cấu tạo enzym

Tổng quan về kĩ thuật sản xuất enzym

Định nghĩa: enzym là những phân tử protein phức tạp tồn tại trong các tế bào sống, tại đó chúng đóng vai trò xúc tác sinh học làm biến đổi hóa học các cơ chất.

Lịch sử của enzym đã có từ lâu. Do sự phát triển của hóa sinh phân tử người ta đã hiểu biết khá rõ vai trò của các enzym trong tế bào sống. Hiện này đã xác định được hơn 2000 enzym khác nhau, trong đó hàng trăm enzym đã được kết tinh. Cho dù enzym được hình thành trong tế bào sống, nhưng nếu tách rời enzym ra khỏi tế bào nó vẫn thực hiện được chức năng xúc tác sinh học in vitro. Tính chất kì diệu đó đã  làm tăng khả năng sử dụng enzym trong các quá trình công nghiệp. Hàng năm công nghiệp enzym thế giới đã sản xuất hàng ngàn tấn enzym tập trung vào các loại enzym sau: proteinase, amyloglucosidase, amylase, glucose isomerase, rennet, pectinase…

Theo phân loại quốc tế có 6 loại enzym:

  1. enzym oxy hóa khử
  2. enzym vận chuyển nhóm
  3. enzym thủy phân
  4. enzym phân cắt
  5. enzym chuyển đồng phân
  6. enzym tổng hợp.

Hoạt tính của enzym là đặc tính xúc tác tự nhiên của nó. Enzym làm giảm năng lượng hoạt hóa của phản ứng hóa học bằng cách tạo nhiều phản ứng trung gian, mà các phản ứng này chỉ đòi hỏi năng lượng hoạt hóa ít hơn nhiều so với khi không có enzym tham gia. Enzym làm giảm năng lượng hoạt hóa nhiều hơn nhiều hơn so với chất xúc tác hóa học. Mỗi enzym thực hiện xúc tác cho một phản ứng, trong tế bào sống có hàng loạt enzym khác nhau để thực hiện một chuỗi phản ứng liên tục như các enzym trong mạch hô hấp tế bào. Các phản ứng xúc tác của enzym được thực hiện ở nhiệt độ bình thường, cũng phản ứng ấy nếu thực hiện bằng hóa học đòi hỏi ở nhiệt độ và áp suất cao. Khả năng phân giải của enzym cũng thật kì diệu, ví dụ 1 gam vi khuẩn lactic có thể biến đổi một tấn lactose thành acid lactic trong vòng một giờ. Enzym tách khỏi tế bào dưới dạng tinh khiết có thể thực hiện phản ứng xúc tác biến đổi cơ chất nhiều lần với kĩ thuật biến đổi đặc biệt có thể kéo dài thời gian sử dụng enzym tới 6 tháng. Chức năng xúc tác của enzym còn phụ thuộc vào cấu hình không gian của chúng, chỉ cần thay đổi cấu hình không gian của enzym bằng pH hay nhiệt độ là enzym bị bất hoạt. Một vài enzym có gắn thêm coenzym, các coenzym này có thể là các ion kim loại, các nucleotid, các vitamin…

Do cấu trúc khác nhau nên các enzym có thể thực hiện phản ứng xúc tác ở nhiệt độ thường và ở pH từ 2-14. Enzym không độc, sản xuất enzym không đòi hỏi công nghệ chống ăn mòn như trong công nghiệp hóa học. Kĩ thuật enzym bao gồm lên men vi sinh vật, chiết xuất, tinh chế rồi sử dụng enzym ở dạng hòa tan hoặc ở dạng enzym bất động. Enzym được sử dụng ở nhiều lĩnh vực khác nhau trong đời sống hàng ngày, trong các lĩnh vực nghiên cứu khoa học, dùng trong y học và bảo vệ môi trường.

NO COMMENTS

LEAVE A REPLY