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

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM
KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
BÀI TẬP MÔN HÓA SINH THỰC PHẨM
ỨNG DỤNG CỦA ENZYM
TRONG NGHIÊN CỨU, PHÂN TÍCH VÀ TRONG Y
HỌC
NHÓM SVTH: PHẠM TOÀN THỨC
NGUYỄN DUY PHÚC
CHU LƯU QUANG
VĂN MINH THIỆN
NGUYỄN ANH TUẤN
TỪ CHÍ HÙNG
GVHD: TS TRẦN BÍCH LAM
Mở đầu
Ngày nay công nghệ enzym ngày càng phát triến. Nhờ có nguồn gốc sinh học
và các đặc điểm vượt trội so với các xúc tác vô cơ như: điều kiện phản ứng ôn
hòa, tiết kiêm năng lựơng, tốc độ phản ứng nhanh, cường độ xúc tác mạnh và
đặc biệt enzym có tính đậc hiệu rất cao vì thế enzym này càng được sử dụng
rộng rãi. Enzym không chỉ được ứng dụng trong công nghiệp sản xuất thực
phẩm để tạo la nhiều loại thực phẩm phục vụ cho đời sống của con người mà
nhờ vào tính chất đặc hiệu cao enzym còng được ứng dụng trong nghiên cứu
phân tích và y học. Vì vậy bài báo cáo này chúng em muốn giới thiệu ứng dụng
của một số enzym trong lĩnh vực phân tích và y học.
Mục lục
I/ ứng dụng của enzym trong nghiên cứu, phân tích
1. enzym glucooxydaza
2. enzym cacbonpeptydaza
3. enzym ureaza
II/ ứng dụng của enzym trong y học
1. enzym telomeraza

III. Ứng dụng của ezym trong nghiên cứu
CHUƠNG I: ỨNG DỤNG CỦA ENZYM TRONG PHÂN TÍCH
1.Enzym Glucooxidaza
1.1 Đặc tính của enzym glucooxidaza
Các nghiên cứu về cấu tạo và đặc tính của enzym glucooxidaza đã được
A.Crueger và W.Crueger thực hiện năm 1990. Các tác giả kết luận enzym
glucooxidaza là hợp chất glucoprotein, có ohân tử lượng khoảng 155x10
3
D.
Glucooxidaza chứa 2 phân tử coenzym flavinadenindinucleotit ( viết tắt là
FAD) và 16% khối lượng phân tử là hydratcacbon ( mannoza, galactoza và
glucosamine dưới dạng N-acetyl).
Enzym glucooxidaza tổng hợp từ A.niger có cấu tạo bởi 583 axit amin. Điểm
đẳng điện của enzym này là pH 4,2. Enxym glucooxidaza có tính đặc hiệu rất
cao, chỉ cần một thay đổi nhỏ trong cấu trúc thì hoạt lực oxy hóa của enzym
đã khác hẳn nhau, ví dụ gốc glucoza trong phân tử enzym ở dạng β-D glucoza
có hoạt tính oxy hóa mạnh hơn α-D
glucoza 157 lần.
Enzym glucooxydaza
1.2 Cơ chế xúc tác của enzym glucooxydaza
Glucooxydaza thu được từ nấm mốc , khi có mặt oxy sẽ chuyển glucoza
thành axit gluconic và H
2
O
2
. Glucooxydaza có tính đặc hiệu cao hầu như
chỉ chuyển hóa β-D glucoza
C
6
H

12
O
6
+ O
2
+ H
2
O
 →
zaglucooxyda
C
6
H
12
O
7
+ H
2
O
2
Cơ chế tác dụng như sau:
Đầu tiên, nó xúc tác sự tách hai nguyên tử hydro ở cacbon thứ nhất của
glucoza để tảo thành glucono – lacton:
+ Pr.FAD
+
→ + Pr.FADH
2
β - D – glucoza β- D – glucono - δ - lacton
Flavin khử sẽ tác dụng với oxy của không khí tạo thành H
2

O
2
:
Pr.FADH
2
+ O
2
→ Pr.FAD + H
2
O
2
Còn β- D – glucono - δ - lacton sẽ kết hợp với nước và phân ly một cách
ngẫu nhiên thành axit gluconic:
+ H
2
O → ngu6o
Thường người ta thu chế phẩm glucooxydaza ừ nấm mốc nòi penicilium và
Aspergillum như A.niger , Pen.notatum, Pen. Chrysogenum, Pen.vitale.
Theo cơ chế hoạt động của enxym glucooxydaza thì luôn có hình thành
H
2
O
2
, chính H
2
O
2
lại ức chế hoạt động của enzym glucooxydaza. Để giải
quyết tồn tại trên người ta bổ sung một loại enzym có khả năng chuyển hóa
H

2
O
2
như enzym catalaza. Quá trình oxy hóa glucoza dưới hệ hai enzym
glucooxydaza – catalaza như sau:
1.2 Ứng dụng của enzym glucooxydaza
Nhờ có tính đặc hiệu cao ( chỉ oxy hóa β - glucoza ) nên người ta dúng nó làm
thuốc thử xác định glucoza trong hỗn hợp đường phứcc tạp và trong các hệ
thống sinh học. Nguyên tắc cũng dựa trên phản ứng:
`` Glucoza + oxy
 →
zaglucooxyda
axit gluconic + H
2
O
2

H
2
O
2
+ chất tiếp nhận sinh màu
 →
peroxydaza
chất tiếp nhận sinh màu
dạng oxy hóa( có màu xanh
hay màu khác)
Chất tiếp nhận sinh màu có thể dùng là octotoluidin hay octodianizin.
Để biết luợng glucoza trong dịch sinh học một cách nhanh chóngngưới ta có
thể dùng giấy chỉ thị tẩm dung dịch hai enzym. Đoạn nhúng vào dung dịch

sinh học(nước tiểu) nếu có chứa glucoza thí sau 1-2 phút sẽ xuất hiện màu
xanh. Hoặc được xác định tự động bằng glucooxidaza gắn đồng hóa trị với
polytirol.
2. Enzym cacboxypeptydaza(EC 3.4.17)
2.1 cơ chế tác động của enzym cacboxypeptydaza
Carboxypeptidase A (EC 3.4.17.1) thuộc nhóm peptidhydrolase, xúc
tác cho sự thủy phân liên kết peptid, phản ứng xảy ra với vận tốc lớn
nếu amino acid đầu C là amino acid thơm. enzyme này cũng thủy phân
liên kết este.
Carboxypeptidase A có khối lượng phân tử 34,3. KDa chứa 1 mol
Zn/1 mol E. Zn tham gia trong hoạt động xúc tác của enzyme. Khi thay
thế Zn bằng các kim loại hóa trị hai khác làm thay đổi hoạt độ và có thể cả
tính đặc hiệu của enzyme. Trong phân tử enzyme, Zn ở gần bề mặt phân
tử, tương tác với gốc His - 69, His - 196 và Glu - 72.
Các gốc amino acid có vai tr. xúc tác trong trung tâm hoạt động của
enzyme là: Arg - 145, Tyr - 248 và Glu - 270.
Cơ chế phản ứng xúc tác của Carboxypeptidase A được xác định
trên cơ sở kết quả nghiên cứu phản ứng của nó với dipeptid glycyltyrosine.
Quá trình phân giải liên kết peptid có thể được phân thành các bước sau:
- Tạo thành phức ES: Khi tiếp xúc với cơ chất, các nhóm trong trung
tâm hoạt động của enzyme thay đổi vị trí trong không gian. Nhóm
guanidin của Arg - 145 cũng như nhóm carboxyl của Glu - 270 dịch