Tài liệu Đề tài: Thu nhận enzyme Protease từ vi sinh vật và những ứng dụng của enzyme Protease docx

Thu nhận và ứng dụng enzyme Protease vi sinh vật
Đề tài
Thu nhận enzyme
Protease từ vi sinh vật
và những ứng dụng
của enzyme Protease
SVTH: Võ Thành Hoàng Trang 1
Thu nhận và ứng dụng enzyme Protease vi sinh vật
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU
Protease là một trong những enzyme được ứng dụng rất nhiều trong mọi lĩnh vực,
trong đó, đặc biệt là công nghiệp thực phẩm Protease đã có những đóng góp rất to lớn trong
việc phục vụ, nâng cao đời sống của con người. Hiện nay trên thế giới công nghệ thu nhận
Protease từ vi sinh vật hiện còn đang phát triển, tìm tòi nghiên cứu về khả năng ứng dụng
vô vàn của enzyme Protease. Ở Việt Nam cũng có nhiều công trình công bố về việc nghiên
cứu sử dụng Protease chủ yếu tập trung vào các Protease thực vật và động vật còn Protease
vi sinh vật chỉ được nghiên cứu trong hơn chục năm trở lại đây.
Công nghệ enzyme ở nước ta hiện còn rất mới mẽ, đang trong giai đoạn hưởng ứng
và ngày hoàn thiện dần lĩnh vực này trong tương lai. Do vậy việc đi sâu và tìm hiểu enzyme
Protease, nguồn thu nhận Protease từ vi sinh vật cũng như những ứng dụng của nó là một
đề tài mang tính thời đại, cấp thiết trong tình hình Việt Nam đang hội nhập mạnh mẽ với
nền kinh tế thế giới.
Qua nhiều năm, việc gia tăng sử dụng vi sinh vật như là một nguồn cung cấp
Protease đã cải thiện đáng kể hiệu quả sản xuất và sản phẩm được tạo ra nhiều hơn. Tuy
nhiên giá thành Protease còn khá cao, do đó cũng hạn chế việc sử dụng rộng rãi enzyme
trong sản xuất. Các chế phẩm thu được sau quá trình nuôi cấy sản xuất enzyme chưa phải là
SVTH: Võ Thành Hoàng Trang 2
Thu nhận và ứng dụng enzyme Protease vi sinh vật
chế phẩm có độ tinh khiết cao vì protein chiếm 20-30% [6]. Vì vậy, việc nghiên cứu cải
tiến phương pháp tách và tinh chế enzyme nhằm thu được chế phẩm có độ tinh khiết cao rất
cần thiết.

Và với đề tài “Thu nhận enzyme Protease từ vi sinh vật và những ứng dụng của
enzyme Protease” mong muốn sẽ góp phần làm rõ những đặc điểm, tính chất liên quan đến
enzyme Protease cũng như các phương pháp thu nhận, tinh chế và những ứng dụng mang
tính thực tế của nó. Hy vọng trong tương lai lĩnh vực này sẽ được nghiên cứu nhiều hơn
nữa ở các nước, đặc biệt ở Việt Nam chúng ta để phục vụ tốt hơn cho đời sống của con
người.
Phần I - Tổng quan về enzyme protease và nguồn thu nhận
1.1. Tổng quan về enzyme Protease [2]
1.1.1 Giới thiệu chung
- Protease là các enzyme xúc tác sự thủy phân liên kết peptit (CO-NH) trong
phân tử protein và các cơ chất tương tự.
Nhiều Protease có khả năng liên kết este và vận chuyển acid amin.
Theo phân loại quốc tế các enzyme thuộc nhóm này chia thành 4 phân nhóm phụ:
- Aminopeptidase: xúc tác sự thủy phân liên kết peptit ở đầu nitơ của mạch
polypeptit
- Cacboxypeptidase: xúc tác sự thủy phân liên kết peptit ở đầu cacbon của mạch
polypeptit. Cả hai phân nhóm enzyme trên đều là các exo – peptidase.
- Dipeptihydrolase: Xúc tác sự thủy phân các liên kết dipepit.
SVTH: Võ Thành Hoàng Trang 3
Hình 1.1. Phản ứng thủy phân liên kết peptide
Thu nhận và ứng dụng enzyme Protease vi sinh vật
- Proteinase: Xúc tác sự thủy phân các liên kết peptid nội mạch.
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...) [12]. Trong
cơ thể, các Protease đảm nhiệm nhiều chức nǎng sinh lý như: hoạt hóa zymogen, đông máu
và phân hủy sợi fibrin của cục máu đông, giải phóng hormon và các peptid có hoạt tính sinh
học từ các tiền chất, vận chuyển protein qua màng...[3]. Ngoài ra, các Protease có thể hoạt
động như các yếu tố phát triển của cả tế bào ác tính và tế bào bình thường đó là tǎng sự
phân chia tế bào, sinh tổng hợp ADN...[2]. 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 thủy phân triệt để và đa dạng.

1.1.2 Đặc điểm và tính chất của Protease vi sinh vật [7]
Các công trình nghiên cứu Protease vi sinh vật ngày càng nhiều. Các kết quả nghiên
cứu cho thấy ngay cả các Protease của cùng một loài vi sinh vật cũng có thể khác nhau về
nhiều tính chất. Căn cứ vào cơ chất phản ứng, pH hoạt động thích hợp,… các nhà khoa học
đã phân loại các Protease vi sinh vật thành bốn nhóm như sau:
P-xerin; P-thiol; P-kim loại; P-acid
SVTH: Võ Thành Hoàng Trang 4
Hình 1.2. Cấu trúc không gian enzyme Protease
Thu nhận và ứng dụng enzyme Protease vi sinh vật
Một số tác giả khác chia Protease ra ba nhóm, dựa vào hoạt động pH của chúng bao
gồm: Protease-acid; Protease trung tính;
Protease kiềm.
Trong bốn Protease kể trên, các
Protease-xerin và Protease-thiol có khả
năng phân giải liên kết este và liên kết
amide của các dẫn xuất acid của aa.
Ngược lại các Protease kim loại,
Protease acid thường không có hoạt tính
esterase của các dẫn suất của aa.
Nhiều Protease ngoại bào của vi sinh vật đã được nghiên cứu tương đối kỹ về cấu tạo phân
tử, một số tính chất hóa lý và cơ chế tác dụng. Kết quả nghiên cứu cho thấy trọng lượng
phân tử của các enzyme này tương đối bé, nhất là các P-xerin.
Các P-xerin có trọng lượng phân tử thấp vào khoảng 20.000 – 27.000 Dalton. Tuy
nhiên, cũng có một số P-xerin có trọng lượng phân tử lớn hơn như các enzyme của

Pelicillium cyoneo-fulvum (44.000), Asp, oryzae OUT 5038 (52.000). Trọng lượng phân tử
của các Protease kim loại lớn hơn so với P-xerin (vào khoảng 33.800 - 48.400). Protease
tiol và nhiều Protease-acid cũng có trọng lượng phân tử vào khoảng 30.000-40.000 Dalton.
Có thể tóm tắt những đặc tính của các nhóm Proteinase này ở bảng 1.1
Bảng 1.1 Một số tính chất của Protease (P) vi sinh vật
Nhóm Nguồn E Chất kìm
hãm
Đặc điểm
TTHĐ
pH tối
thích
P Xerin Bac.subtilis
Bac.pumilus
Str.griseus
Str.fradiae
Art hrobacter B22
Asp.oryzae
Asp.flavus
Asp.sojae
DFP
+
Xerin Kiềm
SVTH: Võ Thành Hoàng Trang 5
Hình 1.3. Cấu trúc tinh thể của Tripsin
(1 Protease xerin tiêu biểu)
Thu nhận và ứng dụng enzyme Protease vi sinh vật
E.coli
P-tiol Streplococcus
Clostridium histoly-ticum
Indoaxeta-mit

Ps.cloromer-
curbenzoat
-SH 7,5
7,0
P kim
loại
Bac.subtilus
Bac.subtilus NRRL B3411
Bac. Subtilisamy
Losaccarilicis
Bac. Megaterium
Psuedomonasaeruginoa
Atreptomeces naraensis
Asp. Oryzae
Acremonium kiliense
Clostridiumhisttolytium
EDTA
++
1,10octa-
fenantrolin
Kim loại hóa
trị hai
Trung
tính
P Acid Asp.niger
Asp.Awamori
Sailoi,penicillium
Janthinellum
Rhizopus chinensis
Mucor pucillus

Endothia parasilica
Dizoaxetil
Dlnorlox-
inmetil este
COOH Acid
1.1.3. Cấu trúc trung tâm hoạt động (TTHĐ) của Protease [7]
Trong TTHĐ của Protease vi sinh vật ngoài gốc acid amin đặc trưng cho từng nhóm
còn có một số gốc acid amin khác. Các kết quả nghiên cứu chung về TTHĐ của một số
Protease vi sinh vật cho phép rút ra một số nhận xét chung như sau:
- TTHĐ của Protease đủ lớn và bao gồm một số gốc aa và trong một số trường hợp
còn có cả cofactơ kim loại.
SVTH: Võ Thành Hoàng Trang 6
Thu nhận và ứng dụng enzyme Protease vi sinh vật
+ Các Protease kim loại có TTHĐ lớn hơn vào khoảng 21
0
A, có thể phân biệt thành
sáu phần dưới TTHĐ (subsite), mỗi phần dưới TTHĐ tương ứng với mỗi gốc aa trong phân
tử cơ chất.
+ Đối với các Protease acid, theo nhiều nghiên cứu cấu trúc TTHĐ của các tinh thể
Protease acid của Phizopus chinenis và Endothia parasilica đã cho thấy phân tử các
Protease này gồm có hai hạt, giữa chúng có khe hở vào khoảng 20
0
A. Khe hở này là phần
xúc tác của các E, các gốc Asp-35 và Asp-215 xếp đối diện nhau trong khe ấy.
- Đối với các Protease không chứa cysteine, TTHĐ của chúng có tính mềm dẻo hơn
vì cấu trúc không gian của chúng không được giữ vững bởi các cầu disulphide.
Mặc dù TTHĐ của các Protease vi sinh vật có khác nhau nhưng các enzyme này đều
xúc tác cho phản ứng thủy phân liên kết peptide theo cùng một cơ chế chung như sau:
Trong đó: E: enzyme, S: cơ chất, enzyme - S: Phức chất enzym- cơ chất, P
1

: Là sản
phẩm đầu tiên của phản ứng, P
2
: Là sản phẩm thứ hai của phản ứng.
1.2. Nguồn thu nhận Protease [3]
- Enzyme là protein được sinh vật tổng hợp trong tế bào và là chất tham gia xúc tác
cho mọi phản ứng sinh học. Chính vì thế, mọi sinh vật đều được xem là nguồn thu nhận để
sản xuất enzyme. Nhưng vẫn chủ yếu là ba nguồn chính: Động vật, thực vật và vi sinh vật.
- Protease phân bố ở thực vật, động vật, vi sinh vật. Tuy nhiên nguồn enzyme ở vi
sinh vật phong phú nhất, có ở hầu hết các vi sinh vật như vi khuẩn, nấm mốc và xạ
khuẩn… có thể nói vi sinh vật là nguồn nguyên liệu thích hợp nhất để sản xuất enzyme ở
quy mô lớn dùng trong công nghệ và đời sống [3].
- Enzyme Protease từ nguồn động vật và thực vật được loài người khai thác và ứng
dụng hàng ngàn năm để sản xuất và phục vụ trong cuộc sống. Nhưng hiện nay lượng
enzyme thu nhận từ thực vật và động vật được thay thế dần bằng enzyme vi sinh vật.
enzyme thu nhận từ các nguồn này thường rất khó và hiệu quả kinh tế không cao. Nguồn
SVTH: Võ Thành Hoàng Trang 7
E + S enzyme – S enzyme – S + P
1
enzyme + P
2
Hình 1.4 Cơ chế xúc tác TTHĐ Enxyme
Thu nhận và ứng dụng enzyme Protease vi sinh vật
enzyme từ vi sinh vật dần dần thay thế enzyme từ động vật và thực vật do hàng loạt những
ưu điểm về sinh lý vi sinh vật và về kỹ thuật sản xuất được liệt kê như sau:
+ Vi sinh vật có khả năng chuyển hóa một khối lượng cơ chất lớn hơn khối lượng cơ
thể chúng hàng ngàn lần sau một ngày đêm.
+ Enzyme thu nhận từ vi sinh vật có hoạt tính cao.
+ Tốc độ sinh sản của vi sinh vật mạnh, trong thời gian ngắn có thể thu được lượng
sinh khối vi sinh vật rất lớn, giúp trong một thời gian ngắn thu được một lượng enzyme

nhiều hoặc lượng các sản phẩm trao đổi chất cao.
+ Một đặc điểm riêng có của vi sinh vật đó là cơ thể nhỏ bé nên việc vận hành, kiểm
soát thiết bị lên men trong quá trình sản xuất đơn giản hơn rất nhiều.
+ Vi sinh vật là giới sinh vật thích hợp cho sản xuất theo quy mô công nghiệp:
Trong sản xuất, quá trình sinh trưởng, phát triển và sinh tổng hợp enzyme của vi
sinh vật hoàn toàn không phụ thuộc vào khí hậu bên ngoài. Trong khi đó, sản xuất enzyme
từ nguồn thực vật và động vật không thể đưa vào quy mô công nghiệp được.
+ Nguồn nguyên liệu dùng sản xuất enzyme theo quy mô công nghiệp rẽ tiền và dễ
kiếm,
không chỉ có ý nghĩa về mặt kinh tế mà còn có ý nghĩa rất lớn về mặt môi trường sống. vi
sinh vật không đòi hỏi quá khắc khe những yếu tố dinh dưỡng của môi trường, nhất là
những vi sinh vật tổng hợp enzyne. Chính vì thế enzyme được sản xuất từ vi sinh vật
thường rẻ tiền hơn enzyme từ các nguồn khác.
+ vi sinh vật có thể sinh tổng hợp cùng một lúc nhiều loại enzyme khác nhau [7].
SVTH: Võ Thành Hoàng Trang 8
Thu nhận và ứng dụng enzyme Protease vi sinh vật
Phần II - Tình hình nghiên cứu enzyme protease
2.1 Tình hình nghiên cứu enzyme trong nước
Hầu như mọi phản ứng hoá học trong cơ thể sống đều cần phải có vai trò xúc tác của
enzyme - chất xúc tác sinh học. Chính vì vậy, các nghiên cứu về enzyme đã thu hút sự quan
tâm của các cán bộ hoá sinh học, sinh học thực nghiệm và nhiều nhà nghiên cứu ở các lĩnh
vực liên quan khác. Các nghiên cứu nhằm theo hướng tách, tinh sạch enzyme, tạo các chế
phẩm có độ sạch khác nhau, nghiên cứu cấu trúc, mối liên quan giữa cấu trúc và hoạt tính
sinh học của enayme, khả năng ứng dụng enzyme trong thực tế [3]. Và gần đây nhất là
những sáng tạo mới mẽ, mang tính ứng dụng lớn được sử dụng rộng rãi như:
+ Trần Quốc Hiền, Lê Văn Việt Mẫn, Trung tâm Công nghệ sau thu hoạch, Viện
Nghiên cứu nuôi trồng thủy sản II, Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia Hồ Chí
Minh đã “Nghiên cứu thu nhận chế phẩm Protease từ ruột cá Basa (pangasius bocourti)”
thực hiện năm 2006. Nghiên cứu này khảo sát quá trình trích ly và tinh sạch enzyme
Protease từ ruột cá Basa (Pangasius bocourti). Dịch chiết protease kiềm thu được từ ruột có

tổng hoạt tính cao nhất là 15,79UI/gCKNT (chất khô nội tạng) trong điều kiện chiết: tỷ lệ
mẫu/dung môi 1/1(w/w); pH 9,5; nhiệt độ 35oC; thời gian chiết 10 phút. [14].
+ Tối ưu một số điều kiện nuôi cấy chủng vi sinh vật biển Acinetobacter sp. QN6
sinh tổng hợp Prơtease được thực hiện của Quyền Đình Thi, Trần Thị Quỳnh Anh, Nguyễn
Thị Thảo (2007), viện CNSH đã chứng minh các điều kiện thuận lợi nhằm nuôi cấy với
hiệu suất cao nhất đối với chủng vi sinh vật biển Acinetobacter sp. QN6 sinh tổng hợp
Prơtease [15].
+ Phan Thị Bích Trâm, Dương Thị Hương Giang, Hà Thanh Toàn, Phạm Thị Ánh
Hồng, Đại học Cần Thơ, Trường ĐHKH Tự nhiên, ĐH Quốc Gia TP Hồ Chí Minh đã tiến
hành “Tinh sạch và khảo sát đặc điểm của các Serine Protease từ Trùn Quế” ( 2007).
Bước đầu khảo sát hệ enzyme Protease từ trùn quế (Perionyx excavatus) cho thấy phần lớn
các protease trong dịch chiết enzyme thô có thể tinh sạch sơ bộ bằng tủa phân đoạn với
ammonium sulfat nồng độ trong khoảng 30-80%. Nhiệt độ và pH tối ưu cho enzyme thô
hoạt động trên cơ chất casein là 55
0
C và pH trong khoảng kiềm 10 -12. [16],[4].
SVTH: Võ Thành Hoàng Trang 9
Thu nhận và ứng dụng enzyme Protease vi sinh vật
+ “Nghiên cứu ứng dụng Protease bacillus subtilis trong sản xuất bột đạm thủy
phân từ cá Mối”, Vũ Ngọc Bội, trường Đại học thủy sản Nha Trang. Qua nghiên cứu cho
thấy protease B. subtilis có thể thủy phân mạnh mẽ cơ thịt cá mối và hoàn toàn có thể sử
dụng enzyme này trong sản xuất bột đạm thủy phân. Khi bổ sung protease B. subtilis với
nồng độ enzyme 0,3% vào hỗn hợp cơ thịt cá mối và thủy phân ở 50
0
C.
+ Nghiên cứu ứng dụng Protease trong sản xuất Bia, thực hiện trong các năm 1993-
1994, Thực hiện: TS.Trương Thị Hòa và các công tác viên Viện Công nghiệp thực phẩm.
Protease của Aps. oryzae được dùng để thủy phân protein trong hạt ngũ cốc, tạo điều kiện
xử lý bia tốt hơn. [8]
2.2. Vấn đề sản xuất enzyme Protease trên thế giới

Trong các Protease, các enzyme của hệ tiêu hóa được nghiên cứu sớm hơn cả. Năm
1857, Corvisart tách được tripxin từ dịch tụy, đó là Protease đầu tiên nhận được ở dạng chế
phẩm. Năm 1861 Brucke cũng đã tách được Pepxin từ dịch dạ dày Chó ở dạng tương đối
tinh khiết. Ngoài các enzyme của hệ tiêu hóa, người ta cũng đã quan sát đầu tiên về các
Protease trong máu [11].
Các Protease thực vật được phát hiện muộn hơn. Năm 1879 Wurtz được xem là
người đầu tiên tách được Protease thực vật. Đến nay người ta đã nghiên cứu được khá đầy
đủ về cấu trúc phân tử của nhiều Protease như: papain, tripxin, kimotripxin, subtilizin…
[11].
Các Protease của vi sinh vật mới được chú ý nghiên cứu nhiều từ năm 1950, mặc dù
từ năm 1918- 1919 Waksman đã phát hiện được khả năng phân giải Protein của Xạ khuẩn.
Trong hơn 10 năm nay số công trình nghiên cứu Protease vi sinh vật tăng lên đáng kể nhiều
hơn các Protease của động và thực vật. Những kết quả đạt được trong lĩnh vực này đã góp
phần mở rộng quy mô sản xuất chees pha enzyme và ứng dụng enzyme trong thực tế [11].
Trong CNTP, người ta sử dụng Protease để sản xuất phomat từ sửa (Mohanty et
al.,1999), xản xuất bánh từ bột mì (Hozova et al., 2003) hay chế biến các sản phẩm giàu
protein từ đậu tương (Ghazi et al., 2003; Ma et al., 2004); trong công nghiệp thuộc da,
Protease được dùng để thủy phân một số thành phần phi collagen của da và loại bỏ các
SVTH: Võ Thành Hoàng Trang 10
Thu nhận và ứng dụng enzyme Protease vi sinh vật
protein phi fibrin như albumin, globulin (Gupta, Rammani, 2006); trong chất tẩy rửa,
Protease là một trong những thành phần quan trọng của tất cả các loại chất tẩy rửa, từ các
chất tẩy rửa dùng trong gia đình đến những chất làm sạch kính hoặc răng giả, kem đánh
răng (Rao et al., 1998). Trong những năm gần đây, giá trị thương mại của các enzyme công
nghiệp trên toàn thế giới đạt khoảng 1 tỷ USD, trong đó chủ yếu là các enzyme thủy phân
(75%), và Protease là một trong ba nhóm enzyme lớn nhất sử dụng trong công nghiệp
(60%) (Rao et al., 1998) [13].
Từ năm 1950 trở lại đây trên thế giới có hàng loạt Protease động vật, thực vật và vi
sinh vật được tách chiết nghiên cứu. Thời gian gần đây các nhà khoa học trên thế giới tập
trung nghiên cứu về Protease vi sinh vật và đã đạt nhiều thành tựu to lớn về lĩnh vực này

(Protease từ vi sinh vật chiếm tới 40% tổng doanh thu của enzyme toàn thế giới (Godfrey
west, 1996) [13]). Hiện nay, số lượng các enzyme được sản xuất hàng năm trên thế giới, ở
các nước phát triển nhất là châu Âu, Mỹ và Nhật Bản vào khoảng 300.000 tấn với doanh
thu từ sản xuất enzyme ước tính vào khoảng 500 triệu USD. Trong đó khoảng 600 tấn
Protease tinh khiết được sản xuất từ vi sinh vật bao gồm khoảng 500 tấn từ vi khuẩn và 100
tấn từ nấm mốc. Những nước có công nghệ sản xuất và ứng dụng Protease tiên tiến trên thế
giới là: Đan Mạch, Nhật Bản, Mỹ, Anh, Pháp, Hà Lan, Trung Quốc, Đức, Áo. Các nước
này đã đầu tư thích đáng cho công tác nghiên cứu, sản xuất và ứng dụng Protease từ VSV.
Chính vì thế nhịp độ sản xuất Protease ở quy mô công nghiệp tại các nước phát triển hàng
năm tăng vào khoảng 5%- 10%. Ngày nay người ta có thể sản xuất các enzyme cố định trên
các chất mang không tan cho phép có thể tái sử dụng enzyme nhiều lần. Vì vậy mà việc
ứng dụng Protease ngày càng gia tăng[4],[1].
SVTH: Võ Thành Hoàng Trang 11
Hình 3.1
Baccillus subtilis
Thu nhận và ứng dụng enzyme Protease vi sinh vật
Phần III - Đặc điểm nguồn vi sinh vật thu nhận enzyme protease
- Trong nuôi cấy vi sinh vật thu nhận enzyme có một số kỹ thuật chung và một số kỹ
thuật riêng. Những kỹ thuật chung bao gồm: [7]
+ Kỹ thuật tạo giống
+ Lựa chọn phương pháp nuôi cấy
+ Thiết kế thiết bị nuôi cấy
+ Kỹ thuật lên men
+ Tách, tinh chế thu nhận E.
- Nhiều vi sinh vật có khả năng tổng hợp mạnh Protease, các enzyme này có thể ở
trong tế bào hoặc được tiết vào môi trường nuôi cấy. Một số Protease ngoại bào đã sản xuất
quy mô công nghiệp và được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, trong nông
nghiệp và trong y học.
- Nguồn vi sinh vật thu nhận enzyme Protease chủ yếu gồm: vi khuẩn, nấm mốc, xạ
khuẩn.

3.1 Vi khuẩn
Lượng Protease sản xuất từ vi khuẩn được ước tính vào khoảng 500 tấn, chiếm 59%
lượng enzyme được sử dụng [6].
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 [6].
SVTH: Võ Thành Hoàng Trang 12
Thu nhận và ứng dụng enzyme Protease vi sinh vật
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 S5 có khả năng tổng hợp Protease mạnh nhất. Các vi khuẩn thường tổng hợp các
Protease hoạt động thích hợp ở vùng pH trung tính và kiềm yếu.[2]
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
đắng hơn so với Protease động vật và tăng giá trị dinh dưỡng. Chúng còn có khả năng ái
lực cao đối với các acid amin ưa béo và thơm và được sinh ra nhiều bởi B.subtilis,
B.mesentericus, B. thermorpoteoliticus và một số giống thuộc chi Clostridium [2].
Protease của Bacillus ưa kiềm có điểm đẳng điện bằng 11, khối lượng phân tử từ
20.000-30.000dalton. Ổn định trong khoảng pH 6-12 và hoạt động trong khoảng pH rộng 7-
12. [2]
3.2 Nấm mốc
Nhiều loại nấm mốc có khả năng tổng hợp một lượng lớn Protease được ứng dụng
trong công nghiệp thực phẩm như các chủng: Aspergillus oryzae, A. terricola, A. fumigatus,

A. saitoi, Penicilliumchysogenum)…các loại nấm mốc này có khả năng tổng hợp cả ba loại
P: 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 phomát.
SVTH: Võ Thành Hoàng Trang 13
Hình 3.2 Aspergillus
oryzae
Hình 3.3 Condium of Aspergillus oryzae