Nghiên cứu ứng dụng enzym lipase từ mủ đu đủ để thủy phân dầu cá hồi cho sản xuất thực phẩm chức năng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA HÓA
*

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ENZYM LIPASE TỪ MỦ ĐU ĐỦ
ĐỂ THỦY PHÂN DẦU CÁ HỒI CHO SẢN XUẤT THỰC
PHẨM CHỨC NĂNG

SVTH: NGUYỄN THỊ MINH NGUYỆT

Đà Nẵng – Năm 2017


TÓM TẮT
Tên đề tài: Nghiên cứu ứng dụng enzym lipase từ mủ đu đủ để thủy phân dầu cá hồi
cho sản xuất thực phẩm chức năng.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Minh Nguyệt
Số thẻ sinh viên: 107120144
Lớp: 12H2
Lipase thu nhận từ thực vật có rất nhiều tính năng nổi bật và được ứng dụng
trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Trong đó, chúng được ứng dụng nhiều trong nghiên
cứu, đặc biệt đóng vai trị là chất xúc tác sinh học, xúc tác cho các phản ứng thủy phân
và tổng hợp chất béo. Trong nghiên cứu này chúng tôi đã tiến hành khảo sát quá trình
thủy phân dầu cá hồi bằng enzyme lipase từ mủ đu đủ. Kết quả cho thấy enzyme lipase
có hoạt lực cao nhất (541,7 UI/g) trên cơ chất dầu cá hồi ở điều kiện nhiệt độ là 40oC,
pH = 8 và trong thời gian 15 phút. Khảo sát quá trình thủy phân dầu cá hồi bằng lipase
từ mủ đu đủ cho thấy hiệu suất phản ứng thủy phân đạt cao nhất ở nhiệt độ 30oC, tỷ lệ
nước/cơ chất (w/w) là 5:1 và pH= 7. Sau khi tiến hành tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng
đến hiệu suất của quá trình thủy phân bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm trực
giao cấp I, kết quả cho thấy chỉ có yếu tố nhiệt độ và pH là có ảnh hưởng, cịn tỷ lệ

nước/cơ chất ảnh hưởng khơng đáng kể đến hiệu suất của q trình thủy phân. Đồng
thời có thể sử dụng phương trình hồi quy Y = 52 + 2.44x2 – 6.08x3 – 3.26x2x3 để tìm
kiếm các điều kiện tối ưu. Nghiên cứu này sẽ là tiền đề cho nghiên cứu ứng dụng quá
trình thủy phân dầu cá hồi bằng lipase từ mủ đu đủ để làm giàu DHA, EPA trong dầu
cá hồi phục vụ cho ngành sản xuất thực phẩm chức năng.


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

KHOA HÓA

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: NGUYỄN THỊ MINH NGUYỆT. Số thẻ sinh viên: 107120144
Lớp: 12H2
Khoa: Hóa
Ngành: Cơng nghệ thực phẩm
1. Tên đề tài
“Nghiên cứu ứng dụng enzyme lipase từ mủ đu đủ để thủy phân dầu cá hồi
cho sản xuất thực phẩm chức năng”.
2. Nội dung phần thuyết minh và tính tốn
- Lời mở đầu
- Chương 1: Tổng quan
- Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
- Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

- Chương 4: Kết luận và kiến nghị
- Tài liệu tham khảo
- Phụ lục
3. Các bản vẽ: Không
4. Cán bộ hướng dẫn
PGS.TS Đặng Minh Nhật
ThS. Phan Thị Việt Hà
5. Ngày giao nhiệm vụ
6. Ngày hoàn thành nhiệm vụ
Thơng qua bộ mơn
Đà Nẵng, ngày........tháng........năm 2017
TỔ TRƯỞNG BỘ MƠN
(Ký, ghi rõ họ tên)

PGS.TS. Đặng Minh Nhật

: 02/02/2017
: 30/05/2017
Đà Nẵng, ngày........tháng........năm 2017
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Ký, ghi rõ họ tên)

PGS.TS. Đặng Minh Nhật


LỜI CẢM ƠN

Sau hơn 3 tháng nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu ứng dụng enzyme lipase từ mủ đu
đủ để thủy phân dầu cá hồi cho sản xuất thực phẩm chức năng”, được sự hướng dẫn
tận tình của thầy Đặng Minh Nhật, cùng với sự giúp đỡ của cô Phan Thị Việt Hà, các

thầy cô bộ môn và các bạn sinh viên trong phịng thí nghiệm, em đã hồn thành đồ án
tốt nghiệp của mình.
Trước hết cho phép em bày tỏ lòng biết ơn chân thành, sâu sắc nhất đến thầy
Đặng Minh Nhật, thầy đã giúp đỡ em từ việc chọn đề tài cho đến khi hoàn thành đồ án
tốt nghiệp của mình. Trong suốt thời gian em thực hiện đồ án, thầy đã ln định
hướng, góp ý và sửa chữa những chỗ sai, để từ đó giúp em nắm bắt kĩ lưỡng, chi tiết
hơn về nội dung, cũng như các vấn đề liên quan đến đồ án, và hoàn thành đồ án một
cách tốt nhất.
Bên cạnh đó, em cũng xin gửi lời cảm ơn đến cô Phan Thị Việt Hà, cô đã
hướng dẫn, hỗ trợ và động viên em, tạo điều kiện tốt nhất để em có thể hồn thành tốt
đồ án tốt nghiệp. Nhờ cô mà em được tiếp xúc với môi trường thực hành cùng những
trang thiết bị hiện đại tại trường Đại học Duy Tân. Cô ln nhắc nhở và góp ý đúng
lúc giúp em tích lũy thêm được nhiều kinh nghiệm cho bản thân mình.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn Công nghệ Thực
phẩm – Sinh học, các thầy cơ ở phịng thí nghiệm và tất cả bạn bè, người thân đã giúp
đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi, khích lệ và động viên em trong suốt thời gian thực
hiện đề tài tốt nghiệp của mình.
Cuối cùng cho em xin được cảm ơn các thầy cô trong hội đồng bảo vệ tốt
nghiệp đã dành thời gian quý báu của mình để đọc và nhận xét cho đồ án của em.

i


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đồ án tốt nghiệp này là thành quả từ sự nghiên cứu hoàn toàn
thực tế trên cơ sở các số liệu thực tế và được thực hiện theo hướng dẫn của PGS.TS
Đặng Minh Nhật và NCS.ThS. Phan Thị Việt Hà. Đồ án được thực hiện hồn tồn mới
và là thành quả của riêng tơi, không sao chép theo bất cứ đồ án tương tự nào. Mọi sự
tham khảo sử dụng trong đồ án đều được trích dẫn các nguồn tài liệu trong báo cáo và

danh mục tài liệu tham khảo. Mọi sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế của nhà
trường, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Minh Nguyệt

ii


MỤC LỤC

Tóm tắt
Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp
Lời cảm ơn ....................................................................................................................... I
Lời cam đoan .................................................................................................................. II
Mục lục ..........................................................................................................................III
Danh mục các bảng và hình vẽ ....................................................................................... V
Danh sách các chữ viết tắt………………………………………………………….....vii
Trang
MỞ ĐẦU ........................................................................................................................1
Chương 1: TỔNG QUAN .............................................................................................3
1.1. Tổng quan về cá hồi ................................................................................................3
1.1.1. Phân loại ................................................................................................................3
1.1.2. Hình thái ................................................................................................................4
1.1.3. Phân bố ..................................................................................................................5
1.1.4. Tình hình khai thác, chế biến và xuất khẩu cá hồi trên thế giới ............................6
1.1.5. Thành phần dinh dưỡng của cá hồi .......................................................................6
1.2. Tổng quan về enzyme lipase ..................................................................................7
1.2.1. Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước về lipase ............................................7

1.2.2. Định nghĩa .............................................................................................................8
1.2.3. Nguồn gốc..............................................................................................................9
1.2.4. Cấu tạo của lipase ..................................................................................................9
1.2.5. Cơ chế xúc tác của enzyme lipase .......................................................................10
1.2.6. Một số phản ứng đặc trưng ..................................................................................12
1.2.7. Ứng dụng của lipase. ...........................................................................................13
1.3. Tổng quan về đu đủ ..............................................................................................15
1.3.1. Hình thái và sinh lý cây đu đủ .............................................................................15
1.3.2. Công dụng, đặc tính dược lý của đu đủ ...............................................................15
1.3.3. Mủ đu đủ ..............................................................................................................16
1.4. Làm giàu DHA và EPA trong dầu cá theo phương pháp thủy phân bằng
enzyme lipase đu đủ .....................................................................................................16
1.4.1. Nguyên tắc ...........................................................................................................16
iii


1.4.2. Quy trình làm giàu DHA và EPA bằng phương pháp thủy phân xúc tác bởi
enzyme lipase ................................................................................................................17
Chương 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................ 19
2.1. Đối tượng, hóa chất và thiết bị nghiên cứu ........................................................19
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu ..........................................................................................19
2.1.2. Dụng cụ, hóa chất và thiết bị sử dụng .................................................................20
2.1.3. Thiết bị phục vụ nghiên cứu ................................................................................21
2.2. Phương pháp nghiên cứu .....................................................................................22
2.2.1. Phương pháp thu nhận enzyme thô từ mủ đu đủ .................................................22
2.2.2. Phương pháp thu nhận dầu cá hồi thô .................................................................22
2.2.3. Phương pháp chuẩn độ xác định hoạt độ của lipase đối với cơ chất dầu cá hồi. 23
2.2.4. Tối ưu hóa q trình thủy phân dầu cá hồi bằng enzyme lipase thô từ mủ đu đủ.
.......................................................................................................................................25
2.2.5. Phương pháp phân tích ........................................................................................27

2.2.6. Phương pháp xử lý số liệu ...................................................................................27
Chương 3: kết quả nghiên cứu và thảo luận .............................................................28
3.1. Thu nhận mủ từ trái đu đủ xanh ........................................................................28
3.2. Thu nhận chế phẩm enzyme thô .........................................................................28
3.3. Thu nhận và xác định một số chỉ tiêu chất lượng của dầu cá hồi ....................29
3.4. Hoạt độ của lipase đối với cơ chất dầu cá hồi theo thời gian ...........................29
3.5. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân dầu cá hồi bằng
lipase đu đủ...................................................................................................................30
3.5.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất thủy phân ...............................................31
3.5.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ nước/cơ chất đến hiệu suất của quá trình thủy phân..........33
3.5.3. Ảnh hưởng của ph đến hiệu suất của quá trình thủy phân ..................................34
3.6. Kết quả tối ưu hóa q trình thủy phân dầu cá hồi bằng enzym lipase từ mủ
đu đủ .............................................................................................................................36
3.6.1. Lập ma trận thí nghiệm........................................................................................36
3.6.2. Xây dựng mơ tả tốn học cho q trình thực nghiệm .........................................37
Chương 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................41
4.1. Kết luận .................................................................................................................41
4.2. Kiến nghị ...............................................................................................................41
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................42
PHỤ LỤC
iv


DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ HÌNH VẼ

Trang
BẢNG 1.1. Các loại cá hồi .............................................................................................. 4
BẢNG 1.2.Thành phần dinh dưỡng của cá hồi Na Uy ................................................... 7
BẢNG 2.1. Dụng cụ, hóa chất và thiết bị sử dụng ........................................................ 20
BẢNG 2.2. Tóm tắt các bước tiến hành để xác định hoạt độ enzyme lipase. ............... 24

BẢNG 2.3. Khoảng biến thiên các yếu tố thực nghiệm ................................................ 26
BẢNG 2.4. Ma trận quy hoạch thực nghiệm................................................................. 26
BẢNG 3.1.Các chỉ tiêu chất lượng của dầu cá .............................................................. 29
BẢNG 3.2. Sự biến thiên chỉ số acid theo thời gian ..................................................... 30
BẢNG 3.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất phản ứng thủy phân ...................... 31
BẢNG 3.4. Ảnh hưởng của tỷ lệ nước/cơ chất đến hiệu suất của phản ứng thủy phân 33
BẢNG 3.5. Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất của phản ứng thủy phân ....................... 35
BẢNG 3.6. Hiệu suất của phản ứng thủy phân qua các thí nghiệm .............................. 36
BẢNG 3.7. Ma trận thí nghiệm với biến ảo .................................................................. 37
BẢNG 3.8. Ma trận quy hoạch thực nghiệm mở rộng .................................................. 37
BẢNG 3.9. Kết quả tổng bình phương độ lệch giữa giá trị thực nghiệm và phương
trình hồi quy................................................................................................................... 39
HÌNH 1.1. Cá hồi (Salmon/Oncorhynchus spp) ………………………………………. 3
HÌNH 1.2. Sản lượng cá hồi Đại Tây Dương năm 2005 – 2020 (dự báo) ...................... 6
HÌNH 1.3. Cấu trúc khơng gian của lipase từ Candida rugosa .................................... 10
HÌNH 1.4. Mơ hình cơ chế xúc tác của lipase ở bề mặt tiếp xúc giữa hai pha dầu –
nước ............................................................................................................................... 11
HÌNH 1.5. Sự hoạt hóa enzyme ..................................................................................... 11
HÌNH 1.6. Hình thành phức hợp enzyme - cơ chất ....................................................... 11
HÌNH 1.7. Phản ứng thủy phân .................................................................................... 12
HÌNH 1.8. Phản ứng este hóa ....................................................................................... 12
HÌNH 1.9. Phản ứng trao đổi giữa các ester .................................................................. 12
HÌNH 1.10. Phản ứng chuyển ester ............................................................................... 13
HÌNH 1.11. Phản ứng thủy phân triglyceride trong dầu cá ........................................... 17
v


HÌNH 1.12. Sơ đồ quy trình làm giàu DHA và EPA theo phương pháp thủy phân bằng
enzym lipase từ mủ đu đủ .............................................................................................. 18
HÌNH 2.1. Vườn thu nhận mủ đu đủ ............................................................................. 19

HÌNH 2.2. Máy lắc ………………………………………………………………….. 21
HÌNH 2.3. Cân bốn số (phân tích) ................................................................................. 21
HÌNH 2.4. Máy đo pH ................................................................................................... 21
HÌNH 2.5. Máy đồng hóa .............................................................................................. 21
HÌNH 2.6. Máy ép thủy lực …………………………………………………………..22
HÌNH 2.7. Máy sấy thăng hoa ....................................................................................... 22
HÌNH 2.8. Máy ly tâm………………………………………………………………...22
HÌNH 2.9. Cân kỹ thuật điện tử …………………………………………………….. 22
HÌNH 3.1. Mủ đu đủ ...................................................................................................... 28
HÌNH 3.2. Chế phẩm lipase thô thu được sau khi sấy thăng hoa.................................. 28
HÌNH 3.3. Đồ thị biểu diễn sự biến thiên chỉ số acid theo thời gian. ........................... 30
HÌNH 3.4. Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất thủy phân ......... 32
HÌNH 3.5. Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của tỷ lệ nước/cơ chất đến q trình thủy
phân ............................................................................................................................... 33
HÌNH 3.6. Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của pH đến quá trình thủy phân ................. 35

vi


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DHA: Docosahexaenoic acid
EPA: Eicosapentaenoic acid
PUFA: Polyunsaturated fatty acid (axit béo khơng bão hịa nhiều nối đôi)
TAG: Triacylglycerol
FFA: Free Fatty acid (axit béo tự do)

vii

Nghiên cứu ứng dụng enzyme lipase từ mủ đu đủ để thủy phân dầu cá hồi cho sản xuất thực phẩm chức năng

MỞ ĐẦU

Dầu cá từ lâu đã được biết đến như một nguồn cung cấp acid béo không no nhiều
nối đơi (PUFA), đóng vai trị quan trọng đối với sức khỏe và dinh dưỡng con người.
Trong dầu cá biển như cá hồi, cá thu, cá mòi, cá ngừ.... thường có chứa một lượng lớn
acid béo ω-3, đặt biệt là DHA (Docosahexaenoic acid) và EPA (Eicosapentaenoic
acid). Các nghiên cứu gần đây khẳng định rằng việc sử dụng 2 acid béo trên sẽ duy trì
mức độ bình thường của cholesterol trong máu giúp ngăn ngừa các bệnh về tim mạch
và các nguy cơ gây xơ vữa động mạch. Ngoài ra, những acid béo không no này là phần
không thể thiếu trong khẩu phần ăn của trẻ em vì chúng có khả năng tăng cường thị
giác và sự phát triển của trí não [2].
Cá hồi đã được biết đến là một trong những thực phẩm giàu chất dinh dưỡng
nhất, đặc biệt là các acid béo chưa bão hòa như DHA và EPA. Năm 2010, một nghiên
cứu trong ngành cá hồi Na Uy cho thấy, trong số 45.800 tấn đầu cá, xương, vây bụng
và thịt thừa thải ra từ 5 công ty lớn nhất, chỉ 24% trong số đó (11.000 tấn) là được tận
dụng phục vụ cho con người, phố biến nhất vẫn là tận dụng thịt vụn để làm chả hoặc
xúc xích, còn lại đều được chế biến làm thức ăn chăn nuôi [1]. Vậy tại sao ta lại không
tận dụng nguồn phụ phẩm rẻ tiền từ chế biến thủy sản đó để tạo ra các chế phẩm giàu
DHA và EPA phục vụ cho nhu cầu dinh dưỡng của con người, đặc biệt là thế hệ trẻ.
Gần đây, một số tác giả trên thế giới đã sử dụng enzyme lipase để thủy phân dầu
cá nhằm làm giàu DHA và EPA trong dầu cá phục vụ cho việc sản xuất thực phẩm
chức năng. Nhưng chủ yếu là sử dụng enzyme lipase từ vi sinh vật, cho tới nay, ở Việt
Nam chưa có cơng trình nghiên cứu nào ứng dụng enzyme lipase từ thực vật để thủy
phân dầu cá. Lipase từ thực vật tuy chỉ chiếm một phần nhỏ trong nền công nghiệp sản
xuất enzyme nhưng với nhiều ưu điểm như giá thành thấp, là enzyme cố định tự nhiên
và được sử dụng trực tiếp như chất xúc tác sinh học ở dạng chế phẩm thô nên gần đây
loại enzyme này đã được quan tâm và nghiên cứu khá phổ biến [24].
Một số nghiên cứu đã cho thấy lipase từ thực vật được ứng dụng trong các phản

ứng thủy phân hoặc ester hóa. Ðặc biệt, một số cây thuộc họ đu đủ như Carica papaya
được phát hiện là có hoạt tính cao trong phản ứng thủy phân và phản ứng tổng hợp.
Các nghiên cứu thực hiện trên C.papaya cho thấy rằng mủ thô của nó hoạt động rất
mạnh trên triacylglycerol mạch ngắn (TAG) và thủy phân chọn lọc ở vị trí sn-3 trong
phản ứng thủy phân của các chất TAG [25].
Trong khi đó, cây đu đủ được trồng nhiều ở nước ta chủ yếu chỉ để thu nhận
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Minh Nguyệt

Hướng dẫn: PGS.TS. Đặng Minh Nhật
NCS.ThS. Phan Thị Việt Hà

1


Nghiên cứu ứng dụng enzyme lipase từ mủ đu đủ để thủy phân dầu cá hồi cho sản xuất thực phẩm chức năng

papain từ phần protein tan trong nước, còn phần khơng tan trong nước có chứa lipase
được coi như phế thải [16]. Vì thủy phân là bước đầu tiên và quan trọng trong quy
trình làm giàu DHA, EPA trong dầu cá nên việc khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến
q trình thủy phân bởi lipase thơ từ mủ đu đủ có ý nghĩa hết sức to lớn.
Mục đích của nghiên cứu này là chọn ra các thông số thủy phân thích hợp cho
q trình thủy phân dầu cá hồi bằng enzyme lipase từ mủ đu đủ nhằm tận dụng phế
liệu đu đủ trong quá trình thu nhận papain để làm giàu DHA và EPA trong dầu cá phục
vụ cho sản xuất thực phẩm chức năng nên tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng
enzyme lipase từ mủ đu đủ để thủy phân dầu cá hồi cho sản xuất thực phẩm chức
năng”.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Minh Nguyệt

Hướng dẫn: PGS.TS. Đặng Minh Nhật

NCS.ThS. Phan Thị Việt Hà

2


Nghiên cứu ứng dụng enzyme lipase từ mủ đu đủ để thủy phân dầu cá hồi cho sản xuất thực phẩm chức năng

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Tổng quan về cá hồi [26]
Tên tiếng anh: Salmon
Tên khoa học: Salmon/Oncorhynchus spp.
Tên khác:Trout
1.1.1. Phân loại
Ngành: Chordata
Lớp: Actinopterygii
Bộ: Salmoniformes
Họ: Salmonidae
Lồi: Salmon/Oncorhynchus spp.

Hình 1.1. Cá hồi (Salmon/Oncorhynchus spp)

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Minh Nguyệt

Hướng dẫn: PGS.TS. Đặng Minh Nhật
NCS.ThS. Phan Thị Việt Hà

3

Nghiên cứu ứng dụng enzyme lipase từ mủ đu đủ để thủy phân dầu cá hồi cho sản xuất thực phẩm chức năng

1.1.2. Hình thái
Bảng 1.1. Các loại cá hồi [26]
Cá hồi Thái Bình Dương và Đại Tây Dương
Họ

Tên thường
gọi

Tên khoa học

Đặc điểm hình thái
Có những điểm hình dấu X
trên đường bên, có thể có

Cá hồi
(Cá hồi
Đại Tây
Dương)

Cá hồi Đại
Tây Dương

hoặc không những điểm
này trên đuôi. Hàm trên
không rộng quá phía sau

Salmon salar

mắt. Có những điểm đen
lớn phủ trên mang để phân
biệt với cá hồi Thái Bình
Dương. Tia vây hậu mơn:
8-12.

Cá hồi
Chinook

Oncorhy
nchus
(Cá hồi
Thái
Bình
Dương)

Cá hồi
Chum

Coho
Salmon

Cá hồi hồng

Oncorhynchus tshawytscha

Có màu xanh lá - xanh
dương trên lưng và trên
đỉnh đầu với hai bên mình
màu bạc và bụng màu

trắng. Chúng có những
điểm màu đen trên đi và
phân nửa thân phía trước;
miệng của chúng màu xám
đậm.
Có chiều dài khoảng 58cm,
trọng lượng 15,9kg và tuổi
thọ tối đa là 7 năm.

Oncorhynchus keta

Có thân thon dài, cá đực
thành thục thường có một
cái bướu nhỏ. Hàm trên

Oncorhynchus kisutch

kéo dài đến sau mắt. Lược
mang 18-25, vây lưng 8-10,
vây hậu môn 12-14.

Oncorhynchus gorbuscha

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Minh Nguyệt

Có màu bạc sáng ở đại
dương. Sau khi trở về dòng

Hướng dẫn: PGS.TS. Đặng Minh Nhật
NCS.ThS. Phan Thị Việt Hà

4


Nghiên cứu ứng dụng enzyme lipase từ mủ đu đủ để thủy phân dầu cá hồi cho sản xuất thực phẩm chức năng

suối, màu sắc thay đổi sang
màu xám nhạt ở mặt sau
với bụng màu trắng hơi
vàng. Nó đặc trưng bởi một
cái miệng màu trắng với
đen nướu răng, khơng có
răng trên lưỡi, điểm lớn
hình bầu dục màu đen trên
lưng và đi hình chữ V,
và vây đít có 13-17 vây tia
mềm.
Cá hồi
Sockeye

Oncorhynchus nerka

Có chiều dài khoảng 58cm,
trọng lượng 7,7kg và tuổi
thọ tối đa là 8 năm.
Có thân thon dài, 10-12 tia

Steelhead (
Cá hồi Vân)

Oncorhynchus mykiss

vây lưng, 8-12 tia vây hậu
mơn; có các chấm màu đen
hình cánh sao trên thân.
Khi thành thục, trên lườn
cá xuất hiện các vân màu
hồng, đây là điểm đặc
trưng của cá đực khi đến
mùa sinh sản.

Cá hồi
Masu

Oncorhynchus masou

Có lưng màu tối, và các sọc
trên mặt cơ thể trở thành
màu đỏ tươi với pha đỏ
thẫm kết hợp vào bụng vào
một dải phổ biến theo chiều
dọc có màu sắc nhẹ hơn.

1.1.3. Phân bố
Cá hồi sống dọc các bờ biển tại cả Bắc Đại Tây Dương (các họ di cư Salmon
salar) và Thái Bình Dương (khoảng sáu họ của giống Oncorhynchus), và cũng đã từng
được đưa tới Hồ lớn ở Bắc Mỹ. Cá hồi là cá ngược sông để đẻ, chúng sinh ra tại khu

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Minh Nguyệt

Hướng dẫn: PGS.TS. Đặng Minh Nhật
NCS.ThS. Phan Thị Việt Hà

5


Nghiên cứu ứng dụng enzyme lipase từ mủ đu đủ để thủy phân dầu cá hồi cho sản xuất thực phẩm chức năng

vực nước ngọt, di cư ra biển và sau đó quay trở lại vùng nước ngọt để sinh sản. Tuy
nhiên, có nhiều con thuộc nhiều lồi sống cả đời tại vùng nước ngọt [26].
1.1.4. Tình hình khai thác, chế biến và xuất khẩu cá hồi trên thế giới
Sản lượng cá hồi khai thác được trên thế giới thấp nhưng lại có giá trị thương mại
cao, xuất khẩu đạt hơn 14 tỷ USD trong năm 2013. Sở dĩ cá hồi có giá trị thương mại
cao do sản xuất chỉ tập trung ở một số ít nước như Na Uy, Chi Lê, Canada và Anh. Cá
hồi đánh bắt tự nhiên tại Mỹ và Nga được chế biến ở châu Á, chủ yếu là Trung Quốc.
Na Uy hiện đang là nước xuất khẩu cá hồi lớn nhất thế giới, khoảng 1 triệu
tấn/năm và là nước cung cấp cá hồi chính cho thị trường EU và Nga. Cá hồi Na Uy
xuất khẩu sang EU có giá trị thương mại lớn nhất trong ngành thuỷ sản.
Cá hồi Chi Lê đứng thứ hai, xuất khẩu khoảng 500.000 tấn và xuất khẩu chủ yếu
sang Mỹ, Nhật Bản và Brazil. Từ khi lệnh cấm nhập khẩu của Nga năm 2014, luồng
thương mại cá hồi đã có sự thay đổi. Chi Lê tăng xuất khẩu cá hồi sang Nga, trong khi
Na Uy tăng xuất khẩu sang các thị trường khác như EU, Mỹ và một số thị trường mới
nổi ở châu Á và Trung Đơng [28].

Hình 1.2. Sản lượng cá hồi Đại Tây Dương năm 2005 – 2020 (dự báo)
(Nguồn: Rabobank, Uncommtrade, Eurostat, 2015)
1.1.5. Thành phần dinh dưỡng của cá hồi
Cá hồi được phân loại như một loại cá béo và được coi là loại thực phẩm lành
mạnh do hàm lượng protein của cá cao, các acid béo omega-3 cao, và vitamin D
cao. Thịt cá hồi cũng là một nguồn cholesterol tốt, có từ 23–214 mg/100g tùy thuộc

vào lồi. Thịt cá hồi vừa ngon, vừa khơng sợ béo. Các loại acid béo omega-3 chứa
trong cá hồi mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe như: chống các dấu hiệu lão hóa,
giảm mức cholesterol và huyết áp, giảm nguy cơ bị đột quỵ, giúp giảm đau và cứng
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Minh Nguyệt

Hướng dẫn: PGS.TS. Đặng Minh Nhật
NCS.ThS. Phan Thị Việt Hà

6


Nghiên cứu ứng dụng enzyme lipase từ mủ đu đủ để thủy phân dầu cá hồi cho sản xuất thực phẩm chức năng

khớp gây ra bởi viêm khớp,…[27].
Bảng 1.2.Thành phần dinh dưỡng của cá hồi Na Uy
Thành phần dinh dưỡng

Đơn vị đo lường

Hàm lượng dinh dưỡng
trong 100g cá hồi Na Uy

Omega – 3 ( bao gồm
DHA, EPA)

g

3,1

Carbohydrat

g

0

Chất béo

g

15,8

Protein

g

18,5

Vitamin A

µg

7,1

Vitamin D

µg

8,6

Vitamin B12

µg

4

Kali

mg

369

(Nguồn: Viện Nghiên cứu Dinh dưỡng & Hải sản Na Uy)
1.2. Tổng quan về enzyme lipase
1.2.1. Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước về lipase
1.2.1.1. Tình hình nghiên cứu lipase ngoài nước
Trên thế giới, việc nghiên cứu về lipase đã được các nhà khoa học quan tâm và
thực hiện từ rất lâu và ngày càng phát triển cho đến ngày nay.
Năm 1935, hoạt động của lipase trong mủ đu đủ đã được báo cáo. Tuy nhiên mãi
đến năm 1991, sự quan tâm vào nghiên cứu enzyme này mới bắt đầu.
Năm 1997, T.A. Foglia và P. Villeneuve đã nghiên cứu lipase từ đu đủ Carica,
xúc tác phản ứng tổng hợp các triacylglycerol, đặc biệt là tổng hợp các triacylglycerol
ít calo [19].
Năm 2001, C. Dhuique-Mayer và cộng sự đã nghiên cứu đặc tính sinh học của
lipase trong mủ thơ từ quả Babaco (Carica pentagona), cho kết quả là mủ của Carica
pentagona thể hiện hoạt tính sinh học (0,77U/mg) cao hơn so với mủ của đu đủ Carica
(0,28U/mg) [18].
Năm 2006, Pablo Domínguez de María và cộng sự đã nghiên cứu làm nổi bật
nguồn gốc, các tính năng và ứng dụng của enzyme lipase từ mủ đu đủ Carica [21].
Năm 2011, Slim Abdelkafi và cộng sự đã nghiên cứu lipase từ đu đủ Carica, thu
được kết quả enzyme hoạt động tối ưu ở nhiệt độ 50°C và pH = 9 [14].

Năm 2011, N. Annamalai và cộng sự đã nghiên cứu lipase chịu kiềm và chịu
nhiệt từ Bacillus licheniformis sử dụng bánh dầu đậu phộng là chất nền. Enzyme ổn
định 100% ở 60°C, và vẫn giữ được hoạt động hơn 80% sau 1h ủ ở 70°C và pH 9Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Minh Nguyệt

Hướng dẫn: PGS.TS. Đặng Minh Nhật
NCS.ThS. Phan Thị Việt Hà

7


Nghiên cứu ứng dụng enzyme lipase từ mủ đu đủ để thủy phân dầu cá hồi cho sản xuất thực phẩm chức năng

11,5. Các ion như Ca2+, Ba2+ và Mg2+ tăng cường trong khi Ni2+ và Fe3+ ức chế hoạt
động enzyme [22].
Năm 2013, Adriano A. Mendes và cộng sự đã nghiên cứu thủy phân dầu thực vật
xúc tác bằng enzyme lipase từ hạt thầu dầu, mục đích của nghiên cứu này là để xác
định khả năng hoạt động enzyme lipase từ hạt thầu dầu (Ricinus communis L.) đến sự
thủy phân của các loại dầu thực vật khác nhau để sản sinh acid béo [15].
1.2.1.2. Tình hình nghiên cứu lipase trong nước
Ở nước ta, các cơng trình nghiên cứu thu nhận, ứng dụng enzyme lipase chưa
nhiều. Tuy nhiên vào những năm gần đây, các nghiên cứu về ứng dụng lipase được
nhiều người quan tâm hơn. Một số cơng trình nghiên cứu điển hình như sau:
Năm 2004, Đặng Thị Thu, Nghiên cứu công nghệ sản xuất một số loại dầu béo
bằng lipase đã khảo sát khả năng thủy phân dầu đậu tương của lipase cố định thu được
dầu có chỉ số acid đạt 80,5 và sử dụng lipase trong sản xuất phomat kết quả cho thấy
phomat có bổ sung lipase đã làm tăng các chỉ tiêu chất lượng cảm quan so với sản
phẩm phomat không bổ sung lipase [9].
Năm 2008, Lại Thị Mai Hương và cộng sự, đã nghiên cứu thu nhận chế phẩm
enzyme lipase từ 12 chủng vi sinh vật và chủng Rhizopus sp. sinh tổng hợp lipase có
nhiệt độ tối ưu là 40°C và pH tối ưu là 8 – 9 [3].

Năm 2012, Trần Thị Bé Lan, Nguyễn Phương Phi và Phan Ngọc Hòa, đã nghiên
cứu enzyme lipase từ Candida rugosa và Porcine pancreas xúc tác phản ứng transerter
dầu dừa. Kết quả cho thấy xúc tác LCR cho độ chuyển hóa là 0,77%, cao hơn LPP
(0,43%) [5].
Năm 2015, Nguyễn Thị Tuyết Như, Nguyễn Thị Nguyên, Phan Ngọc Hòa, đã
nghiên cứu sử dụng enzyme lipase Candida rugosa làm xúc tác cho phản ứng tổng
hợp bidiosel từ dầu cá tra (Pangasius hypophtalmus). Hiệu suất thu biodiesel đạt
92,65% khi tiến hành phản ứng với tỷ lệ methanol/dầu cá là 4:1, tỷ lệ enzyme là 2%, ở
40oC, bổ sung 10% dung dịch đệm pH = 7 với thời gian phản ứng 96 giờ [6].
Tuy nhiên vẫn chưa có nghiên cứu nào nghiên cứu về ứng dụng enzyme lipase từ
thực vật để thủy phân dầu cá (cụ thể là enzyme thô từ mủ đu đủ) và khảo sát các yếu tố
ảnh hưởng đến hiệu suất của quá trình thủy phân dầu cá từ enzyme này.
1.2.2. Định nghĩa
Lipase (ester triacylglycerol acylhydrolase hay EC 3.1.1.3) thuộc nhóm enzyme
hydrolase, thủy phân các liên kết ester trong tri-, di-, và monoglyceride để tạo ra sản
phẩm là các acid béo, diacylglycerol, monoacylglycerol và glycerol ở điều kiện bình
thường.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Minh Nguyệt

Hướng dẫn: PGS.TS. Đặng Minh Nhật
NCS.ThS. Phan Thị Việt Hà

8


Nghiên cứu ứng dụng enzyme lipase từ mủ đu đủ để thủy phân dầu cá hồi cho sản xuất thực phẩm chức năng

Hai enzyme lipase và estease đều phân giải liên kết ester, nhưng lipase chỉ thủy
phân cơ chất không tan trong nước và hoạt tính được tăng cường khi ở bề mặt phân
chia pha cơ chất – nước. Vì vậy hoạt tính tối ưu của lipase chỉ được thể hiện trong hệ

nhũ tương, khi đó thì diện tích bề mặt tiếp xúc giữa cơ chất và enzyme sẽ tăng lên rất
nhiều. Ngồi ra, khơng những xúc tác cho hệ nhũ tương bình thường (dầu trong nước),
lipase cịn hoạt động mạnh ở những hệ nhũ là nước trong dầu và dầu hịa tan trong
dung mơi hữu cơ. Hơn thế nữa, lipase rất linh hoạt vì có thể xúc tác cho phản ứng
chuyển hóa ester và tổng hợp ester đặc hiệu về cấu hình khơng gian với sự đa dạng về
cơ chất phản ứng [9].
1.2.3. Nguồn gốc
Lipase phân bố rộng rãi từ vi sinh vật, thực vật, đến động vật có vú. Ở động vật
có vú, lipase đóng vai trị như chìa khóa trong q trình tiêu hóa lipid (lipase ở tuyến
tụy, dạ dày), trong q trình đồng hóa và dị hóa (lipase ở ruột, gan, lyosome và
lipoprotein).
Trong thực vật, lipase được tìm thấy ở các mơ dự trữ của các hạt chứa dầu như:
hạt thầu dầu, hạt ngũ cốc, hạt hướng dương, và chủ yếu được tìm thấy trong quá trình
nảy mầm.
Lipase vi sinh vật phân bố rộng rãi từ vi khuẩn, nấm men đến nấm. Hầu hết
lipase ứng dụng thương mại có nguồn gốc vi khuẩn. Vi sinh vật tổng hợp lipase được
tìm thấy trong các mơi trường phong phú như nước thải công nghiệp, nhà máy chế
biến dầu thực vật, sữa, hạt có dầu, thực phẩm thối rữa (Sztajer et al., 1988), than đá, và
suối nước nóng (Wang et al., 1995) [10].
1.2.4. Cấu tạo của lipase
1.2.4.1. Trình tự acid amin
Bản chất enzyme lipase là một protein nên có cấu tạo từ các acid amin. Cấu trúc
không gian của lipase có nhiều điểm tương đồng nhau nhưng trình tự acid amin giống
nhau khơng hồn tồn, ngoại trừ những trình tự quanh trung tâm hoạt động.
Nhiều trình tự amino acid của lipase được suy ra từ trình tự của lipase đã tách
dịng cho thấy có những điểm tương đồng giữa những cấu trúc không gian của lipase
vi sinh vật và động vật có vú, tuy nhiên vẫn có rất ít những trình tự giống nhau hồn
tồn, ngoại trừ những trình tự vùng quanh trung tâm hoạt động. Khi so sánh trình tự
amino acid vùng quanh trung tâm hoạt động của nhóm gồm ba enzym xúc tác
protease, lipase, cutinase với esterase, người ta thấy sự tồn tại của trình tự Gly-X1-SerX2-Gly (X là một amino acid bất kỳ). Khác biệt duy nhất đã biết với trình tự trên là sự

thay thế của alanine cho glycine thứ hai trong chuỗi acid amin. Khơng một trình tự cố
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Minh Nguyệt

Hướng dẫn: PGS.TS. Đặng Minh Nhật
NCS.ThS. Phan Thị Việt Hà

9


Nghiên cứu ứng dụng enzyme lipase từ mủ đu đủ để thủy phân dầu cá hồi cho sản xuất thực phẩm chức năng

định nào được tìm thấy quanh gốc histidine hoặc glutamic acid của trung tâm hoạt
động trừ trường hợp trong các enzym tương đồng từ các loài họ hàng rất gần.
1.2.4.2. Cấu trúc không gian
Cấu trúc chung của enzyme lipase gồm một phiến β ở giữa, được bao quanh bởi
các xoắn α với nhóm serine hoạt động nằm trong một vòng (loop) gọi là cùi chỏ xúc
tác (catalytic elbow). Trên serine là một khe kỵ nước (hydrophobic cleft) được hình
thành sau sự hoạt hóa enzyme. Khe ưa nước là một túi được kéo dài (elongated
pocket) tùy theo cơ chất gắn khít vào [8].
Trung tâm hoạt động của lipase là bộ ba gồm: Serine, Aspartate/Glutamate và
Histidine. Đối lập với protease, trung tâm xúc tác của lipase không phân bố ở bề mặt
ngoài mà nằm dưới chuỗi xoắn bề mặt. Vị trí hoạt động của mọi lipase đều có Ser, His,
Asp (hoặc Glu) và hoàn toàn bị che khuất bởi một đoạn nắp cấu tạo bởi một hoặc hai
chuỗi xoắn (Hình 1.4). Bề mặt mang Trypsine hồn tồn khơng cực và tác động qua lại
với đầu kị nước bao quanh trung tâm hoạt động. Trong hầu hết cấu trúc lipase, đầu
serine hoạt động trong chuỗi pentapeptide có trình tự Gly-X1-Ser-X2-Gly cấu trúc đó
cũng được tìm thấy ở protease serine (Boel và cộng sự, 1998) [9].

Hình 1.3. Cấu trúc khơng gian của lipase từ Candida rugosa [9]
1.2.5. Cơ chế xúc tác của enzyme lipase

Trong quá trình xúc tác, một đặc điểm quan trọng của lipase là có sự thay đổi về
dạng khơng gian của vùng (trung tâm) hoạt động. Điều này thể hiện ở “cái nắp” che
đậy trung tâm hoạt động. Nó vẫn bao quanh vùng hoạt động trong suốt quá trình xúc
tác, nhưng rất linh hoạt để có thể mở ra cho cơ chất đi vào trung tâm phản ứng và sau
đó cho sản phẩm đi ra. Sự đóng mở này được giữ vững bằng các tương tác kị nước,
các liên kết hydro giữa phần nắp và phần còn lại của phân tử protein (Woolley,
Peterson, 1994).

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Minh Nguyệt

Hướng dẫn: PGS.TS. Đặng Minh Nhật
NCS.ThS. Phan Thị Việt Hà

10


Nghiên cứu ứng dụng enzyme lipase từ mủ đu đủ để thủy phân dầu cá hồi cho sản xuất thực phẩm chức năng

Hình 1.4. Mơ hình cơ chế xúc tác của lipase ở bề mặt tiếp xúc giữa hai pha dầu – nước
E là lipase hịa tan có hoạt tính
E* là lipase hoạt động được hấp thu
S là cơ chất không tan trong nước
E*S là các phức hệ cơ chất lipase
P là sản phẩm thủy phân.
Lipase xúc tác cho một phản ứng hóa học qua hai bước (Martinelle, Hult, 1994).
Bước 1: Lipase thủy phân liên kết ester của lipid tại bề mặt phân pha giữa lipid và
nước. Trong nước trung tâm hoạt động chứa serine bị khóa lại bởi vịng xoắc helix
(hình 1.5). Bước 2: Khi lipase gắn vào bề mặt phân pha thì vịng xoắn helix di chuyển,
cho phép cơ chất gắn vào trung tâm hoạt động (hình 1.6) [9].

Hình 1.5. Sự hoạt hóa enzyme

Hình 1.6. Hình thành phức hợp enzyme - cơ chất
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Minh Nguyệt

Hướng dẫn: PGS.TS. Đặng Minh Nhật
NCS.ThS. Phan Thị Việt Hà

11


Nghiên cứu ứng dụng enzyme lipase từ mủ đu đủ để thủy phân dầu cá hồi cho sản xuất thực phẩm chức năng

1.2.6. Một số phản ứng đặc trưng
Lipase có thể tham gia xúc tác cho rất nhiều phản ứng hóa học khác nhau. Phản
ứng thủy phân là một phản ứng đặc trưng với sự tham gia của lipase. Quá trình thủy
phân sẽ tạo thành acid béo và glycerol (Hình 1.7). Phản ứng ester hóa (Hình 1.8) là
phản ứng giữa một acid béo và rượu tạo ra ester.

Hình 1.7. Phản ứng thủy phân [10]

Hình 1.8. Phản ứng este hóa [10]
Phản ứng trao đổi giữa các ester (Hình 1.8) là phản ứng trao đổi giữa các ester
hoặc giữa ester và acid béo.

Hình 1.9. Phản ứng trao đổi giữa các ester [10]
Phản ứng chuyển ester (Hình 1.9) là phản ứng giữa ester với rượu hoặc glycerol.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Minh Nguyệt

Hướng dẫn: PGS.TS. Đặng Minh Nhật
NCS.ThS. Phan Thị Việt Hà

12


Nghiên cứu ứng dụng enzyme lipase từ mủ đu đủ để thủy phân dầu cá hồi cho sản xuất thực phẩm chức năng

Hình 1.10. Phản ứng chuyển ester [10]
1.2.7. Ứng dụng của lipase.
Lipase được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp sản xuất bột giặt, tổng hợp các
chất hữu cơ, trong công nghiệp chế biến sữa và phomat, công nghiệp sản xuất dược
phẩm, hóa cơng, mỹ phẩm và các cơng nghiệp khác. Ngoài ra lipase được sử dụng
rộng rãi trong các hoạt động biến đổi sinh học trong quá trình thủy phân cũng như q
trình tổng hợp và kiểm sốt được các bước trong công nghiệp giấy, bột giấy.
1.2.7.1. Trong công nghiệp thực phẩm
Trong công nghiệp thực phẩm người ta sử dụng lipase để cải biến các
triacylglycerol, nâng cao chất lượng các loại dầu thực vật rẻ tiền, chất lượng thấp bằng
cách thay thế các acid béo no bởi các acid béo khơng no, trong dung mơi hiếm nước.
Ví dụ: Lipozyme (Novo) được dùng để sản xuất bơ Cocoa tương đương từ dầu cọ
và các acid stearic để sử dụng trong công nghiệp chế biến đồ hộp [Bjorkling, 1991].
Đối với thực phẩm được chế biến từ sữa, lipase được sử dụng rộng rãi để làm
tăng mùi vị, làm tăng độ chín của phomat, hoặc chế biến những sản phẩm như phomat
và phân giải lipid [Bech, 1992]. Những acid béo tự do mạch ngắn (chủ yếu là C4, C6)
được thuỷ phân ra do tăng lipase vào sữa béo dẫn đến sự tăng hương vị đặc trưng cho
sữa. Thêm vào đó những acid béo tự do này có thể tham gia vào các phản ứng hoá học
đơn giản với vi sinh vật dẫn đến việc tổng hợp những gia vị có mùi thơm khác nhau.
Những nguồn lipase dùng cho việc tăng hương vị ở phomat trên mơ của những lồi
động vật nhai lại (dê non, cừu, bê). Một số chế phẩm lipase được sử dụng làm tăng
mùi vị và làm chín phomat được thu từ một số chủng như: Mucor miehei, Aspergillus

niger hay Aspergillus oryzae.
Lipase được sử dụng để làm tăng những chất béo nhờ việc chuyển este hố tới
một triglyceride có giá trị cao, bơ cocoa, có một hỗn hợp 1,3-2-oleoyl-glycerol chưa
no (palmitic, streraic và acid oleic) có thể được chế xuất từ loại dầu rẻ tiền chiết xuất ở

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Minh Nguyệt

Hướng dẫn: PGS.TS. Đặng Minh Nhật
NCS.ThS. Phan Thị Việt Hà

13


Nghiên cứu ứng dụng enzyme lipase từ mủ đu đủ để thủy phân dầu cá hồi cho sản xuất thực phẩm chức năng

thân cây cọ (1,3-dipalmitoy 1-2-oleoyl-glycerol) với acid tritearin hay acid stearic lần
lượt là 1, 3 số lipase đặc trưng [Mastuao và cộng sự, 1981]. Bằng việc sử dụng phương
pháp chuẩn bị giống khác nhau (acid palmitic hầu như khơng có trong hai vị trí với
1,3- dioleoyl- 2-palmitoyl-glycerol) có thể được thay thế bằng những chất thay thế sữa
béo được chiết xuất phần nhiều từ cây cọ, dầu palmitoyl glyceride với những acid béo
không no [King & Padly, 1990]. Triglyceride cùng với acid octanoic và acid decanoic
ở vị trí 1,3- và một acid béo cần thiết ở vị trí 2- có thể được sản xuất theo cách này
dành cho những bệnh nhân không đủ dịch tuỵ hoặc kém hấp thụ [9].
1.2.7.2. Trong cơng nghiệp dược và hóa chất
Trong dược phẩm lipase được ứng dụng rộng rãi trong quá trình sản xuất thuốc
chữa bệnh cho người và các loại hoá chất bảo vệ thực vật (thuốc trừ sâu, trừ cỏ). Gần
đây hơn, trong lĩnh vực hoá học tinh khiết, người ta đã dùng lipase để tạo các chất
trung gian tổng hợp qua quá trình thuỷ phân lập thể chọn lọc, ứng dụng trong sản xuất
thuốc trừ sâu Pyretinoidic.
Ngoài ra trong phịng thí nghiệm các lipase cũng được nhà hố học hữu cơ dùng

làm công cụ tổng hợp một số chất khác như phân giải Raxemic epoxieste nhờ lipase
của Rhizopus arhisus [J.A Laitte (Pháp)]. Với mong muốn có thể sản xuất một loại
thuốc làm giãn động mạch vành, người ta dựa vào tính chất chọn lọc thuỷ phân của
lipase trong mơi trường dung mơi hữu cơ.
Các lipase có thể xúc tác este hoá, chuyển đổi ester hoá và ester hoá tương tác
trong các dung môi hữu cơ với lượng nước thấp [Kazlaus kas và Bornscheuer, 1998;
Godberg và cộng sự, 1989], ứng dụng chính của các lipase trong hố hữu cơ là sự phân
giải các hỗn hợp enantiomeric [9].
1.2.7.3. Trong công nghiệp sản xuất các chất tẩy rửa
Hiện nay thị trường lớn nhất cho các loại lipase là việc sử dụng nó như những
chất cấu thành trong các loại bột giặt ở công nghệ giặt khô. Ngày nay lipase được dùng
trong bột giặt để thuỷ phân các vết dầu mỡ mà con người tiết ra quần áo, chăn đệm
trong điều kiện nhiệt độ thấp và pH cao với những chất hoá học có hoạt tính bề mặt
[Gormen & Malmos, 1991]. Một số lipase ở dạng thương phẩm đã được sử dụng trong
ngành thuốc tẩy là: Lipase humicola của Novo Nordisk, lipolase hoặc lipase P.glumace
của Unilever [Estell và cộng sự, 1985] được sử dụng trong ngành công nghiệp tẩy rửa
[9].
1.2.7.4. Trong công nghiệp thuộc da
Quá trình thuộc da yêu cầu phải bỏ lớp chất béo dưới da. Sử dụng phối hợp
lipase với các enzyme thuỷ phân khác như protease đã mở ra con đường mới cho công
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Minh Nguyệt

Hướng dẫn: PGS.TS. Đặng Minh Nhật
NCS.ThS. Phan Thị Việt Hà

14


Nghiên cứu ứng dụng enzyme lipase từ mủ đu đủ để thủy phân dầu cá hồi cho sản xuất thực phẩm chức năng

nghiệp thuộc da. Một quá trình enzyme mới cho sản xuất từ da sống đến thuộc da bao
gồm việc giặt, rũ lông và rửa sạch trong bể nước có pH khoảng 8-13 chứa một enzyme
ưa kiềm. Rõ ràng cần sử dụng phối hợp lipase với các protease kiềm hay trung tính và
một chất hoạt động bề mặt khác. Tại Nga đã có bằng sáng chế sử dụng chế phẩm
enzyme để thuộc da cừu với các đặc tính ưu việt hơn như độ bền, độ co giãn tăng và
giảm cứng [9].
1.2.7.5. Trong công nghiệp mỹ phẩm
Lipase được ứng dụng nhiều trong công nghiệp mỹ phẩm để sản xuất các chất
hoạt động bề mặt và các hợp chất thơm. Những thành phần chủ yếu trong mỹ phẩm và
nước hoa được điều chế bằng phản ứng ester hoá glycerol được xúc tác bởi lipase.
Việc chuyển ester hoá của 3,7- dimethyl 4,7- octadien- 1- ol bởi lipase từ nhiều nguồn
vi sinh vật khác nhau để điều chế oxit hoa hồng là một hương liệu quan trọng trong
sản xuất nước hoa [9].
1.3. Tổng quan về đu đủ
1.3.1. Hình thái và sinh lý cây đu đủ
Đu đủ là một loại cây nhiệt đới, thân thảo to, mọc thẳng, thường ít hoặc khơng
phân nhánh. Lá to, phân thùy hình chân vịt. Quả đu đủ có hình oval hoặc gần trịn, dài
15-50 cm, bề dày 10-20 cm và trọng lượng có thể đạt 9 Kg (Morton 1987). Khi còn
xanh, quả đu đủ chứa rất nhiều mủ, vỏ màu xanh và cứng. Khi chín, vỏ quả chuyển
thành màu vàng nhạt - vàng đậm đến cam. Trái đu đủ già chứa rất nhiều hạt hình
trứng, màu xám đen, bám nhẹ vào lớp thịt quả nhờ lớp mô sợi mềm.
Đu đủ thường được trồng từ hạt. Sau 2–4 tuần gieo, hạt bắt đầu nảy mầm. Đây là
loại cây phát triển nhanh và cho nhiều quả. Khoảng 10-12 tháng từ lúc nảy mầm, cây
bắt đầu ra hoa, kết trái; trái chín sau khoảng 5 tháng [23].
1.3.2. Cơng dụng, đặc tính dược lý của đu đủ
Đu đủ gồm chủ yếu là nước và carbohydrate trong thành phần, ít năng lượng
nhưng giàu vitamin và khoáng chất, đặc biệt là vitamin A, C và Kali.
Đu đủ thường được làm mứt, đồ chua, món tráng miệng. Quả đu đủ xanh được
dùng phổ biến ở Thái Lan và Việt Nam như một loại rau, lên men làm dưa chua hoặc
ngâm đường (Sankat, Maharaj 1997). Ngoài ra, dịch trích từ trái và hạt đu đủ có hoạt

tính kháng khuẩn rất mạnh, có thể kháng Staphylococcus aureus, Bacillus cereus,
Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa và Shigella flexneri (Emeruwa 1982).
Flath và Forrey (1977) đã xác định được 106 hợp chất dễ bay hơi ở đu đủ. Chinoy và
cộng sự (1994) thí nghiệm trên chuột, đã chứng minh dịch trích từ hạt đu đủ có thể
được dùng như thuốc tránh thai.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Minh Nguyệt

Hướng dẫn: PGS.TS. Đặng Minh Nhật
NCS.ThS. Phan Thị Việt Hà

15