Phương pháp bất động enzym
Rate this post

Việc sử dụng enzym để phân giải cơ chất cần lưu ý đến tính chất sau đây của enzym để khỏi lãng phí: nếu enzym ở dạng hòa tan hoặc tự do trộn vào với cơ chất để tiến hành phản ứng thì enzym chỉ sử dụng được một lần. Vì khi phản ứng kết thúc ta không thể lấy enzym đó để sử dụng cho lần sau. Do đó kỹ thuật bất động enzym ra đời, về nguyên lý có thể mô tả tóm tắt như sau: enzym đã tinh chế ở dạng tinh khiết được gắn hoặc được gói trong những polymer không hòa tan trong nước,  hoặc hấp thu trên các chất trơ vô cơ hoặc hữu cơ. Các hạt enzym này được nhồi vào các cột hình trụ có kích thước thích hợp, sau đó cho dung dịch cơ chất chảy qua, enzym sẽ thực hiện phản ứng phân cắt cơ chất thành sản phẩm tương ứng. Thu lấy sản phẩm để thực hiện các bước tinh chế tiếp sau. Có thể bất động hóa các enzym hoặc các tế bào vi sinh vật chứa enzym tương ứng.

Khi enzym hoặc tế bào đã bất động hóa thì phản ứng phân giải cơ chất được thực hiện liên tục với hiệu suất cao, nếu duy trì được các điều kiện phản ứng không thay đổi thì quá trình có thể giữ được hàng ngàn giờ, có những quá trình phản ứng kéo dài 100 ngày mới phải thay đỏi enzym mới. Do đó enzym được sử dụng nhiều lần, giá thành sản xuất một đơn vị sản phẩm sẽ giảm đi rất nhiều.

Enzym có thể được bất động bằng cả phương pháp vật lý và hóa học.

Bằng phương pháp vật lý enzym có thể được hấp phụ lên một cái khuôn không hòa tan, hoặc được gói vào một trong gel, hoặc trong capsul thành các hạt vi nang, hoặc dàn vào phía sau một màng bán thấm.

Bằng các phương pháp hóa học, phân tử enzym được nối lại với nhau thành các sợi ngang dọc bằng phản ứng giữa các nhóm amin của enzym với tác nhân polymer hóa của một hóa chất. Có nhiều phản ứng hóa học có thể sử dụng để bất động enzym bằng cách này các nhóm chức năng không chính yếu của chúng được gắn với các chất mang vô cơ như sắt, gốm, titan… hoặc với polymer thiên  nhiên như cellulose, với các polymer tổng hợp như nilon, polyacriamid… chính các polymer này giữ được các nhóm hóa chức hoạt động trở lại. Trong nhiều thủ thuật thực hiện để gói enzym với chất mang bằng phương pháp này nhận thấy các nhóm hoạt động hóa học ít bị phân tàn lộn xộn. Vì thế các nghiên cứu gần đây đã chú ý đến kỹ thuật bất động enzym sao cho các enzym khi gắn với chất mang không bị mất hoặc giảm đi hoạt tính của mình.

Kỹ thuật bẫy enzym vào trong các gel là một thành công khi tiến hành polymer hóa hoặc tạo hạt bằng phản ứng đông tụ. Tuy nhiên quá trình tạo gel khó khăn và hoạt tính của enzym thấp.

Trên thực tế thường có khuynh hướng bất động tế bào hơn là bất động enzym vì bỏ qua được công đoạn chiết xuất và tinh chế enzym mất thòi gian và tốn kém.

Bất động tế bào đang là vấn đề có tiềm năng to lớn, bởi vì nó không chỉ cho phép tạo ra các sản phẩm chuyển hóa sơ cấp mà còn biến đổi để tạo ra sản phẩm chuyển hóa thứ cấp có giá trị.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here