Đề tài Tách chiết, tinh sạch và cố định enzyme bromelain từ dứa

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU ĐẶT VẤN ĐỀ Trong những năm gần đây người ta dành sự quan tâm rất nhiều đến việc tách chiết enzyme bromelain để sử dụng làm tác nhân kích thích tiêu hóa, chữa vết thương, ổn định dịch lên men. Việc nghiên cứu thành công một enzyme là ở việc chiết xuất, xác định đặt tính, yếu tố ảnh hưởng hoạt động của enzyme. Việc tinh chế enzyme hết sức cần thiết bởi làm cho enzyme tinh sạch ít còn lẫn tạp chất (các protein không phải enzyme), nâng cao hoạt tính enzyme so với dạng thô nhiều lần, thuận lợi cho nghiên cứu, bảo quản, nguyên liệu cho một số ngành công nghệ thực phẩm và trong dược phẩm dùng làm thuốc trong điều trị và sản xuất. Bên cạnh đó việc nâng cao hiệu suất sử dụng enzyme bromelain cũng đang được nghiên cứu. Phương pháp cố định enzyme là một trong những hướng nghiên cứu nhằm nâng cao hiệu suất sử dụng enzyme. Bằng cách cố định enzyme trong chất mang không tan trong nước enzyme có thể tách ra khỏi cơ chất dễ dàng sau phản ứng. Thêm vào đó enzyme cố định được tái sử dụng nhiều lần khắc phục tình trạng khan hiếm enzyme như hiện nay. Ngày nay, enzyme đã được sản xuất và sử dụng trong nhiều lĩnh vực như công nghệ thực phẩm, y học, dược phẩm và các ngành công nghiệp khác. Đối với nước ta nguồn enzyme từ thực vật có triển vọng lớn vì nguồn nguyên liệu rất phong phú (dứa, đu đủ,...). Trong quá trình chế biến dứa đóng hộp chỉ khoảng 30% quả dứa được sử dụng, còn lại 70% phụ phẩm mà chủ yếu là chồi trên quả dứa, thân dứa (Hội thảo quốc gia năm 2005). Nếu tận dụng được nguồn phế phẩm thì vừa có thể giảm thiểu chất thải hữu cơ gây ô nhiễm môi trường vừa có thể sản xuất sản phẩm bromelain bởi vì hầu như trên tất cả các bộ phận của cây dứa đều có enzyme. Bromelain có ba hoạt tính khác nhau: peptidase, amidase, esterase. Bromelain thân, chồi có thể phân hủy cả cơ chất tự nhiên lẫn cơ chất tổng hợp, chúng là enzyme có giá trị kinh tế và hầu hết sản phẩm bromelain thương mại được ly trích từ thân dứa. Trong đề tài này chúng tôi đã tiến hành tách chiết, tinh sạch enzyme bromelain ở quy mô nhỏ. Khảo sát các tác nhân tủa, xác định pH, nhiệt độ tối ưu và độ bền nhiệt cho hoạt động của enzyme trên chồi dứa. Cố định enzyme bromelain trên Natrialginate bằng phương pháp tủa muối Ammonium sulfate. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI Mục tiêu tổng quát Tách chiết và tinh sạch enzyme bromelain từ chồi dứa. Cố định enzyme bromelain trên Natrialginate. Mục tiêu cụ thể Thu nhận dịch enzyme bromelain từ các bộ phận quả dứa: chồi dứa, mắt dứa, thân dứa, cùi dứa. Xác định tỉ lệ cồn 96o, nồng độ muối Ammonium sulfate và tỉ lệ aceton tối ưu để tủa enzyme bromelain. Xác định pH, nhiệt độ tối ưu và độ bền nhiệt cho sự hoạt động của enzyme bromelain. So sánh các tác nhân tủa của bộ phần chồi dứa sau khi tủa. Cố định enzyme bromelain trên Natrialginate. So sánh hàm lượng và hoạt tính enzyme bromelain cố định với hàm lượng và hoạt tính enzyme trước khi cố định. Tinh sạch enzyme bromelain. Xác định trọng lượng phân tử enzyme bromelain bằng phương pháp điện di. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Làm cơ sở nghiên cứu để sản xuất enzyme bromelain từ lượng phế phẩm lớn là chồi dứa. Đồng thời cố định enzyme bromelain trên cơ chất Natrialginate để mang lại hiệu quả kinh tế trong công nghiệp. 1.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.4.1. Nghiên cứu lý thuyết Thu thập tài liệu trong và ngoài nước có liên quan đến nội dung nghiên cứu. Tổng hợp phân tích, so sánh và đánh giá lựa chọn hướng nghiên cứu phù hợp. Phân tích đánh giá điều kiện thực tế về kỹ thuật, kinh tế, xã hội để xác định giới hạn nghiên cứu và phương án thực nghiệm. 1.4.2. Nghiên cứu thực nghiệm Lập kế hoạch thực hiện thí nghiệm. Xử lý kết quả bằng Excel và phần mềm Statgraphics. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI Vì lý do giới hạn về thời gian và kinh tế, đề tài chỉ thực hiện tủa enzyme với ba tác nhân tủa (muối, cồn và aceton), tinh sạch enzyme bromelain trên Biogel P-100, điện di bằng phương pháp SDS-PAGE và chỉ thực hiện cố định enzyme trên cơ chất Natrialginate ở quy mô phòng thí nghiệm.