NGUỒN THU NHẬN EMZYM PROTEASE VÀ ỨNG DỤNG

TRƯỜNG :ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA :KĨ THUẬT HÓA HỌC
BỘ MÔN :CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
BÁO CÁO THUYẾT TRÌNH HÓA SINH THỰC PHẨM
ĐỀ TÀI:NGUỒN THU NHẬN EMZYM PROTEASE VÀ ỨNG
DỤNG
Nhóm SVTH:Nguyễn Thái Duy :60800319
Phạm Nhật Minh Giang :
Nguyễn Nhất Din : 60800282
Cao Nguyễn Ngọc Hoàng :60800697
Võ Thanh Liêm :60801083
Phạm Nhật Minh Giang :60800534
Nguyễn Trọng Oánh :60801510
GVHD:Ts :Trần Bích Lam


1
2
Mục Lục
Phần 1:Giới thiệu về Enzym Protease………………4

Phần 2:Nguồn Thu Nhận Enzym Protease………….5
Phần 3:Ứng dụng trong công nghiệp……………….12
3
I.Giới thiệu về enzyme protease:
1.Giới thiệu chung về enzyme protease:
- Nhóm enzyme protease xúc tác quá trình thuỷ phân liên kết liên kết peptit (-CO-
NH-)n trong phân tử protein, polypeptit đến sản phẩm cuối cùng là các axit amin. Ngoài ra,
nhiều protease cũng có khả năng thuỷ phân liên kết este và vận chuyển axit amin.
Protease cần thiết cho các sinh vật sống, rất đa dạng về chức năng từ mức độ tế bào, cơ
quan đến cơ thể nên được phân bố rất rộng rãi trên nhiều đối tượng từ vi sinh vật (vi

khuẩn, nấm và virus) đến thực vật (đu đủ, dứa...) và động vật (gan, dạ dày bê...). So với
protease động vật và thực vật, protease vi sinh vật có những đặc điểm khác biệt. Trước hết
hệ protease vi sinh vật là một hệ thống rất phức tạp bao gồm nhiều enzyme rất giống nhau
về cấu trúc, khối lượng và hình dạng phân tử nên rất khó tách ra dưới dạng tinh thể đồng
nhất
- Cũng do là phức hệ gồm nhiều enzyme khác nhau nên protease vi sinh vật
thường có tính đặc hiệu rộng rãi cho sản phẩm thuỷ phân triệt để và đa dạng.
- Protease được phân chia thành hai loại: endopeptidase và exopeptidase.
2.Phân loại:
a. Dựa vào vị trí tác động trên mạch polypeptide, exopeptidase đươ
̣
c phân chia tha
̀
nh
hai loa
̣
i:
+ Aminopeptidase: xúc tác thủy phân liên kết peptide ở đầu N tự do của chuỗi polypeptide
để giải phóng ra một amino acid, một dipeptide hoặc một tripeptide.
+ Carboxypeptidase: xúc tác thủy phân liên kết peptide ở đầu C của chuỗi polypeptide và
giải phóng ra một amino acid hoặc một dipeptide
b. Dựa vào động học của cơ chế xúc tác, endopeptidase được chia thành bốn nhóm:
+ Serin proteinase: là những proteinase chư
́
a nhóm –OH của gốc serine trong trung tâm
hoạt động va
̀
có vai trò đặc biệt quan trọng đối với hoạt động xúc tác của enzyme. Nhóm
này bao gồm hai nhóm nhỏ: chymotrypsin và subtilisin. Nhóm chymotrypsin bao gồm các
enzyme động vật như chymotrypsin, trypsin, elastase. Nhóm subtilisin bao gồm hai loại

enzyme vi khuẩn như subtilisin Carlsberg, subtilisin BPN. Các serine proteinase thường
hoạt động mạnh ở vùng kiềm tính và thể hiện tính đặc hiệu cơ chất tương đối rộng.
+ Cysteine proteinase: Các proteinase chư
́
a nhóm –SH trong trung tâm hoạt động. Cystein
proteinase bao gồm các proteinase thực vật như papayin, bromelin, một vài protein động
vật và proteinase ký sinh trùng. Các cystein proteinase thường hoạt động ở vùng pH trung
4
tính, có tính đặc hiệu cơ chất rộng.
+ Aspartic proteinase: Hầu hết các aspartic proteinase thuộc nhóm pepsin. Nhóm pepsin
bao gồm các enzyme tiêu hóa như: pepsin, chymosin, cathepsin, renin. Các aspartic
proteinase có chứa nhóm carboxyl trong trung tâm hoạt động và thường hoạt động mạnh ở
pH trung tính.
+ Metallo proteinase: Metallo proteinase la
̀
nhóm proteinase được tìm thấy ở vi khuẩn,
nấm mốc cũng như các vi sinh vật bậc cao hơn. Các metallo proteinase thường hoạt động
vùng pH trung tính và hoạt độ giảm mạnh dưới tác dụng của EDTA.
Ngoài ra, protease được phân loại một cách đơn giản hơn thành ba nhóm:
- Protease acid : pH 2-4
- Protease trung tính : pH 7-8
- Protease kiềm : pH 9-11
II.Nguồn thu enzym protease
1.Vi khuẩn:
Bacillus subtilis
-Lượng protease sản xuất từ vi khuẩn được ước tính vào khoảng 500 tấn, chiếm
59% lượng enzyme được sử dụng.
Protease của động vật hay thực vật chỉ chứa một trong hai loại endopeptidase hoặc
exopeptidase, riêng vi khuẩn có khả năng sinh ra cả hai loại trên, do đó protease của vi
khuẩn có tính đặc hiệu cơ chất cao. Chúng có khả năng phân hủy tới 80% các liên kết

peptide trong phân tử protein.
-Trong các chủng vi khuẩn có khả năng tổng hợp mạnh protease là Bacillus subtilis,
B. mesentericus, B. thermorpoteoliticus và một số giống thuộc chi Clostridium. Trong đó,
B. subtilis có khả năng tổng hợp protease mạnh nhất (Nguyễn Trọng Cẩn và cs, 1998). Các
vi khuẩn thường tổng hợp các protease hoa
̣
t động thích hợp ở vùng pH trung tính và kiềm
yếu.
-Các protease trung tính của vi khuẩn hoạt động ở khoảng pH hẹp (pH 5-8) và có
khả năng chịu nhiệt thấp. Các protease trung tính tạo ra dịch thủy phân protein thực phẩm
ít đă
́
ng hơn so với protease động vật và tăng giá trị dinh dươ
̃
ng. Các protease trung tính có
khả năng ái lực cao đối với các amino acid ưa béo và thơm. Chúng được sinh ra nhiều bởi
B. subtilis, B. mesentericus, B. thermorpoteoliticus và một số giống thuộc chi Clostridium.
5
-Protease của Bacillus ưa kiềm có điểm đẳng điện bằng 11, khối lượng phân tử từ
20.000-30.000. Ổn định trong khoảng pH 6-12 và hoạt động trong khoảng pH rộng 7-12.
2.Nấm
Aspergillus oryzae
-Nhiều loại nấm mốc có khả năng tổng hợp một lượng lớn protease được ứng dụng
trong công nghiệp thực phẩm là các chủng: Aspergillus oryzae, A. terricola, A. fumigatus,
A. saitoi, Penicillium chysogenum)… Các loại nấm mốc này có khả năng tổng hợp cả ba
loại protease: acid, kiềm và trung tính. Nấm mốc đen tổng hợp chủ yếu các protease acid,
có khả năng thủy phân protein ở pH 2,5-3 [2].
Một số nấm mốc khác như: A. candidatus, P. cameberti, P. roqueforti… cũng có khả năng
tổng hợp protease có khả năng đông tụ sữa sử dụng trong sản xuất pho ma
́

t.
3.Xạ khuẩn

Streptomyces grieus S. fradiae
-Về phương diện tổng hợp protease, xạ khuẩn được nghiên cứu ít hơn vi khuẩn và
nấm mốc. Tuy nhiên, người ta cũng đã tìm được một số chủng có khả năng tổng hợp
protease cao như: Streptomyces grieus, S. fradiae, S. trerimosus…
Các chế phẩm protease tư
̀
xạ khuẩn được biết nhiều là pronase (Nhật) được tách chiết từ S.
grieus, enzyme này có đặc tính đặc hiệu rộng, có khả năng thủy phân tới 90% liên kết
peptide của nhiều protein thành amino acid. Ở Liên Xô (cũ), người ta cũng tách được chế
phẩm tương tự từ S. grieus có tên là protelin.
6