- Trang chủ
- →
- Công nghệ Sinh học Thực phẩm
- →
- Đại học Thực phẩm Khóa 4
- →
- 12-Sản xuất pectinase và ứng dụng trong chế biến thực phẩm
- →
- Tổng quan về Pectinase

| Chào mừng các bạn đến với Forum của tôi. Hiện tại bạn đang là khách của forum. Điều này sẽ giới hạn bạn trong việc sử dụng các chức năng. Nếu muốn, bạn có thể đăng ký thành viên. (member). Quá trình đăng ký rất đơn giản, nhanh chóng và hoàn toàn miễn phí. Bạn hãy lưu ý về các quy định chung để không bị khóa nick. Join our community! Nếu bạn đã là thành viên, vui lòng đăng nhập (log in): |
| Tổng quan về Pectinase | |
|---|---|
| Tweet Topic Started: Mar 17 2011, 10:45 PM (8,647 Views) | |
| dophuhien08265041 | Mar 17 2011, 10:45 PM Post #1 |
|
1.ĐẶC ĐIỂM CỦA HỆ ENZYM PECTINASE. 1.1.Cơ chất pectin. Spoiler: click to toggle Pectin có nhiều ở quả, củ hoặc thân cây. Pectin như một loại keo gắn chặt các tế bào thực vật với nhau. Pectin là hợp chất cao phân tử mạch thẳng có cấu tạo từ sự kết hợp của các acid galacturonic và các este methyl của chúng qua các liên kết –1,4 glucoside ![]() Pectin là tên chung được gọi cho các hỗn hợp chứa các thành phần rất khác nhau, trong đó pectinic acid (pectin hòa tan) là thành phần chủ yếu. Trong thực vật, pectin tồn tại dưới ba dạng: pectin hoà tan, pectic acid và protopectin. Pectin hoà tan là ester methylic của acid polygalacturonic pectin (bị este hóa ở mức độ cao) tạo gel đặc trong dung dịch acid và trong dung dịch đường có nồng độ 65%. Pectic acid là polygalacturonic acid có một phần nhỏ các nhóm carboxyl được ester hoá bằng methanol. Các pectin tự nhiên định vị trong thành phần của tế bào có thể liên kết với các cấu trúc polyssacharide và protein để tạo thành các protopectim không tan. Protopectin tạo độ cứng cho quả xanh, không tan trong nước và có cấu tạo hoá học phức tạp. Trong protopectin có các phân tử pectin, các phân tử cellulose và các ion Ca2+ , Mg2+ , các gốc phosphoric acid, acetic acid và đường. Protopectin khi bị thủy phân bằng acid thì giải phóng pectin hoà tan. Khi quả chín dần, dưới tác dụng enzyme protopectinase, protopectin sẽ chuyển sang pectin hòa tan làm giảm sự liên kết giữa các tế bào, quả trở nên mềm hơn. Quá trình này cũng xảy ra dưới tác dụng của acid và nhiệt độ trong quá trình chần ở 60 – 85oC. 1.2.Pectinase. Spoiler: click to toggle Enzyme pectinase là enzyme xúc tác sự phân hủy của các polymer pectin. Sự phân hủy pectin trong tự nhiên thường xảy ra khi trái cây chín. Enzyme pectinase có thể được phân loại theo cơ chế tác dụng của chúng. •Pectinesterase (PE): xúc tác sự thủy phân của các nhóm methyl ester. Enzyme thường tấn công vào các nhóm ester methyl của đơn vị galaturonate nằm kề đơn vị không bị ester hoá, phân cắt các nhóm methoxy (COOCH3) đứng cạnh các nhóm –COOH tự do, tạo thành acid pectinic hoặc acid pectic và methanol. •Polygalacturonase còn có tên gọi là poly -1,4 galacturoniglucanohydrolase, xúc tác sự phân cắt các mối liên kết –1,4-glycosid. Các exo-PG (exo-poly 1,4 - D-galacturonide) galacturonohydrolase, phân cắt từ các đầu không khử, và endo-PG (endo-poly1,4--D-galacturonide) glycanohydrolase, tấn công ngẫu nhiên vào giữa mạch cơ chất. Polygalacturonase ít gặp trong thực vật nhưng có chủ yếu ở một số nấm mốc và vi khuẩn. Polygalacturonase là một phức hệ enzyme gồm có nhiều cấu tử và thường có tính đặc hiệu cao đối với cơ chất. Trên cơ sở tính đặc hiệu và cơ chế tác dụng với cơ chất, enzym polygalacturonase được chia làm bốn loại: + Polymethylgalacturonase hay còn gọi là -1,4-galacturonite-methylesglucanohydrolase, tác dụng trên polygalactorunic acid đã được methoxyl hoá (tức là pectin). Enzyme này lại được phân thành hai nhóm nhỏ phụ thuộc vào khả năng phân cắt ở trong hay cuối mạch trong phân tử pectin, đó là endo-glucosidáe-polymethyl galacturonase kiểu I và exo-glucosidase-polymethylgalaturonase kiểu III. + Polygalacturonase, enzyme tác dụng trên pectic acid hoặc pectinic, cũng được chia thành hai nhóm nhỏ là endo-glucosidase-polygalacturonase kiểu II và exo-glucosidase-polygalacturonase kiểu IV. Enzyme endo-glucosidase-Polymethyl-galacturonase kiểu I là enzyme polymethylgalacturonase dịch hoá pectin có mức độ methyl hoá càng cao thì bị thủy phân bởi enzyme này càng nhanh và càng có hiệu quả. Trong dung dịch, khi có mặt của enzyme pectinesterase thì hoạt độ của enzyme này thường bị giảm. Enzyme này rất phổ biến trong các VSV, đặc biệt là nấm mốc A. niger, A, awamori. •Pectate lyase (PEL): xúc tác sự phân cắt các đơn vị galacturonate không bị ester hoá. Ngoài ra còn có: •Pectin-transeliminase hay còn được gọi là poly –-1,4-galaturonite –methylesteglucanoliase, là enyme tác dụng trên pectin và pectinic acid. •Polygalactorunate-transeliminase còn được gọi là poly -1,4D-galaturonite –glucanoliase, là enzyme tác dụng trên pectic acid và pectinic acid. •Pectin lyase (PNL): xúc tác sự phân cắt các đơn vị galacturonate đã bị ester hoá. Tất cả các PNL đều là endo-enzyme 1.3. Đặc điểm của các pectinase từ các nguồn khác nhau. 1.3.1. Pectinesterase. Spoiler: click to toggle Bên cạnh pectineaterase (PE) VSV, hầu hết các loại cây cho trái đều chứa enyme PE. Enzyme này thường tồn tại dưới nhiều hình thức khác nhau, nằm trong phần vỏ tế bào. PE ở thực vật nói chung có hoạt độ tối ưu trong khoảng pH hơi kiềm. Các cation kim loại ở nồng độ thấp, như Ca2+ chẳng hạn, có khuynh hướng làm tăng nồng độ hoạt động của enzyme. 1.3.1.1. Đặc điểm của pectineaterase thực vật. Spoiler: click to toggle Cà chua chứa ít nhất hai loại PE. Cả PE1 và PE2 đều tăng trong giai đoạn đầu của quá trình chín. Khi bước vào giai đoạn chín, nồng độ enzyme PE1 giảm xuống, nhưng PE2 tích luỹ dần cho đến khi trái cây có màu đặc trưng của trái chín. PE2 có khối lượng phân tử 23kD, pH tối ưu 7,6. Enzyme này bị bất hoạt 50% sau 5 phút đun ở 67oC. Các ion Ca2+ và Na+ làm tăng hoạt độ của enzyme lên tối đa ở các nồng độ 0,005M và 0,05M, theo thứ tự. PE của đậu nành là protein có khối lượng phân tử 33kD, hoạt động tối ưu tại pH gần 8. Polygalacturonic acid, sản phẩm hình thành do quá trình để methyl hoá, là một chất ức chế cạnh tranh. Trong thịt quả chuối có hai isoenzyme PE. Cả hai có cùng khối lượng phân tử là 30kD, nhưng có điểm đẳng điện khác nhau: 8,8 và 9,3. Các enzyme này hoạt động ở pH tối đa là 7,5. Hoạt độ enzyme tăng lên khi thêm vào dung dịch NaCl ở nồng độ 0,2M, và đưa pH của dung dịch về 6,0. Các enzyme này bị ức chế bởi nhiều loại polyol có khối lượng phân tử thấp, như glycerol, sucrose, glucose, maltose và galactose. PE trong quả cam có hai loại: đó là hai isoenzyme PE1 và PE2 có khối lượng phân tử 36,kD, nhưng có điểm đẳng điện khác nhau là 10,05 và 11,0, theo thứ tự. pH tối ưu của PE1 là 7,6, còn của PE2 là 8,0. Thịt quả cũng chứa hai isoenzymem, một trong hai enzyme này có tính bền nhiệt hơn, còn enzyme kia thì ít mẫn cảm hơn khi bị tác động của protease. Độ ổn định của enzyme có thể liên quan đến mức độ glycosyl hoá của các phân tử enzyme. Enzyme bền nhiệt hơn và enzyme còn lại có khối lượng là 51kD và 36kD, theo thứ tự. Cả táo và kiwi cũng chứa hai loại isoenzyme. Các isoenzyme của kiwi có cùng khối lượng phân tử là 57kD và cùng điểm đẳng điện là 7,3. Tuy nhiên, chúng khác nhau về mức độ bền nhiệt. 1.3.1.2. Đặc điểm của pectineaterase vi sinh vật. Spoiler: click to toggle Một điểm đáng lưu ý là tất cả enzyme VSV đều không phải là protein kiềm. PE của Trichoderma reerei có điểm đẳng điện nằm trong khoảng 8,3-9,5 và pH tối ưu là 7,6. Tuy nhiên, PE của Aspergillus có điểm đẳng điện và pH tối ưu trong khoảng acid. Hoạt động của enzyme PE sinh ra bởi A. niger đạt tối đa ở pH 4,5 ở 40oC. Các PE acid và kiềm có thể đề methyl hoá cơ chất pectin theo cùng một kiểu. PE kiềm làm hình thành các pectin được đề ester hoá và pectin này có thể tạo gel yếu với ion calcium; PE acid tạo ra pectin bị đề ester hoá có khả năng tạo gel mạnh với ion calcium. 1.3.1.3. Trình tự amino acid. Spoiler: click to toggle Cấu trúc bậc một của PE cà chua chứa 305 amino acid với khối lượng phân tử 33 239. Enzyme này có chứa hai cầu nối disulfide (Cys98-Cys125 và Cys166-Cys200). Cys 166 có mặt trong tất cả các enzyme pectinesterase. Trình tự amino acid suy luận trên cơ sở các nucleotide cDNA cho thấy sự không nhất quán, 18 trong 27 vị trí khác nhau, có thể làm thay đổi điện tích của protein. Mặt khác, chỉ có khoảng 94% trình tự amino acid trong một phần chuỗi amino acid có tính đồng dạng với toàn bộ trình tự của cDNA. Sự không nhất quán này có thể phản ánh sự tồn tại của các isoenzyme, mặc dù chỉ có hai isoenzyme trong cà chua được biết đến. Một số gen mã hoá cho các enzyme PE đã được tách dòng và nghiên cứu đặc điểm. Gen tách dòng từ Pseudomonas mã hoá cho PE có chứa 396 amino acid với khối lượng phân tử là 41004. 1.3.1.4. Cơ chế để methyl hoá. Spoiler: click to toggle PE loại bỏ các nhóm methoxyl trong phân tử pectin bằng tương tác ái nhân của enzyme lên ester, làm hình thành hợp chất trung gian acyl-enzyme và phóng thích methanol. Tiếp theo sau là phản ứng deacyl hoá, là phản ứng thủy phân của hợp chất trung gian acyl-enzyme, để giải phóng enzyme và carboxylic acid. Các PE có nguồn gốc thực vật phản ứng theo kiểu làm hình thành các khối pectin chứa các nhóm carboxylate dọc theo mạch pectin. Enzyme của Trichoderma reesei là một protein cơ bản cho kiểu phản ứng tương tự. Enzyme của các loài Asperillus với pH tối đa trong vùng acid, xúc tác phản ứng từ bên trong. Ảnh hưởng của các ion kim loại khi kích hoạt enzyme pectinesterase có thể có liên quan đến tương tác của nó với cơ chất. Polygalacturonic acid là một chất ức chế cạnh tranh trong phản ứng thủy phân nhờ sự xúc tác của PE. Pectin chứa các nhóm cacboxylate được sắp xếp như hình khối có thể tác dụng theo cách tương tự. Sự liên kết của các ion kim loại vào các nhóm carboxylate trong trường hợp này có khuynh hướng trung hoà ảnh hưởng ức chế của cơ chất pectin lên enzyme. Tuy nhiên. Lượng dư các ion này trên thực tế gây ra sự bất hoạt của PE vì các ion kim loại bị vây quanh bởi các nhóm carboxylate nằm kế cận với các liên kết ester cần thiết cho phản ứng thủy phân xảy ra. 1.3.2. Polygalacturonase. Spoiler: click to toggle Hầu hết các nghiên cứu về PG đều trên cơ sở các nguồn VSV. PG thường được tìm thấy trong các phần tiết ngoại bào của các loài nấm và vi khuẩn gây bệnh, chẳng hạn như Sacchromyces gragilis, Aspergillus niger, Lactobacillus plantarum, Cochiliobolus carbonum, Neurospora crassa, các loài Ascomycete, Phizopus arrchizus, và Fusarium osyporum. Tuy nhiên, trong thực tế, PG của thực vật bậc cao được nghiên cứu rất nhiều ở cà chua chín. 1.3.2.1. Các enzyme trong cà chua chín. Spoiler: click to toggle Các enzyme PG trong cà chua chín tồn tại dưới hai dạng, và cả hai đều là endo-enzyme. PG1 có khối lượng phân tử 84kD và có khoảng 50% bị bất hoạt ở nhiệt độ 78oC. PG2 có khối lượng phân tử 44kD và có khoảng 50% bị bất hoạt ở 57oC. PG1 có độ ổn định tối đa ở pH 4,3, trái lại PG2 ổn định tối đa ở pH 5,6. Sự phân tích sử dụng SDS-PAGE cho rằng PG1 là một dimer của PG2, tuy nhiên các nghiên cứu khác lại cho rằng PG1 hình thành là do sự kết hợp của PG2 với một subunit. Các chuỗi polypeptide của PG đều bị glycosyl hoá. PG2 chứa 4,6 đường trung tính (D-mannose, L-gucose, D-xylose) liên kết với nhau thông qua cầu nối N-acetylglucosaminylasparaginyl. Có sự khác nhau chút ít về khối lượng phân tử, chẳng hạn các isoenzyme của PG2, PG2A va PG2B có khối lượng phân tử tương ứng là 43 và 46kD. Sự khác nhau này có thể là do quá trình sửa sai hoặc quá trình glycosyl hoá sau dịch mã. Trong thực tế, các nghiên cứu sau đó cũng đã chứng minh được rằng PG2A và PG2B là các dạng glycosyl hoá khác nhau của cùng các polypeptide. 1.3.2.2. Trình tự amino acid. Spoiler: click to toggle Các trình tự amino acid được suy luận trên cơ sở các nucleotic của cDNA phân lập không những từ trái cà chua mà còn từ phấn của các loài Pseudomonas solanacearum, Oenothera organesis, phấn hoa bắp, và từ trái bơ. Gen của PG2 phân lập từ trái cà chua mã hoá cho protein hoàn chỉnh có 373 amino acid, với khối lượng phân tử là 40 279. Enzyme này được tổng hợp từ một tiền chất, sau đó đi qua quá trình sửa chửa sau dịch mã, gồm cả các quá trình loại bỏ các peptide tín hiệu, bị glycosyl hoá tại bốn điểm có khả năng glycosyl, và sửa chữa ở đầu C cuối. Các gen PG đơn mã hoá cho các loại isoenzyme khác nhau, dẫn đến kết luận rằng PG1 và PG2 đều xuất phát từ cùng một chuỗi polypeptide, và rằng PG1 được tạo thành nhờ sự kết hợp của PG2 với -subunit. -subunit. Sự chuyển đổi PG2 và PG1 trong quá trình chín của cà chua là một vấn đề gây được nhiều chú ý. -subunit, một yếu tố bền nhiệt, đầu tiên được phân lập từ cà chua xanh, có khả năng chuyển đổi PG2 thành PG1 trong ống nghiệm. Yếu tố này sau đó được xác minh là một glycoprotein rất đặc trưng với polypeptide PG về mặt miễn dịch. Phân tử PG1 được tạo thành từ một phân tử PG2 và một phân tử -subunit; tuy nhiên, chỉ có polypeptide PG có hoạt tính enzyme. cDNA mã hoá cho –subunit có trong cà chua là một tiền chất có kích thước phân tử lớn (69kD, 630 amino acid). Trong phân tử này, thêm vào phân tử protein hoàn chỉnh là một trình tự tín hiệu kị nước (30 amino acid), một polypeptide chứa đầu cuối N-(78 amino acid), và một tiền peptide chứa đầu cuối C-(233 amino acid). Protein hoàn chỉnh chứa glycosyl hoá là chứa 289 amino acid nặng 31,5 kD, điểm đẳng điện 4,9. Protein này chứa lượng lớn amino acid gly, tyr, phe, và một motif lặp có cấu trúc liên ứng FTNYGxxGNGGxxx, trong đó “x” phần lớn là các amino acid phân cực. Chức năng của motif này trong protein vẫn chưa được biết rõ. 1.3.2.3. Vai trò của PG trong quá trình làm chín trái cây. Spoiler: click to toggle Hoạt độ của enzyme trong giai đoạn đầu của quá trình làm chín chủ yếu là nhờ PG1. PG1 tiếp tục tăng trong quá trình chín, và có mặt trong tất cả các giai đoạn của quá trình chín. PG2 có khối lượng phân tử thấp hơn và ít bền nhiệt, PG2 xuất hiện trong giai đoạn cuối của quá trình, và chiếm lượng lớn trong giai đoạn chín. Sự xuất hiện kế tiếp nhau của hai enzyme này là kết quả của hoạt động điều hoà của –subunit, yếu tố này được tìm thấy với lượng ít trong cà chua xanh, sau đó tăng lên trong giai đoạn chín. PG2 được coi như một endo-enzyme trong cà chua chín, PG1 được hình thành trong suốt quá trình chín khi –subunit được sinh ra để phản ứng với PG2. Bằng cách điều chỉnh những thay đổi trong các phân tử PG trong các dịch chiết khác nhau có các nồng độ khác nhau của NaCl và pH đệm khác nhau. Trên thực tế gen mã hoá cho polypeptide PG trong một số nghiên cứu trước đây đã chứng minh điều này. Gần đây, các nghiên cứu về các kiểu biểu hiện gen của –subunit và các phân tử PG cho thấy mRNA của –subunit xuất hiện sớm trong quá trình phát triển của trái cây(10 ngày sau khi thụ phấn) và tăng đến mức tối đa trong 30 ngày, cũng là lúc trái cây chín. Sau đó, lượng mRNA của -subunit giảm nhanh chóng, trong khi lượng mRNA của PG tăng một cách đáng kể. Vì tất cả các kết quả nghiên cứu đạt được ở trên, ta có thể cho rằng endo-enzyme PG2 được hình thành trong các giai đoạn sớm của quá trình chín phải được chuyển về PG1 do sự có mặt của –subunit. Sự tích lũy của PG2 trong các giai đoạn sau của quá trình chín là do –subunit bị cạn kiệt. Vai trò của quá trình chuyển đổi này là nhằm điều hoà hoạt động của PG trong các giai đoạn của quá trình chín. –subunit phản ứng và neo phân tử PG2 vào thành tế bào, tạo ra phân tử PG1 dưới dạng hoạt động để phân hủy pectin. Một số nghiên cứu khác cũng chứng minh được rằng PG1, chứ không phải PG2 có chức năng trong việc làm phân huỷ và ổn định polyuronide, có nghĩa là sự phân hủy của polyuronide dưới tác động của enzyme PG là nguyên nhân dẫn đến quá trình mềm của cà chua.Tuy nhiên, khi nghiên cứu về sự xen đoạn và biểu hiện của gen PG trong cà chua chuyển gen thì kết quả cho thấy polyuronide bị phân hủy nhưng không làm cho trái cà chua mềm đi. 1.3.2.4. Cơ chế và kiểu tác dụng. Spoiler: click to toggle Exo-PG thủy phân các đầu không khử của chuỗi polygalacturonic, tạo ra galacturonic acid là sản phẩm thủy phân chiếm ưu thế. Sự thủy phân polymer này bị gián đoạn của sự tồn tại của các mạch nhánh trong cơ chất. Mức độ thuỷ phân tăng tỉ lệ với kích thước cơ chất, đạt tối đa với mức polymer hoá 20 đối với các exo-PG ở cà rốt và đào. Hoạt động của các exo-enzyme làm tăng nhanh sự tạo thành các nhóm khử và làm tăng chậm độ nhớt của dung dịch cơ chất. Sự phân hủy polyuronide trong quá trình chín không gây ra sự tích lũy galacturonic acid, và chỉ có endo-enzyme PG là có liên quan. Các endo-PG phân hủy pectic acid từ bên trong mạch, làm giảm nhanh độ nhớt của dung dịch cơ chất. Tính đặc hiệu và kiểu tác dụng của endo-enzyme được xác định bởi trạng thái của điểm hoạt động. Mức độ thủy phân của endo-PG ở nấm men giảm cùng với sự giảm độ dài mạch cơ chất. Vị trí liên kết của endo-PG ở Aspergillus niger được cấu thành từ 4 điểm và sự phân cắt xảy ra giữa các điểm 1 và 2. Một cơ chất tetramer chịu sự phân cắt(3+1) thành trigalacturonic acid galacturonic. Một cơ chất pentamer cho ra hai sản phẩm phức tạp hơn, cả hai đều đáp ứng sự chiếm giữ hoàn toàn của 4 điểm liên kết, tạo sự phân cắt (4+1) và (3+2). Cũng tương tự, đối với cơ chất là hexagalacturonic acid, sản phẩm sẽ tạo thành lối phân cắt (5+1), (4+2) và (3+3). Trigalacturonic acid bám vào điểm hoạt động để tạo thành các phức hợp hữu ích hoặc không hữu ích. Liên kết hữu ích trong trường hợp này làm sinh ra sự phân cắt (2+1). Liên kết không hữu ích được tạo thành khi ba đơn vị đơn lẽ bám vào ba điểm 2, 3 và 4 là không hề tương tác với các nhóm xúc tác định vị bên trong điểm 1 và 2. Cơ chất trong trường hợp này đóng vai trò là một chất ức chế cạnh tranh (K = 0,67mM). 1.3.3. Pectate lyase. Spoiler: click to toggle Pectate lyase (PEL) là các enzyme VSV ngoại bào. Các enzyme của giống Erwina và Bacillus được biết đến là tác nhân gây ra triệu chứng soft-rod ở thực vật. Tuy nhiên, chúng cũng được tìm thấy phổ biến ở Aeromonas, Pseudomonas, Xanthomonas, Aspergillus và Fusarium. Erwinia chrysanthemi sinh ra các enzyme pectate lyase ở dạng isoenzyme có thể được phân thành các nhóm trên cơ sở điểm đẳng điện của chúng: acid (pH 4-5), trung hoà (pH 7-8,5) và kiềm (pH 9-10). Số lượng các isoenzyme trong mỗi nhóm có thể thay đổi tùy theo loài. Đa số các loài được nghiên cứu cho năm hay ít nhất bốn isoenzyme: một acid (PELA), hai trung hoà (PELA và C), hai kiềm (PELD và E). Tất cả các isoenzyme này đều cần Ca++ để làm tăng độ hoạt động và có pH tối ưu 8-10. Các nghiên cứu trên chủng EC16 cho thấy rằng tất cả 4 isoenzyme trên đều là endo-enzyme (PELA(pI 4,2), PELA (pI 8,8), PELC (pI 9,0), và PELD (pI 10,0)). Các PEL kiềm rất đặc hiệu trong việc gây ra sự giầm nước của các mô thực vật, tiếp theo là các isoenzyme trung hoà, trái lại các PEL acid không gây ảnh hưởng gì. Ở các chủng Erwinia carotovara, có ít nhất ba PEL được tiết ra, tất cả đều có điểm đẳng điện ở pH kiềm: PELI (pI 9,7), PELII (pI 10,2), và PELIII (pI 10,35). Cả ba isoenzyme này đều có pH tối ưu là 9,0. Nhiệt độ tối ưu cho hoạt động của PELII và PELIII là 50 và 60oC, theo thứ tự. PELI có độ bền nhiệt thấp. Ở chủng GIR726, có bốn loại endo-PEL isoenzyme với các điểm đẳng điện ở các pH rất kiềm (10,0, 10,6, 10,3 và 10,9) và khối lượng phân tử nằm trong khoảng từ 28-33 kD. pH tối ưu cho hoạt động là 9,3 cho PELII 9,5 cho PELIV và 9,7 cho PEL I và III. Cũng như với các PEL từ các nguồn khác, những isoenzyme này được kích hoạt bởi Ca++. Hoạt độ enzyme tăng 50-70% khi có mặt của Ca++ ồng độ 0,5mM. Isoenzyme với pI>10 chứa 2,5-4.8% đường trung tính. Các PEL từ một số loài Bacillus cũng có khả năng gây ra sự giảm nước ở mô thực vật. 1.4. Các đặc tính kỹ thuật quan trọng của enzyme pectinase. 1.4.1. Pectinesterase. Spoiler: click to toggle Các PE ở thực vật tấn công vào hoặc đầu không khử hoặc gần với nhóm carboxyl tự do và tiến dọc theo phân tử bằng cơ chế chuỗi đơn, tạo ra các khối galacturonic acid không bị ester hoá rất mẫn cảm với calcium. Các cấu trúc khác nhau của chuỗi galacturonan, chẳng hạn như các monomer acetyl hoá, các nhóm ester bị chuyển đổi thành amide hay bị khử đến rượu bậc một, hay sự tồn tại của các vùng có nhiều mạch nhánh, ức chế hoạt động của PE. PE có tính đặc hiệu cao đối với nhóm methylester của polygalacturonic acid. Các ester khác chỉ bị tấn công rất chậm, còn các nhóm methylester của polymanuronic acid thì không hề bị tấn công. Tốc độ đề ester hoá trên mạch pectin phụ thuộc vào độ dài của mạch; trimethyl trigalacturonate không bị tấn công. Các PE của nấm khác với PE của thực vật theo cơ chế đa mạch, các nhóm mehtoxyl bị lấy đi một cách ngẫu nhiên. 1.4.2. Polygalacturonase. Spoiler: click to toggle Việc xác định hoạt tính của enzyme này bằng cách đo độ nhớt của dung dịch pectic acid gồm methylester và glycolester cho thấy sự giảm nhanh tốc độ và mức độ thuỷ phân, đồng thới tăng mức độ ester hoá. Các nhóm acetyl có mặt làm giảm mức độ thủy phân bằng cách giảm ái lực của các phân tử cơ chất qua các khối chứa các điểm liên kết. Sự thủy phân bị hạn chế do sự có mặt của các nhóm acetyl có thể được xác minh bằng cách sử dụng pectin củ cải đường làm cơ chất. PG tạo bởi nấm có thể thủy phân đến 70% pectin bị acetyl hoá. Tuy nhiên, kiểu tác dụng lên cơ chất của các PG có từ các nguồn khác nhau thì khác nhau. Cơ chất tốt nhất cho sự phân hủy của endo-pectin-lyase ở pH>7 là pectin hoàn toàn bị ester hóa. Tuy nhiên,ở các giá trị pH nhỏ hơn, enzyme này vẫn hoạt động đối với pectin bị ester hóa ít hơn, đồng thời cần Ca++ để kích hoạt. Điều này có ý nghĩa thực sự đối với các quá trình chế biến trái cây. Những enzyme này cần các nhóm methylester để hoạt động, trái lại chúng bị bất hoạt khi có mặt các nhóm glycolester và các pectate bị amidate hóa. 1.4.3. Endo-pectate lyates. Spoiler: click to toggle Trái lại, endo-pectate lyates không phân biệt methylester và glycolester của pectic acid. Điều thú vị là pectate không phải là cơ chất tốt nhất cho vi khuẩn PAL từ vi khuẩn. Chúng có hoạt độ cực đại (tốc độ ban đầu và mức độ phân hủy) nên pectin có hàm lượng methoxyl thấp. 1.4.4. Rhamno-galacturonase. Spoiler: click to toggle Gần đây, rhamno-galacturonase là enzyme được phát hiện có khả năng phân cắt liên kết glucoside trong các vùng phân nhánh nhiều của phân tử galacturonic rhamnose acid có trong pectin của quả táo với hoạt tính rất cao khi những phân tử này bị đề ester hoá và arabinose bị lấy đi do bị thủy phân bởi acid (vùng phân nhánh nhiều bị sửa chữa). Enzyme này có mặt trong các chế phẩm thương mại của pectinase và chắc chắn phải được phân loại là pectinase. Sản phẩm cuối là các oligomer có các đơn vị rhamnose và galacturonic acid, trong đó rhamnose làm hình thành đầu không khử. 1.4.5. Pectinase thương mại. Spoiler: click to toggle Enzyme thương mại là các chế phẩm enzyme của nấm mốc, được điều chế chủ yếu từ các loại Aspergillus. Chúng thường là hỗn hợp của các PE, PG và Pl, hemicellulase và endo- -glucanase (C-x-cellulase). Hoạt tính của ba chế phẩm thương mại khác nhau được trình bày ở bảng 6.13. Các enzyme đều được sản xuất từ nấm mốc được sử dụng để sản xuất chế phẩm pectinase, trừ enzyme C-1-dellulase (cellobiohydrolase) là được thêm vào để chế phẩm đạt được mục đích kỹ thuật. Enzyme arabinanase đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình chế biến nước ép trái cây. ![]() Có một điều chắc chắn là kỹ thuật gen sẽ được sử dụng nhằm mục đích sản xuất các chế phẩm enzyme, mở ra những khả năng mới cho các ứng dụng công nghiệp của các chế phẩm enzyme này. Edited by dophuhien08265041, Mar 18 2011, 12:24 AM.
|
|
|
| 1 user reading this topic (1 Guest and 0 Anonymous) | |
| « Previous Topic · 12-Sản xuất pectinase và ứng dụng trong chế biến thực phẩm · Next Topic » |
| Track Topic · E-mail Topic |
2:18 AM Jul 12
|





2:18 AM Jul 12