THU NHẬN VÀ ỨNG DỤNG PHỨC HỆ ENZYM PECTINASE VÀ CELLULASE

I H C QU C GIA TP H CHÍ MINHĐẠ Ọ Ố Ồ
TR NG I H C BƯỜ ĐẠ Ọ ÁCH KHOA
KHOA K THU T Ỹ Ậ HÓA H CỌ

BÁO CÁO HÓA SINH TH C PH MỰ Ẩ
BÁO CÁO HÓA SINH TH C PH MỰ Ẩ
Thu nh n và ng d ng ậ ứ ụ
Thu nh n và ng d ng ậ ứ ụ
ph c h enzym Pectinase ứ ệ
ph c h enzym Pectinase ứ ệ
và Cellulase
và Cellulase
NHÓM THỰC HIỆN:
NHÓM THỰC HIỆN: Võ Hoài Đông (60800461)
Hà Phương Nghĩa (60801357)
Nguyễn Thị Quỳnh (60701766)
Nguyễn Hoài Thằng (60802046)
Nguyễn Nữ Anh Thư (60802185)
Nguyễn Trí Tín (60802242 )
GVHD:
GVHD:


TS. Trần Bích Lam
TS. Trần Bích Lam
P
P
E
E
C
C

T
T
I
I
N
N
A
A
S
S
E
E
NH ĐỊ
NH ĐỊ
NGH AĨ
NGH AĨ


Pectinase là hệ enzym có tác dụng
Pectinase là hệ enzym có tác dụng
lên pectin dạng hoà tan, làm giải phóng
lên pectin dạng hoà tan, làm giải phóng
nhóm metoxy (CH
nhóm metoxy (CH
3
3
O-) và phần
O-) và phần
polysaccarit còn lại được gọi là axit pectic
polysaccarit còn lại được gọi là axit pectic

(hay polygalacturonic).
(hay polygalacturonic).
P
P
E
E
C
C
T
T
I
I
N
N
A
A
S
S
E
E
PECTIN
PECTIN


Pectin là polysaccarit có nhiều trong quả,
Pectin là polysaccarit có nhiều trong quả,
củ hoặc thân cây
củ hoặc thân cây

Ở thực vật, pectin tồn tại dưới hai dạng:
Ở thực vật, pectin tồn tại dưới hai dạng:
dạng
dạng
protopectin không tan
protopectin không tan
và dạng
và dạng
pectin hoà
pectin hoà
tan
tan
.
.



Một đoạn phân tử pectin


Dạng
Dạng
không
không
tan
tan
có thể chuyển
có thể chuyển
hoá thành
hoá thành

pectin
pectin
hoà tan
hoà tan
trong môi
trong môi
trường
trường
acid
acid
, ở
, ở
nhiệt
nhiệt
độ sôi
độ sôi
, hay khi có
, hay khi có
mặt
mặt
enzim
enzim
protopectinase
protopectinase
.
.
P
P
E
E

C
C
T
T
I
I
N
N
A
A
S
S
E
E
PECTIN
PECTIN
Tên gọi pectin dùng để chỉ chuỗi
polygalacturonic metyl hoá 100%
Axit pectinic dùng để chỉ chuỗi
polygalacturonic metyl hóa thấp hơn 100%
Axit pectic dùng để chỉ chuỗi
polygalacturonic hoàn toàn không chứa nhóm
metyl
Tuy nhiên trong thực tiễn thì pectin
được dùng chỉ cả pectin và axit pectinic.
P
P
E
E
C

C
T
T
I
I
N
N
A
A
S
S
E
E
H ENZYM Ệ
H ENZYM Ệ
PECTINASE
PECTINASE
1. Pectinesterase: (pectase-3.1.1.11)
Enzym này thu đïc từ canh trường
nấm mốc A.Niger ở trạng thái đồng thể, N-
axit amin cuối trong phân tử là phenylalanin.
Pectinesterase thuỷ phân liên kết este
trong pectin cũng như trong các axit pectic để
tạo thành metanol và axít pectinic.
pectin + nH
2
O

CH
3

OH + axit pectinic
P
P
E
E
C
C
T
T
I
I
N
N
A
A
S
S
E
E
H ENZYM Ệ
H ENZYM Ệ
PECTINASE
PECTINASE
2. Polygalacturonase:(pectinase-3.2.1.15)
Dựa vào cơ chế tác dụng có thể chia ra thành:
Endopolygalacturonase (polygalacturonase
dòch hoá): phân cắt liên kết -1,4 ở phía trong α
phân tử pectin cũng như phía trong phân tử axit
polygalacturonic.
Exopolygalacturonase (polygalacturonase

đường hoá): phân cắt dần dần từng phân tử acid
galacturonic một, bắt đầu từ đầu không khử của
mạch.
P
P
E
E
C
C
T
T
I
I
N
N
A
A
S
S
E
E
3. Protopectinase
H ENZYM Ệ
H ENZYM Ệ
PECTINASE
PECTINASE


Tách araban và galactan ra khỏi
Tách araban và galactan ra khỏi

protopectin để tạo thành dẫn xuất metyl của
protopectin để tạo thành dẫn xuất metyl của
axit polygalacturonic (tức là pectin hoà tan)
axit polygalacturonic (tức là pectin hoà tan)
4. Transeliminase


Phân huỷ pectin bằng con đường
Phân huỷ pectin bằng con đường
phi thuỷ phân tạo ra đơn phân là
phi thuỷ phân tạo ra đơn phân là
galacturonic có chứa nối đôi (4-deoxy-5-
galacturonic có chứa nối đôi (4-deoxy-5-
xetogalacturonic).
xetogalacturonic).
P
P
E
E
C
C
T
T
I
I
N
N
A
A
S

S
E
E
H ENZYM Ệ
H ENZYM Ệ
PECTINASE
PECTINASE
4. Transeliminase


Transeliminase có tính đặc hiệu cao nên người
Transeliminase có tính đặc hiệu cao nên người
ta chia nó thành:
ta chia nó thành:


•
•
endopectintranseliminase
endopectintranseliminase


•
•
exopectintranseliminase
exopectintranseliminase


•
•

endopectinc-transeliminase
endopectinc-transeliminase


•
•
exopectinic-transeliminase
exopectinic-transeliminase


Transeliminase có nguồn gốc khác nhau thì có
Transeliminase có nguồn gốc khác nhau thì có
cơ chế tác dụng và thuộc tính khác nhau
cơ chế tác dụng và thuộc tính khác nhau
P
P
E
E
C
C
T
T
I
I
N
N
A
A
S
S

E
E
THU NH N ENZYM Ậ
THU NH N ENZYM Ậ
PECTINASE
PECTINASE
I. Ngu n thu nh n:ồ ậ


Vi sinh v t tổng hợp pectinaseậ
Vi sinh v t tổng hợp pectinaseậ


Nguồn giàu enzyme pectinase là nấm mốc,
Nguồn giàu enzyme pectinase là nấm mốc,
nấm men và vi khuẩn
nấm men và vi khuẩn


•
•


Nấm mốc: penicillium glaucum, P.ehrlichii,
Nấm mốc: penicillium glaucum, P.ehrlichii,
P.chrysogenum, P.expanam, P.cilrimin, Aspergillus
P.chrysogenum, P.expanam, P.cilrimin, Aspergillus
awamori, A.foetidus, A.niger, A.terrus, A.saitoi, Fusarium
awamori, A.foetidus, A.niger, A.terrus, A.saitoi, Fusarium
moniliforme, …

moniliforme, …


•
•


Nấm nem: Saccharomyces fragilis.
Nấm nem: Saccharomyces fragilis.


•
•


Vi khuẩn: Bacillus polymyxa, Flavobacterium
Vi khuẩn: Bacillus polymyxa, Flavobacterium
pentinovorum, Klebsiella aerogenes.
pentinovorum, Klebsiella aerogenes.
P
P
E
E
C
C
T
T
I
I
N

N
A
A
S
S
E
E
THU NH N ENZYM Ậ
THU NH N ENZYM Ậ
PECTINASE
PECTINASE
II.Thu nh n:ậ
Hiện nay người ta thu nhận pectinase chủ yếu từ
Hiện nay người ta thu nhận pectinase chủ yếu từ
vi sinh vật
vi sinh vật
. Có hai phương pháp sản xuất:
. Có hai phương pháp sản xuất:


1. Thu nhận từ canh trường bề mặt
1. Thu nhận từ canh trường bề mặt
2. Thu nhận từ canh trường bề sâu
2. Thu nhận từ canh trường bề sâu
P
P
E
E
C
C

T
T
I
I
N
N
A
A
S
S
E
E
THU NH N ENZYM Ậ
THU NH N ENZYM Ậ
PECTINASE
PECTINASE
II.Thu nh n:ậ
1.
1.
Thu nhận từ canh trường bề mặt
Thu nhận từ canh trường bề mặt


- Môi trường sử dụng để nuôi cấy VSV
- Môi trường sử dụng để nuôi cấy VSV
thường là cám gạo, cám mì, bã củ cải hoặc
thường là cám gạo, cám mì, bã củ cải hoặc
thóc mầm, nguồn dinh dưỡng bổ sung
thóc mầm, nguồn dinh dưỡng bổ sung
thường là các muối ammonium, phosphoric…

thường là các muối ammonium, phosphoric…
độ ẩm môi trường phải nằm trong khoảng
độ ẩm môi trường phải nằm trong khoảng
60
60
0
0
C
C


- Để thu pectinase tinh khiết thì enzym
- Để thu pectinase tinh khiết thì enzym
thô phải được trích ly bằng phương pháp kết
thô phải được trích ly bằng phương pháp kết
tủa bằng dung môi hữu cơ( etanol 72,5-75%
tủa bằng dung môi hữu cơ( etanol 72,5-75%
hoặc iso-propanol 55-57%) hay muối amoni
hoặc iso-propanol 55-57%) hay muối amoni
sunfat có độ bão hòa 0,79%.
sunfat có độ bão hòa 0,79%.