Sản xuất enzyme

Ứng dụng thương mại chính của các enzyme vi sinh vật là trong công nghiệp thực phẩm và sản xuất bia mặc dù enzyme đã được thừa nhận trong các ứng dụng chẩn đoán và điều trị bệnh. Hầu hết các loại enzyme được tổng hợp trong pha log của nuôi cấy mẻ và được xem như các chất trao đổi sơ cấp. Tuy nhiên, trong một số trường hợp amylase (Bacillus stearothermophillus) được sản xuất bởi nuôi cấy idiophase vì thế có thể xem là tương đương với các chất trao đổi thứ cấp. ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sản xuất enzyme Sản xuất enzymeỨng dụng thương mại chính của các enzyme vi sinh vật là trong công nghiệpthực phẩm và sản xuất bia mặc dù enzyme đã được thừa nhận trong các ứngdụng chẩn đoán và điều trị bệnh.Hầu hết các loại enzyme được tổng hợp trong pha log của nuôi cấy mẻ vàđược xem như các chất trao đổi sơ cấp. Tuy nhiên, trong một số trường hợpamylase (Bacillus stearothermophillus) được sản xuất bởi nuôi cấy idiophasevì thế có thể xem là tương đương với các chất trao đổi thứ cấp. Các enzymecó thể được sản xuất từ động-thực vật cũng như các nguồn vi sinh vật, nhưngsản xuất bằng lên men vi sinh vật là phương pháp kinh tế và thích hợp nhất.Hơn nữa, hiện nay nhờ công nghệ DNA tái tổ hợp người ta có thể chuyển genvào các tế bào vi sinh vật để sản xuất các enzyme của động-thực vật. Các tiếnbộ của công nghệ DNA tái tổ hợp đã mở rộng phạm vi các sản phẩm lên mentiềm tàng của vi sinh vật. Có khả năng đưa các gen từ các cơ thể bậc cao vàocác tế bào vi sinh vật như là các tế bào nhận để tổng hợp các protein (baogồm enzyme) ngoại lai. Các tế bào vật chủ dùng trong những trường hợp nàylà E. coli, S. cerevisiae và một số loại nấm men khác.Trong quá trình sinh trưởng của vi sinh vật, enzyme được hình thành trong tếbào và một số được tiết ra môi trường xung quanh. Trong sản xuất chủ yếu làsản phẩm của enzyme ngoại bào, còn nếu muốn tách enzyme nội bào thì phảiphá vỡ tế bào. Các vi sinh vật được dùng trong sản xuất enzyme gồm có vikhuẩn, nấm mốc, nấm men và xạ khuẩn. Các chế phẩm enzyme được sảnxuất từ vi sinh vật đã được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp khácnhau, chủ yếu là các enzyme thủy phân dùng trong công nghiệp thực phẩmnhư:- Amylase dùng trong sản xuất đường mật ngô và chocolate, trong sản xuấtbia, chế biến dextrin với dịch đường để sản xuất thức ăn cho người già và trẻem, trong sản xuất nước quả và trong y học.- Protease thủy phân protein của sữa để chế biến những món ăn kiêng đặcbiệt, được dùng trong thuộc da, sản xuất bột giặt, phim ảnh, tơ sợi, len dạ vàtrong y học. Protease vi sinh vật có thể sử dụng cùng với amylase trong chếbiến thức ăn gia súc.- Pectinase là nhóm enzyme thủy phân pectin tạo thành galacturonic acid,glucose, galactose, arabinose, methanol…- Cytolase là hệ enzyme có hoạt tính cao có thể phân hủy hemicellulose,pentozan, lignin… Các enzyme này được gọi chung là cytolase (bao gồmcellulase, hemicelllulase, pentosinase).- Invertase là enzyme nội bào được dùng rộng rãi trong sản xuất bánh kẹo,rượu mùi, kem, mật ong nhân tạo. Nó làm tăng vị ngọt khi thủy phân đườngsaccharose thành fructose và glucose, làm tăng độ hòa tan của saccharosetrong sản phẩm.Trong một tương lai gần, enzyme sẽ được sử dụng rộng rãi trong y học đểlàm đầu dò (probe) cho các thiết bị phân tích y khoa và để chữa bệnh. Hiệnnay, một số enzyme như: glucooxydase, hexokinase, esterase, urease,cholesteroloxydase, alcoholdehydrogenase… đã được sử dụng khá phổ biếntrong y học. Điển hình nhất là sử dụng glucooxydase cố định trên bề mặt điệncực platinum trong thiết bị phân tích hàm lượng glucose máu. Trong y học,enzyme còn được sử dụng để chữa trị một số bệnh liên quan đến sự thiếu hụtcủa một số enzyme trong cơ thể người, hoặc dùng enzyme để loại bỏ nhữngcục thịt, mỡ dư thừa gây nguy hiểm cho một số bộ phận của cơ thể người.Chẳng hạn: dùng enzyme streptokinase và urokinase để làm tan máu đônglàm tắc nghẽn mạch máu.