñoåi ion, loïc gel…) phoái hôïp vôùi caùc bieän phaùp thöôøng đñöôïc duøng tröôùc ñaây ( bieán tính choïn loïc, keát tuûa phaân ñoaïn, saéc kyù haáp phuï) cho pheùp thu ñöôïc phaåm vaät cuûa nhieàu enzym vôùi ñoä thuaàn khieát cao. Maëc duø trong vieäc xaây döïng phương phaùp môùi ñaõ ñaït ñöôïc nhieàu keát quaû, tuy nhieân vaán ñeà taùch laøm thuaàn khieát enzym hieän nay vaãn coøn laø moät coâng taùc phöùc taïp, khoù khaên. Nguyeân nhaân chuû yeáu do moät maët enzym coù trong teá baøo vôùi löôïng raát ít, maëc khaùc noù luoân coù ñoàng thôøi vôùi caùc protein khaùc cuõng coù caùc tính chaát lyù hoaù raát gioáng nhau, hôn nöõa enzym laïi raát khoâng beàn, deã bò maát khaû naêng xuùc taùc do taùc ñoäng cuûa caùc yeáu toá beân ngoaøi. Trong dòch chieát, ngoaøi enzym coøn chöùa caùc protein taïp vaø nhieàu chaát khaùc, ñeå loaïi boû chuùng phaûi söû duïng phoái hôïp nhieàu bieän phaùp khaùc nhau. Ñeå loaïi boû muoái vaø caùc taïp chaát coù phaân töû löôïng thaáp thöôøng duøng caùc bieän phaùp thaåm tích ñoái vôùi nöôùc hay ñoái vôùi caùc dung dòch ñeäm loaõng hoaëc baèng caùch loïc qua gel sephadexeâ Ñeå loaïi boû caùc protein taïp vaø caùc taïp chaát coù phaân töû löôïng cao khaùc, thöôøng duøng keát hôïp nhieàu bieän phaùp khaùc nhau: phöông phaùp bieán tính choïn loïc nhôø taùc duïng cuûa nhieät ñoä hoaëc pH cuûa moâi tröôøng, phöông phaùp keát tuûa phaân ñoaïn baèng muoái trung tính hoaëc caùc dung moâi höõu cô, caùc phöông phaùp saéc kyù (saéc kyù haáp phuï, saéc kyù trao ñoåi ion), ñieän di, phöông phaùp loïc gel. Phöông phaùp bieán tính choïn loïc nhôø taùc duïng cuûa nhieät ñoä hoaëc pH cuûa moâi tröôøng chæ duøng ñoái vôùi tröôøng hôïp cuûa caùc enzym beàn nhieät hoaëc beàn axit. Dòch enzym ñöôc giöõ ôû 50-70oC hay ôû pH = 5 hoaëc nhoû hôn trong thôøi gian xaùc ñònh sau ñoù protein taïp ñaõ bò bieán tính ñöôïc loaïi boû baèng caùch loïc hoaëc ly taâm. Phöông phaùp keát tuûa phaân ñoaïn baèng (NH4)2SO4 döïa treân cô sôû söï khaùc nhau veà khaû naêng keát tuûa cuûa caùc protein (enzym) ôû moät noàng ñoä muoái (tính theo % noàng ñoä baõo hoaø) xaùc ñinnh5 ñöôïc duøng phoå bieán ñeå loaïi boû böôùc ñaàu protein taïp cuûa caùc dòch enzym. Cuõng coù theå keát tuûa phaân ñoaïn baèng caùc dung moâi höõu cô. Phöông phaùp naøy chæ duøng vôùi nhöõng enzym ít bò bieán tính bôûi caùc dung moâi höõu cô ñöôïc choïn duøng. Ñeå giöõ cho enzym khoûi bò maát khaû naêng hoaït ñoäng, quaù trình phaûi ñöôc thöïc hieän ôû nhieät ñoä thaáp (-5oC). Phöông phaùp haáp phuï choïn loïc – haáp phuï “trong theå tích” (theâm chaát haáp phuï tröïc tieáp vaøo dòch enzym) hoaëc treân coät (saéc kyù haáp phuï) ñöôïc duøng phoå bieán trong vieäc taùch vaø laøm saïch enzym. Chaát haáp phuï chuû yeáu thöôøng ñöôïc duøng laø hydroxyapatit cho hieäu quaû phaân taùch ñaëc bieät cao. Haáp phuï choïn loïc enzym coù theå thöïc hieän baèng moät trong hai caùch: chaát haáp phuï protein taïp hoaëc haáp phuï enzym. Quaù trình haáp phuï thöôøng ñöôïc tieán haønh ôû 0oC. Enzym sau ñoù ñöôc chieát baèng caùc dung moâi thích hôïp. Phöông phaùp saéc kyù trao ñoåi ion döïa teân cô sôû phản ứng trao ñoåi ion giöõa protein đñöôïc tan trong nöôùc hoaëc dung dòch ñeäm loaõng vaø caùc taùc nhaân trao ñoåi ion. Taùc nhaân trao ñoåi ion coù theå laø nhöïa trao ñoåi ion hoaëc caùc daãn xuaát ester cuûa xelulloza (cacboxymetylxelluloza, dietylaminoetylxelluloza, trietylaminoetylxelluloza…). Phöông phaùp saéc kyù treân dietylaminoetylxelluloza (DEAE-xelluloza) coù öu ñieåm laø vôùi dòch chieát thích hôïp ngoaøi taïp chaát protein coøn coù khaû naêng loaïi boû caùc taïp chaát axit nucleic. Ñieàu ñoù cho pheùp khoâng caàn duøng ñeán caùc bieän phaùp nhaèm loaïi boû axit nucleic khoù vaø phöùc taïp nhö keát tuûa protamin hoaëc streptomixin sunfat thöôøng ñöôïc duøng tröôùc ñaây. Sephadex laø daãn xuaát cuûa polysacarit dextran trong ñoù caùc phaân töû cuûa chuùng lieân keát vôùi nhau bôûi caùc lieân keát ngang xuaát hieän nhôø taùc duïng cuûa epiclohidrin taïo thaønh “saøng phaân töû”. Soá lieân keát ngang taïo thaønh caøng nhieàu, kích thöôùc cuûa loã saøng phaân töû caøng nhoû. Khi loïc vaø chieát baèng dung moâi thích hôïp moät hoãn hôïp goàm nhieàu chaát treân coät sephadex, caùc chaát phaân töû coù kích thöôùc nhoû seõ khuyeách taùn vaøo beân trong caùc sephadex ñaõ ñöôc ngaâm trong dung dòch ñeäm, coøn caùc phaân töû chaát coù kích thöôùc lôùn hôn khoâng coù khaû naêng ñi vaøo caùc haït seõ ñöôc chieát nhanh khoûi coät. Vaäy cô sôû cuûa phöông phaùp loïc gel sephadex döïa vaøo söï khaùc nhau veà kích thöôùc, hình daïng vaø phaân töû löôïng cuûa caùc enzym (12700-1000000) cho pheùp taùch vaø laøm saïch enzym baèng phöông phaùp loïc gel sephadex laø phöông phaùp coù nhieàu trieån voïng. Cho o6ng coù phöông phaùp taùch laøm saïch chung cho caùc enzym. Ñeå xaây döïng phöông phaùp taùch vaø laøm saïch moät enzym naøo ñoù caàn bieát löïa choïn vaø phoái hôïp moät caùch coù hieäu quaû nhaát caùc bieän phaùp taùch vaø laøm saïch khaùc nhau. CHÖÔNG V : CAÙC ÖÙNG DUÏNG CUÛA ENZYM LIPASE 1. Ứng dụng Lipase trong coâng nghiệp thực phẩm : - Trong coâng nghiệp chất beùo vaø bơ thực vật: Toång hôïp neân caùc chaát beùo coù giaù trò cao töø caùc chaát beùo coù giaù trò thaáp hôn nhö toång hôïp chaát thay theá bô cacao töø daàu coï phaân ñoaïn baèng phaøn öùng noäi chuyeån hoùa Xuùc taùc cho phaûn öùng chuyeån hoùa ester trong caùc dung moâi höõu cô taïo ra caùc chaát töông ñöông vôùi bô cacao, chaát thay theá chaát beùo coù trong söõa ngöôøi coù teân “Betapol”, sử dụng lipase trong cong nghiệp saûn xuaát ra caùc axit beùo nhieàu noái ñoâi quan troïng vaø saûn xuaát daàu diesel sinh hoïc töø daàu thöïc vaät Xuùc taùc phaûn öùng thuûy phaân chaát beùo nhö môõ boø ôû ñieàu kieän nhieät ñoä thaáp hôn traùnh laøm hoûng caùc axit beùo saûn phaåm ñaëc bieät laø caùc axit beùo nhieàu noái ñoâi coù giaù trò dinh döôõng cao Thuûy phaân chaát beùo taïo ra axit beùo vaø glycerol, axit beùo ñöôïc duøng trong coâng nghieäp saûn xuaát xaø phoøng v.v. - Trong chế biến thực phẩm laøm tăng hương vị và nâng cao chất lượng Chuyeån ñoåi caùc loaïi daàu keùm chaát löôïng thaønh caùc triacylglycerol coù giaù trò dinh döôõng nhö toång hôïp chaát thay theá bô cacao Lipase ñöôïc theâm vaøo thöïc phaåm nhaèm bieán ñoåi höông baèng phaûn öùng ester hoùa taïo ra caùc ester taïo höông vaø muøi thôm Lipase thuûy phaân loaïi boû môõ trong quaù trinh cheá bieán caùc saûn phaåm thòt naïc nhö thòt caù Lipase coøn ñöôïc duøng trong vieäc taêng höông thôm cho gaïo, bieán ñoåi söõa ñaäu naønh vaø taêng höông thôm cho röôïu taùo. - Tạo hương cho sản phẩm bánh kẹo và phomat: Nguyeân lyù Lipase tham gia phaûn öùng thuûy phaân taïo ra caùc axit beùo goùp phaàn taïo höông cho saûn phaåm Neáu giaûi phoùng caùc axit beùo maïch ngaén C4-C6 taïo caáu truùc vaø taïo muøi gaét Neáu giaûi phoùng caùc axit beùo maïch trung bình C12-C14 thöôøng taïo muøi xaø phoøng Phomaùt ñöôïc uû vôùi lipase ôû nhieät ñoä cao taïo ra saûn phaåm phomaùt bieán ñoåi baèng enzym (EMC) coù muøi ñaëc tröng Taùc giaû Shay (1971) duøng lipase thuûy phaân dòch chieát töø môõ boø taïo ra caùc axit beùo taïo höông phomaùt Lipase goùp phaàn taêng thôøi gian söû duïng cuûa baùnh mì - Trong chế biến cheø: Nguyeân lyù Lipase thuûy phaân phaân huûy lôùp maøng beùo trong quaù trình cheá bieán cheø ñen taïo ra caùc saûn phaåm axit bay hôi goùp phaàn taïo höông cho saûn phaåm Lipase töø chuûng Rhizomucor miehei giuùp naâng cao haøm löôïng cuûa caùc axit beùo nhieàu noái ñoâi (taïo höông cho saûn phaåm). 2. Ứng dụng của lipase trong caùc ngaønh coâng nghiệp : Sản xuất ra caùc hợp chất cao phaân tử coù theå phaân giải bằng phương pháp sinh học: Nguyeân lyù Lipase ñöôïc duøng nhö moät chaát xuùc taùc trong quaù trình toång hôïp neân caùc chaát cao phaân töû coù khaû naêng phaân giaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc Ví duï nhö toång hôïp 1-butyl oleate töø phaûn öùng ester hoùa butanol vaø axit beùo vôùi xuùc taùc laø lipase coù taùc duïng laøm giaûm ñoä nhôùt cuûa daàu diesel sinh hoïc duøng trong muøa ñoâng Ester trimethylolpropan cuõng ñöôïc toång hôïp töông töï nhö treân duøng laøm chaát boâi trôn - Ứng dụng lipase như một chất cảm ứng sinh học ( Ñầu doø sinh học): Nguyeân lyù: Moät chaát caûm öùng sinh hoïc hoaït ñoäng döïa treân söï hoøa tan lôùp maøng polymer (coù theå phaân huûy baèng phöông phaùp sinh hoïc) baèng enzym. Lipase seõ phaân huyû lôùp maøng polymer ñoù. Ứng dụng lipase trong coâng nghiệp dệt: Nguyeân lyù: Lipase thuûy phaân caùc chaát nhôùt trong sôïi vaûi giuùp taêng tính beàn, taêng khaû naêng haáp thuï khi nhuoäm maøu Thuûy phaân caùc thaønh phaàn maøu coù caáu taïo ester ñeå laøm phai maøu vaûi Jean trong heä thoáng coù söû duïng ñaù, chaát xuùc taùc vaø enzym Söû duïng lipase thuûy phaân caùc polyester laøm taêng khaû naêng haáp thuï caùc chaát hoùa hoïc cuûa noù nhö thuoác nhuoäm, caùc chaát choáng bieán maøu, choáng vi sinh vaät, choáng moà hoâi v.v. Ứng dụng lipase trong coâng nghiệp caùc chất tẩy rửa: Nguyeân lyù Duøng lipase thuûy phaân chaát beùo vaø caùc chaát baån coù caáu taïo ester. Thöôøng ngöôøi ta boå sung lipase vaøo chaát taåy röûa thoâng thöôøng ñeå taêng söùc maïnh taåy röûa Lipase chuûng Pseudomonas loaïi boû caùc veät daàu baùm treân vaûi Lipase phaù vôõ ñaát thaønh nhöõng thaønh phaàn ñôn giaûn giuùp cho vieäc laøm saïch deã daøng. Lipase loaïi boû caùc veát daàu môõ nhö daàu chieân, daàu salad, bô, chaát beùo coù trong nöôùc chaám, suùp vaø trong myõ phaåm. Ứng dụng trong coâng nghiệp sản xuất bột gỗ vaø giấy: Nguyeân lyù: Duøng lipase thuûy phaân caùc chaát beùo trong boät goã taêng khaû naêng baûo quaûn Thuûy phaân caùc hôïp chaát keo coù nguoàn goác laø caùc ester laøm ñen saûn phaåm giaáy taêng ñoä traéng trong coâng nghieäp saûn xuaát giaáy Ví duï lipase töø chuûng Pseudomonas (KWI-56) xöû lyù thaønh phaàn ethylen oxide-propylen oxide stearate laøm taêng ñoä traéng cuûa giaáy. Ứng dụng trong ngaønh coâng nghiệp thuộc da: Nguyeân lyù Thuûy phaân loaïi boû chaát beùo coù trong lôùp môõ soùt laïi trong caùc taám da duøng trong ngaønh thuoäc da Caùc lipase öa kieàm troän vôùi protease öùng duïng trong quaù trình ngaâm da trong nöôùc voâi. Lipase öa axit öùng duïng trong quaù trình ngaâm da, len vaø loâng thuù Ví duï liapse töø chuûng Rhizopus nodosus duøng ñeå khöû môõ töø caùc loaïi da cöøu ñeå may quaàn aùo. Ứng dụng lipase trong sản xuất dầu Diesel sinh học: Nguyeân lyù Ngöôøi ta söû duïng lipase laøm chaát xuùc taùc cho phaûn öùng chuyeån hoùa ester trong caùc dung moâi höõu cô töø nguoàn nguyeân lieäu laø daàu thöïc vaät vaø môõ ñoäng vaät ñeå toång hôïp neân daàu diesel sinh hoïc (taïo ra caùc alkyl ester laø daàu diesel sinh hoïc) Lipase coá ñònh chuûng P. cepacia chuyeån ester hoùa daàu naønh trong ethanol vaø methanol Novozyme 435 vaø Lypozyme IM-20 chuyeån ester hoùa môõ haûi ly trong n-hexan Novozyme 435 chuyeån ester hoùa daàu coï vôùi dung moâi töï do Lipase PS30 chuyeån hoùa ester töø daàu coï vaø daàu döøa trong caùc loaïi röôïu khaùc nhau Hieäu suaát chuyeån ñoåi cao nhaát coù theå ñaït ñöôïc laø 72% trong baùo caùo cuûa Olivier vaø caùc ñoàng söï duøng lipase töø chuûng Burkholdenia coá ñònh trong gel khí toång hôïp daàu diesel sinh hoïc baèng phaûn öùng chuyeån hoùa ester. Ứng dụng lipase trong xöû lí raùc, nước sông và nước thải: Nguyeân lyù Duøng lipase loaïi boû phaàn vaùng chöùa caùc chaát beùo hoaëc thuûy phaân caùc thaønh phaàn raén chöùa chaát beùo coøn soùt laïi trong nöôùc thaûi Lipase thuûy phaân phaù vôõ maøng beùo trong heä thoáng xöû lyù raùc thaûi, hoá raùc töï hoaïi vôùi nguyeân lyù thuûy phaân maøng beùo taïo ñieàu kieän cho caùc vi sinh vaät khaùc hoaït ñoäng ( tieáp xuùc vôùi oxy) Lipase töø chuûng C. rugosa thuûy phaân maøng chaát beùo trong nöôùc thaûi Lipase töø chuûng P. aerunigosa LP602 cho thaáy tính hieäu quaû trong xöû lyù nöôùc thaûi chöùa nhieàu chaát beùo töø caùc loø moã gia suùc Hoãn hôïp caùc enzym cellulase, protease vaø lipase vôùi tỷ lệ töông đương coù taùc duïng phaân giaûi toång haøm löôïng chaát beùo lô löûng (TSS) trong nöôùc coáng töø 30-50%. 3. Ứng dụng Lipase trong Y học: Lipase thuûy phaân saùp moät loaøi böôùm ñeâm (Galeria mellonele) taïo saûn phaåm taùc ñoäng leân vi khuaån lao Mycobacterium H37Rv Lipase hoã trôï tieâu hoùa baèng thuûy phaân caùc chaát beùo gaây khoù tieâu Lipase xöû lyù roái loaïn daï daøy, caùc dò öùng do tieâu hoùa theå hieän qua da Taùc giaû Berrobi (1976) coâng boá moät dang cheá phaåm chöùa hyaluronidase vaø thiamucase boå sung vaøo lipase chöõa chöùng vieâm da. Lipase Candida rugosa duøng toång hôïp lovastatin laø thuoác laøm giaûm cholesterol trong maùu. Ví duï lipase töø chuûng C. antarctica xöû lyù hoãn hôïp ñoàng phaân cuûa flubifrofen baèng phöông phaùp ester hoùa ñoàng phaân choïn loïc Duøng lipase ñeå xöû lyù hoãn hôïp ñoàng phaân baclofen laø hôïp chaát coù teân laø axit (RS)-β-(aminomethyl)-4-chlorobenzene propionic laøm thuoác giaûm ñau vaø choáng giaõn cô. Toång hôïp (S)[1-acetoxyl-4-(3-phenyl)butyl]phosphonic acid diethyl ester 21 laø hôïpï chaát coù voøng chiral öùng duïng trong ngaønh döôïc. Lipase xöû lyù ñoàng phaân 7-[N,N’-bis-(benzyloxy-carbonyl)N (guanidinohelptanoyl)]-alpha-hydroxy-glycine 24 taïo ra S-(-) acetate 25 laø chaát trung gian taïo ra (-)-15-deoxyspergualin 23 laøm chaát khaùng sinh choáng ung thö. Ứng dụng Lipase laøm dụng cụ chẩn ñoaùn : Söï coù maët hay möùc ñoä gia taêng cuûa lipase được duøng laøm coâng cuï chæ ra caùc beänh vaø nhieãm khuaån Möùc ñoä lipase trong huyeát thanh coù theå duøng nhö moät coâng cuï chaån ñoaùn nguyeân nhaân caùc beänh caáp tính vaø toån thöông tuïy Hai taùc giaû Higaki vaø Morohashi phaùt hieän coù lipase chuûng Propionicbacterium acne treân da bò truyeàn nhieãm. 4. Ứng dụng Lipase trong ngaønh mỹ phẩm : Nguyeân lyù Duøng lipase laøm chaát xuùc taùc cho phaûn öùng ester hoùa caùc axit beùo töø caùc nguoàn nguyeân lieäu toàng hôïp caùc ester laøm meàm da nhö moät soá saûn phaåm chaêm soùc caù nhaân nhö daàu taém ,kem choáng quaên toùc Lipase Rhizomucor miehei trong phaûn öùng ester hoùa taïo ra isopropyl myristate, isopropyl panmitate, 2-ethylhexylpanmitate Lipase töø chuûng C. cylindracea toång hôïp neân caùc saùp ester duøng trong lónh vöïc chaêm soùc caù nhaân Nandi vaø caùc ñoàng söï baùo caùo veà vieäc duøng lipase xuùc taùc phaûn öùng ester hoùa toång hôïp caùc glyceride maïch vöøa töø saûn phaåm axit beùo chöng caát töø daàu döøa vaø daàu nhaân coï (FADs). Phaûn öùng thuûy phaân FADs baèng lipase Candida. Rugosa; nhieät ñoä 35 ± 2oC (nguồn cho nhoùm acyl) Hieäu suaát vaø thaønh phaàn axit beùo khi chöng caát phaân ñoaïn FAD cuûa daàu döøa vaø daàu nhaân coï Hieäu suaát (%) Thaønh phaàn caùc axit beùo % 8:0 10:0 12:0 14:0 16:0 18:0 18:1 18:2 18:4 Döøa Phaân ñoaïn I 15.4 29.2 46.0 22.7 1.7 0.4 – – – 75.2 Phaân ñoaïn II 34.2 0.0 3.4 66.8 14.6 5.5 0.6 7.5 1.6 3.4 Phaàn soùt 50.4 0.0 1.2 36.6 23.6 16.2 2.5 2.6 17.3 1.2 Nhaân coï Phaân ñoaïn III 14.2 47.2 29.0 22.4 0.7 0.2 0.4 0.1 0.0 76.2 Phaân ñoaïn IV 39.8 1.8 6.9 63.2 20.0 3.1 0.5 3.9 0.6 8.7 Phaàn soùt 46 0.4 0.5 19.1 21.9 24.9 9.4 9.1 0.9 Phaûn öùng Glycerolysis xuùc taùc bôûi lipase ñoái vôùiø nguyeân lieäu laø FADs cuûa daàu döøa vaø daàu nhaân coï duøng cheá phaåm lipase NS 40013; tyû leä mol axit beùo:glycerol laø 2/1 ; nhieät ñoä 60 ± 2oC thu được caùc saûn phaåm I, II, III, IV töông öùng. Thaønh phaàn MCGs töø FADs cuûa daàu döøa vaø daàu nhaân coï Thaønh phaàn (%, w/w) FFA% MG DG TG Daàu döøa Saûøn phaåm I 3.9 18.8 67.5 9.8 Saûn phaåm II 3.1 22.9 64.7 9.3 Daàu nhaân coï Saûn phaåm III 4.1 19.1 66.7 10.1 Saûn phaåm IV 3.4 23.6 63.5 9.5