ENZYM CỐ ĐỊNH

ENZYM COÁ ÑÒNH


• Các phương pháp cố đònh enzym
•
•
•
•

A- Khâu mạch thành chuỗi enzym
B- Nhốt enzym
C- Gắn enzym trên chất mang không tan
D- Kết hợp các phương pháp

C

B

A



NHỐT enzym
•
•
•
•
•

Gồm có:
+ Gói trong màng bán thấm,

+ Nhốt trong khuôn gel VD polyacrylamid, alginate
+ Nhốt trong sợi tổng hợp
+ Nhốt trong các hạt mixen có đường kính từ 1-100µm.

•
•

Đặc điểm:
- Được áp dụng rộng rãi hơn các phương pháp khác vì có thể nhốt
bất kỳ loại enzym nào
- Nhốt cùng lúc nhiều enzym khác nhau với các kích thước khác
nhau.
- Yêu cầu: Cơ chất và sản phẩm phải có kích thước tương đối nhỏ
- Diện tích tiếp xúc cơ chất giảm, truyền khối hạn chế
- Nồng độ enzym cao
- Hoạt tính giảm

•
•
•
•
•



Polimer dạng
bột
 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Dung môi hữu
cơ

Hoà tan

Enzym

Tạo nhũ tương

Tạo hình sợi, màng, hạt

Sấy đuổi
dung môi

Enzym cố đònh
trong sợi, màng,
hạt

Gắn enzym
• Gắn enzym lên chất mang không tan bằng:
• Liên kết vật lý: hấp phụ VD sicicagel, thuỷ tinh xốp
• Liên kết hóa học:
– Liên kết ion,
– Liên kết cộng hóa trò,
– Cầu nối kim loại


Gắn enzym lên chất mang bằêng các liên kết hoá học
•
•
•
•
•

Nguyên tắc:
· Tạo liên kết cộng hoá trò giữa chất mang và enzym
· Hoạt hoá chất mang, thay đổi nhóm chức chất mang
· Tạo cầu nối giữa chất mang và enzym
Thực hòện nhiều giai đoạn, hoạt tính của enzym bò ảnh
hưởng bởi hoá chất sử dụng trong quá trình cố đònh


Các axit amin hoạt hóa ở
enzym

Nhóm chức tạo liên
kết

Lys

NH2

Asp, Glu

COOH

Cys

SH

Ser, Thre

OH

Tyr

-C6H4OH








TNH CHAT ẹONG HOẽC CUA ENZYM CO ẹềNH

Tính chất
• pH tối thích của enzym giảm nếu enzym được liên kết với
chất mang tích điện dương.
• pH tăng từ 1 đến 2 đơn vị nếu enzym được cố định trên
chất mang tích điện âm.
• Do ảnh hưởng của trạng thái ion hóa ở trung tâm hoạt
động làm thay đổi hằng số Km và Vmax của enzym.
Enzym bền hơn dưới tác động của các yếu tố môi
trường
• Khoảng pH hoạt động cũng rông hơn
•



• Nồng độ cơ chất ở bề mặt enzym cố định thấp
hơn trong dung dịch, làm cho khả năng phản
ứng của enzym cố định thấp hơn enzym hồ
tan.

n = v / vs
Trong đó
• V= hoạt độ enzym cố đònh
• Vsol = hoạt độ enzym trong dung dòch
• Nếu khuyếch tán nhanh thì: n gần bằng 1


Ưu điểm của enzym cố định
Taiù sử dụng nhiều lần
Độ tinh khiết

Dễ điều khiển thành phân
Có thể ngưng phản ứng mọi thời điểm · 
Dễ dàng tách ra khỏi sản phẩm sau khi phản ứng kết thúc
Giữ hoạt tính trong thời gian lâu hơn
Cố định nhiều enzym thực hiện một chuỗi phản ứng liên tục
Có thể tiêu thụ lượng cơ chất lớn
Sử dụng cho các đầu dò sinh học
Ngăn cản hiện tượng rửa trơi


Nhược điểm
Hiệu suất gắn nhỏ hơn 100%
Hoạt tính kém,
Hoạt tính giảm khi tái sử dụng nhiều lần
Khơng đồng nhất, đánh giá hoạt tính chỉ
tương đối


ỨNG DỤNG CUẢ enzym KHÔNG TAN
• Trong công nghiệp
∀ •
Năm 1969 Wilson đã xây dư”ng thành công xưởng
thực nghiệm để sản xuất liên tục glucoza bằng
glucoamilaza không tan
∀ •
1971 người ta đã thành công trong việc dùng
kimotripsin liên kết đồng hoá trò với các CMC để làm
đông tụ sưã thay cho rennin đắt tiền.
∀ •
enzym Raxemaza không tan đã được sử dụng để

chuyển toàn bộ dạng D-axitamin thành dạng L-axitamin
làm tăng giá trò cuả sản phẩm lên gấp đôi.


Trong y học
∀ • Ureaza gắn trong vi tiểu cầu đã được sử
dụng có kết quả để loại trừ ure cuả máu
trong thận nhân tạo
∀ • Vi tiểu cầu có chứa catalaza đã có thể
thay thế một cách có hiệu quả các
catalaza cón thiếu ở trong cơ
∀ • Đưa vi tiểu cầu có gắn enzym Lasparaginaza vào cơ thể có khả năng ức
chế sự phát triển cuả một số u ác tính


Trong phân tích hoá sinh
∀•
Glucooxidaza gắn đồng hoá trò với
polystirol được dùng để xác đònh tự động
glucoza
∀•
Điện cực ureza không tan dùng để
xác đònh tự động ure trên dòng liên tục
∀•
Điện cực alcoloxydoreductaza
không tan dùng để xác đònh methanol,
etanol trong dung dòch nước.