thuyết trình enzyme pectinase

Trường Đại học Bách Khoa – Tp.HCM
Ngành Công Nghệ Sinh Học
HCM 12/ 2012
PECTINASE
GVHD: Huỳnh Ngọc Oanh
1
2
Cơ chất pectin
Enzyme pectinase
NỘI DUNG
CƠ CHẤT PECTIN
Nguồn gốc: thành phần tham gia xây dựng cấu trúc tế bào TV
Dạng tồn tại:
o
Pecn hòa tan
o
Pecnic acid
o
Pecc acid
o
Protopecn.

Protopectin(Insoluble)+H
2
0
Pectin(soluble)
Protopecnase
CƠ CHẤT PECTIN
Cấu tạo

Là dẫn xuất của acid pectic- một polymer của acid D-galacturonic liên kết với
nhau bằng liên kết α1,4-glucoside.
Tính chất
Tan trong nước, không tan trong ethanol.
Có khả năng tạo gel bền. Khả năng tạo gel phụ thuộc:
o
Chiều dài của chuỗi polymer
o
Mức độ ester hóa (methoxyl hóa).
1
2
Cơ chất pectin
Enzyme pectinase
NỘI DUNG
Phân loại
Phân loại
Cơ chế tác dụng
Cơ chế tác dụng
Thu nhận
Thu nhận
Tinh sạch
Tinh sạch
Ứng dụng
Ứng dụng
PECTINASE
- Enzyme xúc tác thủy phân liên kết ester hoặc
glucoside trong mạch polymer của pecn.
PECTINASE
- Sản phẩm của quá trình này là acid galacturonic, galactose, arabinose,

methanol…
Nguồn thu nhận
Thực vật Vi sinh vật
(+) (+) (+)
o
Xuất hiện ở các bộ phận TV
o
Có nhiều ở trái cây chín
(+) (+) (+)
o
Acid hoá đến pH = 2.5-3.0 và có sự tích luỹ enzyme
pectinase tốt hơn.
o
Nguồn cacbon: polysaccharide, disaccharide,
monosaccharide.
o
Có mặt ở nấm mốc, nấm men, vi khuẩn…
(-) (-) (-)
o
Số lượng/ lần thu nhận ít
o
Thời gian nuôi lâu dài
o
Khó kiểm soát sản phẩm
o
chỉ thấy enzyme pectinsterase.
(-) (-) (-)
o
Nguồn dinh dưỡng tối ưu ở mỗi loài khác nhau
o

Bắt buộc có chất cảm ứng pectin
1. Phân loại
•
Nhóm enzyme hydrolase
•
Nhóm enzyme transeliminase ( TE )
Pectinesterase
(PE)
EC 3.1.1.11
Polygalacturonase
(PG)
EC 3.2.1.15
Polymethylgalacturonase
(PMG)
Polygalacturonase
(PG)
Endo – PMG
Exo – PMG
Endo – PG
Exo – PG
Pectin–transeliminase
( PTE)
Polygalacturonate –
transeliminase
( PGTE)
Endo – PTE
Exo – PTE
Endo – PGTE
Exo – PGTE
2. Cơ chế tác dụng

3. Thu nhận pec$nase
Yếu tố ảnh hưởng nuôi cấy
thu nhận pecinase
Thu chế phẩm pecnase
Canh trường bề mặt
•
Môi trường: cám gạo, bã củ cải, thóc
mầm
•
A. awamori
Canh trường bề sâu
•
Môi trường lỏng: pH
Hiếu / Kị khí
•
Cấy sợi nấm
•
Tăng hoạt tính enzyme
•
Hiệu quả kinh tế  giá thành sản phẩm.
•
Chế phẩm tinh khiết  mục đích nghiên cứu, ứng dụng y học
4. Tinh sạch
Ý nghĩa
•
Lựa chọn phương pháp & kết hợp chúng
•
Tạo nên quy trình nh sạch hài hòa & hiệu quả cao
Vấn đề
Dạng chế phẩm enzyme

Phương pháp hiện đại
nh sạch pecnase

Khử muối: Lọc gel Biogel 100

Tách protein
•
Trao đổi anion DEAE Biogel A
•
Trao đổi ca$on CM Biogel A

Tách pec$nase: bằng aginate liên kết ngang

Tinh sạch: bằng FPLC
Xác định hoạt tính enzyme

Phương pháp nhớt kế

Phương pháp đông chung Cu-pectat

Phương pháp so màu
Nhớt kế
Vi sinh vật Loại enzyme Phương pháp
$nh sạch
Hiệu suất thu hôi
%
Độ $nh sạch Tác giả
Rhizopus stolonifer Endo-Polygalaturonase Siêu lọc
Kết tủa với ethanol
CM-sepharose 6B

Sephadex G-100
89.0
77.0
62.0
55.0
2.1
9.2
77.0
82.0
Manachini P.L.cs 1987
Bacillus sp. Exo-PG CM-Toyopearl
SuperQ-Toyopearl
DEAE-Bio-Gel A (pH 9)
DEAE-Bio-Gel A (pH 6)
Bio-gel A-0.5m
52.0
44.0
25.0
11.0
8.4
1.3
11.0
22.0
137.0
284.0
Kobayashi T cs, 2001
Acrophialophora
nainiana
Pec$nase ngoại bào Sepharyl S-100
DEAE-Sepharose

Sephadex G-50
4.8
9.2
9.4
122.0
81.0
66.6
Celesno cs , 2006
Một số nghiên cứu nh sạch Pecnase
Tác dụng của pectinase:
-
Làm tăng hiệu suất chiết rút dịch quả.
-
Làm trong dịch quả, làm giảm độ nhớt của dịch quả giúp quá trình lọc được tốt
hơn.
 Công nghệ sản xuất nước ép trái cây và rượu vang
5. Ứng dụng
Quy trình sản xuất nước nho
Rửa sạch
Gia nhiệt
( 85- 90
0
C)
Làm lạnh nhanh
Bổ sung pectinase
0,03 %
Ép lọc
Dịch lọc
Bổ sung pectinase
0,03%

Lọc
Đóng chai
Thanh
trùng

Hiệu suất thu dịch ép cao hơn ( tăng 14-
30%).

Độ nhớt của dịch quả giảm mạnh.

Quá trình lọc tốt và nhanh hơn.

Tăng nhanh quá trình làm trong dịch
quả.

Hiệu suất thấp hơn.

Độ nhớt dịch quả cao.

Quá trình lọc kém và lâu hơn.

Quá trình làm trong dịch quả mất nhiều
thời gian.
Bổ sung pectinase
Không bổ sung pectinase
SO SÁNH QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC QUẢ ÉP
TẠO TẾ BÀO TRẦN

Hiệu suất thu được tế bào thấp


Thành phần trong tế bào dễ bị ảnh hưởng bởi lực cơ học và hoá học mất hoạt tính
sinh học.
o
Cách thực hiện đơn giản
o
Tế bào không mất hoạt tính
khi xử lý bằng enzyme.