ENZYME và ứng dụng enzym

ENZYME và ứng dụng enzym
- Yếu tố ảnh hưởng hđ enzyme: nhiệt độ, pH, nồng độ chất nền (substrate concentration).
*Chất kìm hãm/ức chế enzyme (Enzyme inhibitors): là những chất làm giảm tốc độ phản
ứng do enzyme xúc tác; có bản chất hóa học khác nhau (ví dụ: các ion, chất vô cơ hay chất hữu
cơ, cơ chất hay sản phẩm của phản ứng enzyme).
 Kìm hãm đặc hiệu/không đặc hiệu
 Kìm hãm thuận nghịch/không thuận nghịch
 Kìm hãm thuận nghịch: inhibitor kết hợp với enzyme-> ảnh hưởng đến sự kết hợp của
enzyme với cơ chất
◦ Kìm hãm cạnh tranh (competitive inhibition)
◦ Kìm hãm phi cạnh tranh (noncompetitive inhibition)
◦ Kìm hãm hỗn hợp (mixed inhibition)
- Ứng dụng enzyme trong công nghiệp: Các chất tẩy rửa; Chất đốt sinh học; Ngành
dệt, vải sợi; Ngành công nghiệp bia rượu; Y học và Công nghệ sinh học; Công nghiệp sản xuất
nước hoa quả; Công nghiệp giấy.
 Các enzyme biến đổi carbohydrate
◦ Alpha-amylase: phân cắt bột tạo dextrin – Aspergillus niger và A. oryzae;
Bacillus licheniformis và B. amyloquefaciens
◦ Glucoamylase: phân cắt bột tạo glucose – Aspergillus niger và Rhizopus sp
 Các protease:
◦ Protease acid: Aspergillus sp.
◦ Protease kiềm: Aspergillus oryzae và Bacillus sp.
◦ Protease trung tính: Bacillus amyloquefaciens
 Các enzyme khác:
◦ Cellulase, pectinase, lipase


◦ DNA polymerase, restriction endonuclease, ligase….
- Sử dụng enzyme trong điều trị bệnh: Liệu pháp enzyme; Chẩn đoán lâm sàng; Xđ
các chất chuyển hóa; Các phân tích miễn dịch liên quan đến enzyme.
Yêu cầu đối với enzyme phục vụ chẩn đoán

Yêu cầu đối với chế phẩm enzyme điều trị

bệnh.

bệnh.

 Có trong máu, nước giải hoặc trong một
số mô có dịch.
 Xác định hoạt độ dễ dàng.

 Phải được vận chuyển đến đúng vị trí
đích.
 Có hoạt độ cao tại vị trí đích (pH, chất

 Có sai khác rõ rệt về hoạt độ enzyme ức chế, cơ chất…)
giữa trạng thái bình thường và bệnh lý.

 Có độ bền tương đối để đáp ứng thời

 Có độ bền tương đối để dáp ứng thời gian điều trị cần thiết.
gian bảo quản mẫu trước khi phân tích.

 Có độ sạch cao.
 Có thể sử dụng dễ dàng.

- Hạn chế trong việc sử dụng các enzyme điều trị
 Không bền, dễ bị biến tính
 Có thể bị bất hoạt bởi các chất ức chế vốn có trong hệ thống sống
 Tính thấm của màng tế bào cản trở sự thâm nhập của enzyme

 Tính tạo miễn dịch (immunogenicity)
 Giá thành cao
* Ưu điểm của s/d enzyme.

* Thách thức của s/d enzyme.

◦ Phản ứng phụ có hại ít hơn khi dùng thuốc ◦ Độ bền
tổng hợp hóa học phân tử thấp
◦ Có tính đặc hiệu cao

◦ Tính miễn dịch
◦ Tính nhắm đích
◦ Tính thấm

- Các chất ức chế enzyme trong y học.
 Các chất ức chế ức chế một enzyme hay nhóm enzyme  ảnh hưởng đến con đường
chuyển hóa.


 Giảm nồng độ các sản phẩm của enzyme hoặc tăng nồng độ cơ chất  góp phần kiểm
soát hàm lượng các chất.
 Hiệu quả của chất ức chế enzyme phụ thuộc vào:
◦ Khả năng ức chế
◦ Độ đặc hiệu
◦ Con đường chuyển hóa
Bản chất chất ức chế, đặc điểm chuyển hóa và dược động học