Tải bản đầy đủ (.pdf) (8 trang)

Phương pháp xác định hoạt độ một số loại enzim

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (226.49 KB, 8 trang )

CÔNG NGH ENZIM GVC: Ths. Trn Xuân Ngch
Trang: 68
Chng 7: PHNG PHÁP XÁC NH HOT  MT SÔ LOI
ENZIM
(Copfacto: cht phi hp hay cht cng tác ca enzim
DEAE – celluloza: diethylamino – athylcelulose)
7.1. n vo hot :
c  hot ng ca enzim trong ch phm là thông tin quan trng v lng enzim
trong i tng nghiên cu, vì rng trong nhng u kin xác nh, tc  phn ng
enzim t l vi lng enzim trong hn hp phn ng. Lng enzim theo quy c quc t
c biu din bng n v enzim:
n v tiêu chun enzim là lng enzim có kh nng xúc tác chuyn hóa 1 micro mol
 cht sau 1 phút  nhng u kin xác nh cho trc
- Trong trng hp enzim ch phân gii mt s liên kt ca phân t c cht (ví d
proteinaza vi c cht protein, amilaza vi c cht tinh bt) thì n v hot  tiêu chun
a enzim không tính micromol c cht b chuyn hoá mà tính bng micromol ng
ng ca các nhóm tng ng c to thành. Tc là tính theo s liên kt (peptit hay
glucozit) b phân gii.
- Trong trng hp phn ng gia 2 loi phân t theo kiu thì
n v enzim là lng enzim xúc tác chuyn hóa 1 micromol c cht A hoc B, hoc 2
micromol c cht A (hoc B) nu A=B sau 1 phút.
- Khi xác nh hot  enzim trong pha lng (dch th) thì tính sn v enzim trong
100 ml.
-  cht dùng các n v dn xut ca n v biu din: mili n v, kilô n v.
- Trong quá trình tách và làm sch (tinh ch) enzim thì ánh giá hiu qu ca quá
trình này, ngi ta dùng n v hot riêng: ó là sn v enzim tính trên 1 mg protein.
n v này ánh giá mc  thun khit ca enzim.
- u bit chính xác trng lng phân t ca enzim thì có th xác nh c hot 
phân t ca nó: là s phân t c cht (hoc sng lng các nhóm tng ng) b
chuyn hoá di tác dng ca 1 phân t enzim sau 1 phút.
- u bit c s trung tâm hot ng trong phân t enzim có th bit c hot  ca


trung tâm xúc tác. ó là s phân t c cht b chuyn hoá do 1 trung tâm xúc tác ca
enzim sau 1 phút. Nh vy nu enzim ch có mt trung tâm xúc tác thì i lng này
trùng vi hot  phân t enzim.
- ng  enzim trong dung dch c biu din bng sn v hot ng trong 1 ml.
- Nhng u cn lu ý khi xác nh hot  enzim:
+ Bn cht các enzim là protein nên thng không bn vng, rt nhy cm vi các
tác nhân lý, hoá. Vì vy khi làm thí nghim vi enzim cn tránh các yu t có th gây
A + B C + D
CÔNG NGH ENZIM GVC: Ths. Trn Xuân Ngch
Trang: 69
bin tính vô hot enzim nh: t
0
cao, pH quá axit, quá kim, kim loi nng và mui ca
chúng...tránh to bt trong dung dch vì mt s enzim có th b kìm hãm trên b mt phân
chia pha.
+ Các u kin (thông s) phn ng (t
0
, pH, áp sut...) phi  trong gii hn
enzim có th tn ti bn vng và c gi cnh trong sut thi gian phn ng. Mun
y phi tin hành phn ng trong dung dch có pH xác nh, bình phn ng phi t
trong máy siêu n nhit, các cht phn ng (c cht, cofacto...) phi có nhit  ca bình
phn ng trc khi np vào.
+ Phn ng enzim c tin hành trong u kin d c cht và cofacto. Cn tính
trc  sao cho khi kt thúc phn ng ch cô  20% c cht ban u b chuyn hoá.
trc ó cn xác nh nng  c cht thích hp cho phn ng bng các thí nghim qui
hoch ng.
+ Thi gian xác nh hot  không nên quá lâu, thng trong khong 5 – 30 phút.
t nht là xác nh tc  phn ng  phút u tiên (30 – 60s) vì tc  phn ng n
nh enzim cha b các tác ng nh hng nhiu n hot . Trong mt s trng hp
u hot  enzim quá thp hay cn nghiên cu nh hng ca mt s yu t hoá hc,

hoá sinh (kim loi, gc axit, baz...) cn phi  enzim vi c cht có yu t kho sát
trong thi gian  lâu (>1h).
+ Khi xác nh hot  enzim, bên cnh mu thí nghim (enzim tác dng vi c
cht) cn làm mu kim tra (kim chng, mu trng) trong ó enzim ã b mt hot ng
(hoc không có enzim) trc khi tip xúc vi c cht. Mu này cng thc hin ging mu
thí nghim nhng ch khác là phi vô hot (ình ch hot ) enzim hoc là không thêm
enzim. Hot  enzim c tính bng hiu s lng c cht (hay sn phm phn ng)
gia mu thí nghim và kim tra.
7.2. Các phng pháp xác nh hot  enzim:
Có th phân chia thành 2 loi phng pháp: liên tc và gián n.
- Phng pháp liên tc: s dng máy móc, thit bc bit hot ng tng liên tc
(chun , so sánh, o c) vi c cu tng ghi li liên tc s bin i ca các cht và
các thông s phn ng (hin th bng bng, biu,  th, biu , enzim ...) trong sut
thi gian tác dng ca enzim.
Nh vy phng pháp này có nhiu u m, hoàn toàn tng, có kt qu ngay, cùng
t lúc có th có nhiu mu theo mt chng trình nh sn. ây là xu hng và thc
tin hin nay vi công ngh cao (high – tech)
- Phng pháp gián n: cho enzim tác dng vi c cht, sau nhng khong thi gian
nht nh thì ly mu phn ng  phân tích kt qu.
CÔNG NGH ENZIM GVC: Ths. Trn Xuân Ngch
Trang: 70
Có th gi phng pháp này là phng pháp cn nhng hin nay vn còn c s
ng ph bin trng nghiên cu thm dò, s b, thí nghim i cng, nh tính. Ch có
t s ít thao tác vi enzim tinh khit c xem là hin i.
Sau ây ta xem xét mt s phng pháp c th.
7.2.1. Phng pháp o  nht:
Thng dùng c cht ca enzim có  nht ln hn (hoc nh hn) sn phm phân
hu ca nó. S bin i  nht này là thc o hot  enzim. Phng pháp này thng
dùng  xác nh hot  enzim thu phân cho amylaza, proteinaza.
7.2.2. Phng pháp phân cc k:

Thng dùng khi c cht ca enzim hoc sn phm phân gii ca nó có kh nng làm
quay mt phng ánh sáng phân cc và góc quay riêng ca chúng có khác nhau. Ngi ta
thng dùng phng pháp này  xác nh hot  ca saccaraza. C cht ca enzim này
là ng saccaroza có góc quay riêng là +66,5
0
(phía phi). Sn phm thu phân ca nó
là glucoza (góc quay riêng +52,5
0
) và fructoza (góc quay riêng là -92,4
0
- phía trái). Khi
enzim tác dng lên saccaroza theo mc  thu phân mà góc quay tng cng gim dn và
chuyn t phi sang trái. ây là phn ng nghch o ng rt kinh n trong nghiên
u ng hc phn ng, ng to ra gi là ng nghch o (t phi sang trái mt
phng ánh sáng phân cc). Tác nhân xúc tác thông thng (không phi enzim) là axit vô
 (HCl, H
2
SO
4
).
7.2.3. Phng pháp áp k:
c dùng khi phn ng enzim to thành hay hp th khí, chng hn các loi phn
ng oxy hoá có s tham gia ca phân t oxy (oxy hoá hiu khí), decacboxy hoá, deamin
hoá (loi CO
2
, NH
3
). Ngoài ra có th dùng phng pháp này  xác nh hot  ca
enzim trong quá trình phn ng không trc tip làm bin i th tích nhng kho thông
qua các phn ng trung gian tip theo (th hin gián tip hot ng ca enzim và do ó

th hin hot  ca nó) li to thành hoc hp th khí.
Ví d: - Các phn ng to axit hu c do enzim oxy hoá kh lipaza xúc tác có th
dung dch m bicacbonat (HCO
3
-
)  to thành CO
2
(theo phn ng
- Các phn ng deamin hoá di tác dng ca enzim peptithydrolaza, sau phn ng
cho tác dng vi axit nit to thành N
2
- Các phn ng lên men cn (ym khí và hiu khí) có th thc hin trong bình
Enron, hp th CO
2
bng dung dch BaSO
4
.
7.2.4. Phng pháp ph quang k:
Thng dùng  xác nh hot  các enzim mà c cht, coenzim hoc sn phm phn
ng có kh nng hp th ánh sáng khác nhau  nhng bc sóng xác nh. S bin i 
p th bc sóng y trong quá trình phn nh là o hot  enzim. Phng pháp này
c s dng rng rãi  nghiên cu các enzim thuc nhóm oxy hoá kh
oxydoreductaza, chng hn:
- Các ehydrogenaza vi coenzim NAD
+
hoc NADP
+
. Tc  phn ng enzim c
xác nh theo mc  kh hoc oxy hoá coenzim ca chúng. Dng kh NADH, NADPH
và dng oxy hoá ca các coenzim này khác nhau rõ rt v kh nng hp th bc sóng

H
+
+ HCO
3
-
H
2
O + CO
2
)
(NH
3
+
HNO
HNO
3
+
N)
CÔNG NGH ENZIM GVC: Ths. Trn Xuân Ngch
Trang: 71
340 nm, s bin i này phn ánh mc  chuyn hoá gia 2 dng và cng chính là tc
 và hot  phn ng enzim.
- Enzim tyrosunaza xúc tác s oxy hoá các hp cht phenol thành các quinon. Phn ng
này làm tng  hp th  bc sóng 280 nm. ây là phng pháp xác nh hot 
tyrosinaza (gi là phng pháp A hay phng pháp tyrosin 280). Tng t nh trên,
EPPO xúc tác oxy hoá c cht pyrpcatechin.
Phng pháp này ch cn lng nguyên liu nghiên cu rt ít, li có  nhy cao, cho
phép xác nh nhanh chóng, chính xác hot  enzim. Vì vy ây là mt trong nhng
phng pháp c s dng ph bin nht  nghiên cu enzim hc. Thm chí có trng
p phn ng enzim không làm bin i rõ rt quang ph hp th thì mt tác nhân khác

(enzim hay mt tác nhân khác) tác dng làm sn phm phm ng  thay i s hp th.
7.2.5. Phng pháp chun  liên tc:
c dùng  nghiên cu các phn ng enzim mà kt qu ca nó to thành axit hoc
baz. Lúc ó dùng thit b tng thêm kim hoc axit vào  gi pH môi trng phn
ng cnh, ng thi tng ghi ng biu din lng kim hoc axit ã tiêu tn vào
phn ng trung hoà. Lu lng kim hoc axit này phn ánh tc  phn ng enzim.
Phng pháp này có thc mô t m rng ra  nghiên cu các i tng khác
nhng trên nguyên tc liên tc nh lng (sn phm to thành hay lng c cht tiêu
hao), chng hn gián tip o th oxy hoá kh vi n cc tiêu chun khi nghiên cu các
enzim oxy hoá.
7.2.6. Phng pháp sc ký:
ây là phng pháp hin i, hin nay c s dng rt nhiu và trong nhiu trng
p dùng  tinh ch enzim. Tt c các phng pháp sc ký u có th áp dng  xác
nh hot  enzim. T phng pháp lâu i nht nh sc ký giy, sc ký trao i ion cho
n các phng pháp hin i nh sc ký lng cao áp, sc ký khí kt hp vi các phng
pháp phân tích hin i khác (phân tích axit ami tng, cng hng t ht nhân, cc
ph). Lng enzim và c cht cng nh sn phm phn ánh rt ít cng cho kt qu chính
xác, nhanh chóng.
7.2.7. Phng pháp hoá hc:
Dùng các phn ng hoá hc khác nhau  nh lng c cht b hao ht hoc sn
phm phn ng to thành di tác dng ca enzim. Các phn ng này thuc loi at màu
c trng, to màu vi thuc thc trng, ....nói chung là mt du hiu  nói lên mc
 hay thi m kt thúc phn ng. (ví dm tng ng khi nh phân axit – baz
c xác nh bi si màu fenolftalein, quì tím...)
Trong tt c các phng pháp va nêu, tu theo u kin, yêu ccu nghiên cu thc t
mà quyt nh phng thc tin hành (chng hn tin hành trong u kin thi gian nh
nhau, hay nng  enzim, nng  c cht không i ...) qui hoch thc nghim  xác
nh các thông s ti u.
7.3. Chun b dch chit enzim  xác nh ho.
Ch phm enzim có th dng rn, lng, bao gm giá th (c cht, cht n, ht cc)

các b phn khác nhau ca c th sinh vt sinh enzim (mô, t bào, khun ty, bào t...) và
CÔNG NGH ENZIM GVC: Ths. Trn Xuân Ngch
Trang: 72
môi trng sinh tng hp enzim (ch yu là nc) có th cha c enzim trong ó. Trong
quá trình nuôi cy, ny mm, enzim có th tin hành vào môi trng (enzim ngoi bào)
hoc enzim tn ti trong t chc c th sinh vt (mô, t bào), vì vy phi cn x lý nhm
y enzim  xác nh.
-i enzim ngoi bào:
+ Nu quá trình nuôi cy hay tích lu enzim bng phng pháp b sâu trong môi
trng lng. Sau khi ly mu xong cn làm sch nhanh chóng xung 0
0
C ri ly tâm tc
 cao 5000 – 6000 vòng/phút  thu c dung dch trong sut.
+ Nu quá trình nuôi cy hay tích lu enzim bng phng pháp b mt trên môi trng
n (hay ht cc) thì ly mu 10 – 20 gam, chit rút bng dung dch m tng ng vi
pH xác nh trong u kin lnh (0
0
C)  enzim khkông b bin tính hay gim hot tính,
ng dung dch này khong 200 ml (gp 10 – 20 ln ch phm). Lc qua phu hay ly
tâm vt  thu c dung dch trong sut.
-i enzim ni bào:
Phi phá v t bào  gii phóng enzim t do bng nhiu phng pháp:
+ Phng pháp c hc: ph bin nht là nghin thông thng (trong ci s, thu tinh,
máy nghin quay tay, máy nghin có ng c), nghin vi cát, vn thu tinh.
+ Phng pháp vt lý: dùng sóng siêu âm  phá v cu trúc t bào, mô.
+ Phng pháp hoá sinh: dùng enzim thích hp (xenluloza, pectinaza)  phân hu
màng t bào, mô  gii phóng enzim (trc ht có th nhn c t bào trn rt có giá tr
trong nghiên cu t bào hc, enzim hc).
Tip ó có th dùng các phng pháp chit rút thích hp (dùng dung dch m, dùng
(NH

4
)
2
SO
4
, axeton...) và hc  nhn c dung dch trong sut
Trong trng hp sau khi xác nh xong hot  ca dch chit cn tính toán hot 
a ch phm ban u (qui v hàm lng cht khô tuyt i)

×