Vi sinh thực phẩm

Vi sinh thực phẩm
Nhóm thực hiện:
1)Bùi Thuý Loan
2)Văn Thị Thuý
3)Trần Minh Tuấn
Seminar
OXYRASE
1. Tổng quan về oxyrase
2. Đặc tính và cơ chế hoạt động của oxyrase
3. Phân đoạn màng có chức năng tương tự
oxyrase
4. Một số sản phẩm oxyrase hiện nay
5. Các triển vọng trong tương lai
1) Tổng quan về oxyrase
1.1 Định nghĩa
1.2 Nguồn gốc
1.3 Lợi ích
Định nghĩa
•
Oxyrase là tên thương mại được đặt cho enzyme có
khả năng khử oxy (hay enzyme mang chuỗi chuyển
e- đóng vai trò quan trọng cho quá trình hô hấp mà
bản chất là cytochrome)
•
Theo định nghĩa của công ty OXYRASE Inc.
Oxyrase là hỗn hợp thương mại của 2 loại enzym
monooxygenase và dioxygenase có khả năng loại
bỏ oxy một cách nhanh chóng và hoàn toàn ra khỏi
môi trường lỏng và bán rắn (OXYRASE Inc., 1991).
•
Một đơn vị hoạt tính Oxyrase được định nghĩa là

lượng enzyme để khử 1,0% oxy hòa tan trong 1 giây
trong 1 ml.
Nguồn gốc
•
Phân đoạn màng E.coli : Adler phát hiện oxyrase từ phân
đoạn tế bào có chứa enzyme hô hấp có khả năng hình thành
môi trường kỵ khí.
•
Schnaitman (1970):
E.Coli
Phân đoạn vách Phân đoạn màng
Cytochrome và các enzyme
khử khử O2 hoà tan thành
H2O
1/3 protein màng bao
1/2 phospholipid
Như vậy phân đoạn màng tế bào có chứa Oxyrase, cụ
thể là ở bào quan Mesosome
Nguồn gốc
Lợi ích của oxyrase
Những khó khăn khi thao tác với đối tượng là vi sinh
vật kị khí:
•
Nhìn về mặt lý thuyết:

Tập hợp vi sinh vật kị khí lớn, đa dạng

Một số có khả năng gây bệnh cho người
•
Trong thực nghiệm: VSV kị khí rất khó nuôi cấy và

tăng sinh.
Nguyên nhân cốt lỏi chính là phải tạo được môi
trường có điều kiện kị khí đảm bảo cho VSV kị khí
có thể sống và sau đó là tăng sinh.
Tại sao vấn đề này gặp khó khăn???

•
Trong thực tế: cho chất khử vào tạo môi trường kị khí
chính chất khử tạo thành các peroxyde hữu cơ ức chế sự
sinh trưởng của vi sinh vật
•
Sử dụng hệ thống rút không khí, bơm chân không, tạo hỗn
hơp khí nhằm loại oxy hệ thống này lại khá cồng kềnh và
phức tạp.
•
Nếu tạo được môi trường kị khí thao tác khó khăn

Oxyrase đã giải quyết vấn đề trên
Oxyrase
Phục hồi và tăng sinh
nhanh chóng các VSVKK
Các đĩa nuôi cấy VSV kỵ
khí có thể ủ chung với các
đĩa nuôi cấy VSV hiếu khí
trong cùng tủ ấm.
Thao tác đơn giản,
tiết kiệm không gian
Khử oxy H2O,
nhanh hiệu quả

2) Đặc tính và cơ chế hoạt động của
Oxyrase
2.1 Các đặc tính của Oxyrase
2.2 Cơ chế hoạt động của Oxyrase
2.3 Tác động của Oxyrase lên sự tăng trưởng vi
sinh vật kị khí
Các đặc tính của oxyrase
•
Khử O
2
thành H
2
O khi có mặt của chất cho điện tử.
•
Phạm vi hoạt động của oxyrase:

pH: 3.5-7.0

Nhiệt độ: nhiệt độ phòng - 50
0
C

Mối tương quan giữa nồng độ chất cho điện tử và
nồng độ O
2
hoà tan. Nồng độ chất cho điện tử phải
tương ứng với nồng độ O2 hoà tan (1-10mM; <1mM).
Cơ chế hoạt động của Oxyrase
•
Về mặt bản chất: mono- và di-oxygenase.

•
Xúc tác khử O
2
thành nước. (lấy trực tiếp nguyên tử
oxy từ không khí để thực hiện phản ứng oxi hóa
cơ chất.)
Là những enzyme quan trọng trong các quá trình
biến dưỡng năng lượng và trao đổi chất.
Đặc tính của oxyrase
Về mặt lưu trữ:

Ổn định trong 1 năm hoặc lâu hơn nếu
Oxyrase được giữ đông ở -100C hoặc lạnh
hơn. Quá trình đông và giải đông không ảnh
hưởng nhiều đến hoạt tính của nó.

Vẫn hoạt động tốt trong 30 ngày nếu giữ ở
nhiệt độ 2-8
0
C.

Giữ ở nhiệt độ phòng rất mau mất hoạt tính.

Cơ chế hoạt động của oxyrase
•
Ở vi khuẩn:

Oxyrase nằm trên màng tế bào và thực
hiện chức năng hô hấp.


Oxyrase sử dụng hai loại cơ chất khác
nhau: phân tử oxy và chất cho điện tử.
Các chất cho điện tử bao gồm formate,
lactate, succinate, α-glycerophosphate….

Khả năng hoạt động của oxyrase tăng hay
giảm phụ thuộc vào bản chất của chất cho
điện tử
Cơ chế hoạt động của oxyrase
•
Việc khử O
2
của enzyme màng phụ thuộc vào khả
năng của hệ cytochrome, trong đó, Ubiquinone đóng
vai trò chủ đạo nghĩa là thiếu Ubiquinone, hệ màng
không thực hiện được chức năng khử O
2

•
Chất cho điện tử sau khi bị oxi hóa thành chất khác
không ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của VSV kị khí
như:
Lactate  pyruvate, formate  CO
2
+ H
2
O.
* Hệ thống Oxyrase không làm thay đổi đáng kể pH của
môi trường như hệ thống CO
2

(Retsema et al,1991)