ỨNG DỤNG CỦA ENZYME TRONG Y HỌC,PHÂN TÍCH

ỨNG DỤNG CỦA ENZYME TRONG Y
HỌC,PHÂN TÍCH VÀ NGHIÊN CỨU

GVHD :TS. Trần Bích Lam

Ứng dụng của Enzyme
Ứng dụng của Enzyme
Chữa
bệnh
Sản
xuất
thuốc
Chẩn
đoán
bệnh
Y Học
Nghiên Cứu
Phân
tích
định
lượng
Hoá
học
Phân Tích
Phân
tích
thực
phẩm
Điện
cực

Enzyme
không
tan
Công
nghiệp
Nông
nghiệp
Mở Rộng
Tình
hình
sử
dụng

Giới thiệu enzyme
Là chất xúc tác cho phản ứng sinh hoá
 Có bản chất là protein
 So với các chất xúc tác vô cơ,enzyme có
nhiều đặc tính ưu việt
 Ngày càng được ứng dụng rộng rãi
trong đời sống và kỹ thuật

Ứng dụng trong y học
 Trong chữa bệnh
Enzym cũng như một số chất dùng trong chữa bệnh
cho người và gia súc có những đặc tính không phùhơpchung
như sau:
* Khối lượng phân tử lớn, khó qua màng tế bào.
* Dễ dàng bị phân huỷ trong đường tiêu hoá.
* Dễ bị mất hoạt tính sinh học dohoạtđộng ức chế
của các chất hiện diện trong hệ dịch và trong mô.

* Có thể biểu hiện như một kháng nguyên.
Tuy nhiên, enzym cũng có những đặc tính riêng,được sử
dụng như một loại thuốc chữa bệnh có hiệu quả.

Trong chẩn đoán bệnh
 Ứng dụng enzym trong xác
định nồng độ cơ chất
Nồng độ cơ chất được xác định
theo hai phương pháp:
- Phương pháp xác định điểm
cuối (end-point methods)
- phương pháp đo tốc độ phản
ứng (measurement of reaction rate)

Trong chẩn đoán bệnh
Xác định nồng độ cơ chất
Phương pháp xác định điểm cuối
Nguyên tắc: khi cho enzym tác động vào cơ chất, cơ
chất sẽ giảm và sản phẩm cuối sẽ tăng lên. Ta có thể
xác định được những chỉ số này.
 Xác định glucose với glucose-oxydase
Trong phản ứng đầu tiên, glucose bị oxy hoá bởi glucose-
oxydase (EC.1.1.3.4), tạo thành peroxide hydro theo
phương trình sau:

glucose – oxidase 10 UI/ml
Glucose +O2 +H2O gluconate +H2O

Trong chẩn đoán bệnh
Xác định nồng độ cơ chất

Phương pháp xác định điểm cuối
 Xác định glucose với glucose-oxydase
Trong phản ứng thứ hai peroxide hydro, dưới tác
dụng của enzyme horse –radish peroxidase sẽ tạo
màu theo phản ứng

horse-radish peroxidase
H
2
O
2
+ chromogen màu + H
2
O


Trong chẩn đoán bệnh
Xác định nồng độ cơ chất
Phương pháp xác định điểm cuối
 Xác định urea
Urea bị thuỷ phân bởi urease (EC.3.5.3.1) ở 0.7 UI/ml.
Và amoniac được tạo thành khi cho enzym glutamate
dehydrogenase (EC.1.4.1.3) có hoạt tính 6.2 UI/ml tác
động.
Urea + H
2
O 2NH
3
+ CO
2

Trong chẩn đoán bệnh
Xác định nồng độ cơ chất
Phương pháp động học
Phương pháp này chỉ xác định nồng độ cơ chất dưới giá trị
Km
Xác định glucose
D – glucose + ATP D-glucose-6-phosphate + ADP
D-glucose -6-phosphate +NADP
+
D-glucono-denta-
lactose-6-phosphate + NADPH
+

Ở phản ứng đầu, glucose được phosphoryl hóa bởi
hexokinase ,sau đó glucose-6-phosphate bị hydrogen hóa
bởi tác động của glucose-6-phosphate dehydrogenase .Sự
tạo thành NADPH sẽ được xác định bằng máy quang phổ.


Trong chẩn đoán bệnh
Xác định nồng độ cơ chất
Phương pháp động học
 Xác định triglyceride
Trilyceride + 3 H2O glycerol +3 acid béo
Glycerol + ATP glycerol -3-phosphate + ADP
ADP + phosphoenolpyruvate ATP + pyruvate
Pyruvate + NADH + H
+
L-lactate + NAD

+

Trong chẩn đoán bệnh
Xác định nồng độ cơ chất
Phương pháp động học
 Xác định triglyceride
Chất béo được thủy phân bằng lipase(EC.3.1.1.3)
carboxylesterase (EC.3.1.1.1) tạo ra glycerol và sẽ được
phosphoryl hóa bởi glycerol kinase(EC.2.7.1.30), ADP tạo
thành sẽ tiếp tục được phosphoryl hóa đến ATP với
phosphoenolpyruvate và pyruvate kinase(EC.2.7.1.40),
cuối cùng pyruvate được hydrogen hóa bởi L–lactate
dehydrogenase (EC.1.1.1.27) và NADH giảm dần.

Trong chẩn đoán bệnh
Xác định hoạt tính của enzyme
 Xác định hoạt tính của alkaline phosphatase
4-nitrophenylphosphate + H2O phosphate + 4-
nitrophenolate
Ở pH tối ưu 9.8 sản phẩm sẽ phân tán và oot61c độ
phản ứng sẽ tăng theo độ hấp thụ ở bước sóng 405
nm
 Xác định hoạt tính của creatine kinase
Creatine phosphate + ADP createne + ATP
ATP tạo thành trong phản ứng này nhờ xúc tác của
enzyme creatin kinase

Trong chẩn đoán bệnh
Thực hành miễn dịch
Enzyme được sử dụng ở đây để xác định hỗn

hợp kháng nguyên-kháng thể, tạo thành
trong phản ứng miễn dịch .Ta có thể sử dụng
máy so màu quang điện , huỳnh quang để
xác định phản ứng.

Trong chữa bệnh và sản xuất
thuốc
Hiện nay, enzym được sử dụng chủ yếu chữa các
bệnh như sau:
Enzym như chất cho thêm vào cơ thể để chữa
bệnh kém tiêu hoá.
Enzym được sử dụng như chất làm sạch vết
thương và làm lành vết thương.
Enzym được sử dụng trong các phản ứng miễn
dịch.
Dùng enzyme làm thuốc ví dụ protease làm
thuốc tắc nghẽn tim mạch, tiêu mủ vết thương, làm
thông đường hô hấp, chống viêm, làmthuốc tăng tiêu
hóa protein, thành phần của các loại thuốc dùng
trong daliễu và mỹ phẩm…


Trong chữa bệnh và sản xuất
thuốc
Trong y học các protease cũng được dùng để
sản xuất môi trườngdinh dưỡng để nuôi cấy vi sinh
vật sản xuất ra kháng sinh, chất khángđộc… Ngoài ra
người ta c.n dùng enzyme protease để cô đặc và tinh
chếcác huyết thanh kháng độc để chữa bệnh.
Amylase được sử dụng phối hợp với

coenzyme A, cytocrom C,ATP, carboxylase để chế
thuốc điều trị bệnh tim mạch, bệnh thần kinh,phối
hợp với enzyme thủy phân để chữa bệnh thiếu
enzyme tiêu hóa

Trong chữa bệnh và sản xuất
thuốc
Phát hiện enzyme giúp điều trị bệnh Alzheimer
enzyme này là Uch-L1.
Các nhà khoa học Mỹ vừa phát
hiện một
enzyme có thể chữa lành các tế bào
não
bị bệnh Alzheimer –căn bệnh ăn
mòn trí
nhớ con người .Theo nhóm nghiên
cứu
não người bị tác động bởi bệnh này
có
khuynh hướng giảm Uch-L1


Trong chữa bệnh và sản xuất
thuốc
Phát hiện enzyme giúp điều trị bệnh Alzheimer
enzyme này là Uch-L1
Đặc biệt là enzyme này không tiêu
diệt các protein amyloid beta
bám ở não - được cho là nguyên
nhân gây ra bệnh Alzheimer - mà

làm cho nó trở nên bình thường
và không có hại cho trí nhớ.Theo
nhà nghiên cứu Ottavio Arancio,
điều nàyrất quan trọng bởi
protein amyloid beta giữ mộtvai
trò quan trọng trong cơ thể.