14
 79 Chöông 6 - ENZYME LIPASE 1 Gii thiu chung Lipase (E.C. 3.1.1.3) được ng dng chyếu để xúc tác thy phân acylglyceride hoc mt sester khác như thiol, polyol hay polyacid ester. Ngòai ra lipase còn có thđược sdng làm cht xúc tác trong các phn ng tng hp các acylglyceride hay ester có giá trng dng cao trong đời sng. Lipase có bn cht là mt globulin và có thđược sn xut ttuyến ty và màng ddày ca động vt. Tuy nhiên sinh tng hp lipase tvi sinh vt mang li độ thun khiết và  hiu sut cao hơn. Hin ti người ta ng dng rng rãi lipase trong công nghip dược phm, hóa mphm, dt da, cht ty ra, thc phm hoc tng hp các cht hu cơ khác nhiên liu sinh hc (bio -fuel). Cũng như đa scác enzyme thy phân khác, lipase không có nhóm ngai mà chtrung tâm hat động vi các acid amin đặc bit như  imidazol ca histidin và nhóm hydroxyl ca mt trong scác gc serine.   Lipase thy phân liên kết ester ca lipid nm ti bmt phân gia li pid và nước. Trong nước, trung tâm hat động cha  serine bkhóa li bi vòng xo n helix.   Khi lipase gn vào bmt phân pha gia cơ cht lipid và nước thì vòng xon helix di chuyn cho phép cơ cht gn vào trung tâm hat động.  Cơ  chế tác dng ca enzyme lipase: do cu trúc bc 3 ca enzyme mà nhóm hydroxyl ca serine và vòng imidazol ca histidin tiếp xúc nhau và to thành liên kết hydro. Kết qulà oxy ca nhóm hydroxyl thu được tính cht ái nhân. Và tâm ái nhân này ca enzyme stương tác trc tiếp vi mt trong hai nguyên ttích đin dương ca liên kết  bthy phân. Và do đó liên kết này dbct đứt và sthy p hân thun li hơn. Mt cơ  chế khác là enzyme to thành liên kết tương ng vi cơ  cht nhng vtrí liên kết gn gũi vi liên kết thy phân. Kết qulà làm tăng skhuyết electron vn đã tn ti trước đó, và phân  belectron trong phân tc ơ  cht thay đổi theo mt chiu hướng cn thiết. Nhđó mà vic ct đứt liên kết được ddàng, hoc làm cho mt trong hai nguyên tca liên kết tươ ng tác được vi các tác nhân ái nhân.  Xúc tác enzym lipase được chia làm 2 lai như sau: thy phân và tng hp.   Phn ng thy phân: RCOOR’ + H 2 O  RCOOH + R’OH 

Chuong 6- Enzyme Lipase

  • Upload
    phuc-bui

  • View
    1.604

  • Download
    19

Embed Size (px)

Citation preview

  • 79

    Chng 6 - ENZYME LIPASE

    1 Gii thiu chung

    Lipase (E.C. 3.1.1.3) c ng dng ch yu xc tc thy phn acylglyceride

    hoc mt s ester khc nh thiol, polyol hay polyacid ester. Ngai ra lipase cn c th

    c s dng lm cht xc tc trong cc phn ng tng hp cc acylglyceride hay ester c

    gi tr ng dng cao trong i sng. Lipase c bn cht l mt globulin v c th c sn

    xut t tuyn ty v mng d dy ca ng vt. Tuy nhin sinh tng hp lipase t vi sinh

    vt mang li thun khit v hiu sut cao hn. Hin ti ngi ta ng dng rng ri

    lipase trong cng nghip dc phm, ha m phm, dt da, cht ty ra, thc phm hoc

    tng hp cc cht hu c khc nhin liu sinh hc (bio-fuel).

    Cng nh a s cc enzyme thy phn khc, lipase khng c nhm ngai m ch c

    trung tm hat ng vi cc acid amin c bit nh imidazol ca histidin v nhm

    hydroxyl ca mt trong s cc gc serine.

    Lipase thy phn lin kt ester ca lipid

    nm ti b mt phn gia lipid v nc.

    Trong nc, trung tm hat ng cha

    serine b kha li bi vng xon helix.

    Khi lipase gn vo b mt phn pha gia

    c cht lipid v nc th vng xon helix

    di chuyn cho php c cht gn vo trung

    tm hat ng.

    C ch tc dng ca enzyme lipase: do cu trc bc 3 ca enzyme m nhm

    hydroxyl ca serine v vng imidazol ca histidin tip xc nhau v to thnh lin kt

    hydro. Kt qu l oxy ca nhm hydroxyl thu c tnh cht i nhn. V tm i nhn ny

    ca enzyme s tng tc trc tip vi mt trong hai nguyn t tch in dng ca lin kt

    b thy phn. V do lin kt ny d b ct t v s thy phn thun li hn. Mt c ch

    khc l enzyme to thnh lin kt tng ng vi c cht nhng v tr lin kt gn gi vi

    lin kt thy phn. Kt qu l lm tng s khuyt electron vn tn ti trc , v phn

    b electron trong phn t c cht thay i theo mt chiu hng cn thit. Nh m vic

    ct t lin kt c d dng, hoc lm cho mt trong hai nguyn t ca lin kt tng tc

    c vi cc tc nhn i nhn.

    Xc tc enzym lipase c chia lm 2 lai nh sau: thy phn v tng hp.

    Phn ng thy phn:

    RCOOR + H2O RCOOH + ROH

  • 80

    Phn ng tng hp: C th c chia thnh 4 nhm nh sau:

    a) Ester ha (Esterification):

    RCOOH + ROH RCOOR + H2O

    b) Ester ha tng h (Interesterification):

    RCOOR + RCOOR* RCOOR* + RCOOR

    c) Ru phn (Alcoholysis):

    RCOOR + ROH RCOOR + ROH

    d) Axit phn (Acidolysis)

    RCOOR + RCOOR RCOOR + RCOOH

    Trong 3 nhm b, c v d thng c gi chung l l transesterification.

    2 u th xc tc lipase so vi phng php s dng xc tc ha hc

    Hu ht cc ng dng ca lipase ngy nay tp trung thay th cc phn ng xc tc

    ha hc ci bin hc to dn xut ca cc lai du m. Hin ti cc triacylglyceride

    mch trung bnh c sn xut bng cch ester ha acid bo vi glycerol p sut v nhit

    cao (200-250oC) bng cc cht xc tc v c. Cc xc tc v c ny thng khng hiu

    qu v i hi phi cung cp ngun nng lng rt ln. Sn phm to thnh cn phi c

    tip tc em tinh luyn tip bng cch ra kim, tinh luyn bng hi nc, chng ct phn

    t, siu lc, hoc s l bng carbon hat tnh v.v

    Mt qui trnh sn xut cng nghip quan trng hin nay l thy phn du thc vt

    (du liu, du da, du u nnh) sn xut cc acid bo v glycerol nhm ng dng

    rng ri trong cng nghip cht ty ra, ha m phm, dc phm v thc phm. Cc qu

    trnh sn xut hin ti c iu kin phn ng cao: p sut 3000-5000 kN/m2 v nhit

    250oC. Trong 2h c th thy phn c 96-98% du thu c 12% glycerol. Cc acid

    thu c khng th em s dng ngay m cn phi tip tc em i chng ct ty mu

    v lai b cc sn phm ph. Qu trnh ny sn xut kiu ny i hi tiu tn nhiu nng

    lng v to ra rt nhiu cc phn ng khng mong mun nh l cc phn ng trng hp

    ca cc acid bo nhiu ni i v to thnh cc ketone v hydrocarbon.

    Chi ph u t cho qu trnh tch bng hi nc rt cao bi v ct chng tch phi

    c cu to c bit chu c nhit v p sut cao cng nh kh nng chu n mn acid.

    Trong khi , do xc tc enzyme c tin hnh p sut v nhit trung bnh

    thp (40 - 60oC) nn c th tit kim c chi ph nng lng. So vi phng php sn

    xut truyn thng, chi ph sn xut bng enzyme cng c gim bt nh cc bnh phn

    ng khng cn phi chu n mn cao, cng nh cc iu kin mi trng khc nghit khc.

    Cc sn phm ca qu trnh xc tc sinh hc cng cho mu sc v mi v tt hn, cng nh

    tinh khit cao (c rt t hc khng c phn ng ph). V nh ngi ta cng gim

    thiu c chi ph sn xut do khng cn phi tin hnh cc qu trnh tinh luyn tip theo

    nh trong phng php xc tc v c. Ngai ra nhit phn ng thp cng gp phn lm

    gim thiu s phn hy nhit ca sn phm. V do lipase c s dng cho tt c cc

    mc ch trn.

  • 81

    3 Cc ng dng c th ca cc loi Lipase

    3.1 Thy phn

    Thy phn nhm tch du ra thnh cc acid v ru. Sn phm mong mun c th

    l mt loi acid c bit hoc l mono, diglycerides, ru... Mt s nghin cu, ng dng

    lipase thy phn mt s c cht c trnh by trong Bng 1.

    Bng 1. Xc tc thy phn ca Lipase

    Lipase C cht Mc ch

    Rhizopus delemar +

    Pencillium + Rhizopus niveus

    Du u nnh Tng tnh hiu qu thy phn bng

    cch kt hp nhiu lai lipase

    Canida rugosa,

    Aspergillus nige

    Du c Lm giu cc PUFA

    C. rugosa Du u nnh Thy phn kt hp vi h thng

    mng lc

    C. rugosa M b, m heo Thy phn trong dung mi hu c

    nhit thp hn nhit nng chy

    ca m

    R. niveus Du c Lm giu acid Docosahexaenoic (DHA)

    R. delemar Du c Sn xut monoglyceride

    3.1.1 Trong phn gii lipid

    Nh vo kh nng lipase thy phn du m thnh glycerol v cc acid bo vn c

    ng dng quan trng trong cng nghip. Hin ti, cc acid bo c s dng sn xut

    x phng. Cc enzym x dng cho mc ch ny c th thu t Candida rugosa v

    Pseudomonas fluorescens (quy trnh c cng nghip ha). Cc phng php enzyme

    ny hiu qu hn cc phng php ha hc v mt chi ph v sn phm thu c c mu

    sc v mi v tt hn. Do cc phn ng enzyme xy ra nhit v p sut thp hoc

    trung bnh nn chng c th c s dng sn xut cc lai acid bo t cc lai du d

    bin tnh (cha nhiu acid bo khng no hoc c nhiu ni i lin hp). Thng thng

    iu ny rt kh t c vi cc phng php sn xut trc y v nhit v p sut

    cao d dn n oxt ha du m.

    3.1.2 Trong cng ngh thuc da

    Trong cng nghip thuc da, mt trong nhng bc quan trng l lai b cc phn

    tht v m vn cn dnh trn da v lng. S dng cc quy trnh ha hc nh ty kim

    thng khng hiu qu. Ngy nay ngi ta ang dn s dng lipase v protease t

    c mc ch trn. Ly v d nh ngi ta s dng lipase t Rhizopus nodosus x l

    ty nhn lng cu.

    So vi phng php x l bng dung mi truyn thng th cht lng sn phm x

    l bng enzyme co cht lng ng nhau, nhng ch r hn v t c hi hn.

  • 82

    3.1.3 Trong x l nc thi

    Lipase c s dng trong cc bn hat tnh v cc quy trnh x l cht thi hiu

    kh m trong lp lipid mng trn b mt bnh hiu kh c lin tc lai b cho php

    oxy xm nhp vo ( duy tr iu kin sng cho VSV hiu kh). V d nh Lipase-MY t

    Cadida rugosa do cng ty Meito Sangyo, Nht Bn sn xut c s dng trong cc nh

    my x l nc thi M.

    Trn thc t vic phn hy cc cht thi rn, lm sch v ngn chn lipid lm tc

    nghn hay to thnh lp trong cc h thng x l nc thi, cc bnh cha rt quan trng

    trong nhiu nh my cng nghip thc phm, thuc gia, git m gia cm.

    3.1.4 Trong sn xut cht ty ra gia dng

    Cng nhm vi hai nhm ng dng bn trn, lipase c ng dng cng nghip

    sn xut cc cht ty ra nh bt git, nc ra chuyn dng Lipase sn xut t

    Aspergillus oryzae c dng trong bt git do c kh nng chu kim cao. Hng nm

    khang 1000 tn lipaza c cho vo 13 triu tn bt git, vi tng gi tr vo khong 30

    triu USD.

    3.1.5 Trong sn xut hng v cc sn phm t sa

    Cc acid bo t do, cc peptide ha tan v cc amino acid to nn mi v v cu

    trc cho cc sn phm b, phmt, margarine. Bi vy cc lipase v protease ng s

    dng rt ngn thi gian lm chn ph mt v sn xut cc mi v c trng khc.

    Mi v to thnh ph thuc vo lai enzyme s dng. Hin ti cc PGE (pregastric

    esterase) c s dng lm ph mt c v tiu cay . Enzyme t Penicillium

    roqueforti th c dng to cc lai phmt xanh (blue cheese). Cc sn phm phmt

    sn xut nhanh bng enzyme (EMC, Enzyme modified cheeses) ngy cng xut hin rng

    ri (v d nh lipase t Mucor meihei, Aspergillus niger, A.oryzae). Bn cnh lipase cn

    c s dng to hng cho cc sn phm bt kem c ph, ko b sa cng, scla,

    snack, soup....

    3.1.6 Trong sn xut cc thc phm khc

    y l mt lnh v y tim nng ng dng lipase. Phn gii lipid bng enzyme

    c ng dng vo trong sn xut cc lai tht, c khng cha m. Thy phn mt phn

    triglyceride lm tng hm lng monoglyceride bng cc cho lipase vo trong bt bnh

    m cho php lm chm i qu trnh thai ha tinh bt. S to thnh mono v diglyceride

    cng cho php ci thit tnh to xp ca lng trng trng g. Lipase cn c ng dng

    trong sn xut sa u nnh, c v tht xng khi, hay ngay c trong sn xut thc n cho

    vt nui king nh ch, mo.

    3.1.7 Trong iu tr bnh

    Bn cnh cc cht hydradcarbon v protein, lipid l thnh phn khng th thiu

    trong c th con ngi. V vy, nu xy ra cc sai st trong qu trnh thy gii, hp th hay

    tng hp lipid u dn n kh nng gy bnh cho ngi. Do lipase c s dng nh

    l mt cht tr gip tiu ha. Hm lng lipase trong serum mu l mt ch nh chn an

    tt cho cc bnh tn thng v tuyn ty. Ging nh nhiu lai enzyme khc, lipase cng

    c th c c nh trn cc in cc pH hoc oxy ch to cc sensor sinh hc nhm

    xc nh hm lng triglyceride v cholesterol trong mu. PGE cng c s dng cho cc

    bnh nhn khng th hp thu c lipid.

  • 83

    3.1.8 Trong phn tch cu trc triglyceride

    Lipase c th c phn lai da trn tnh c hiu ca c cht. C th bao gm:

    - Enzym c hiu v tr sn-1,3 (Rhizopus oryzae, Humicola lanuginosa,

    Rhizomucor meihei) ;

    - mt loi axit bo c trng nh oleic acid (Geotrichum candidum) hoc linolenic

    (Brassica napus v Mucor miehei);

    - hoc hon ton khng c hiu (Candida antarctica, Candida. rugosa,

    Pseudomonas cepacia).

    Nh vy s dng tnh c hiu ca Lipase s gip chng ta phn tch c cu trc

    ca triglyceride.

    3.1.9 Trong sn xut cc acid bo

    Sn xut du n giu cc acid bo nhiu ni i (PUFA, polyunsaturated fatty acid)

    nh docosahexaenoic acid (DHA) v eicosapentaenoic acid (EPA) l mt trong nhng ng

    dng ht sc c quan tm hin nay ca lipase.

    V d: Sn xut hn hp giu acid bo omega-3 t du c mi bng lipase (T.

    OKADA and M. T. Morrissey - B mn Cng ngh thc phm, i hc Oregon State

    USA). Trong vng 30 nm gn y, cc nghin cu cho thy cc acid bo omega-3 c

    nh hng tt n sc kho, v rt nhiu loi sn phm cng c tung ra th trng.

    Du c mi th trc tin c ty mu bng carbon hot tnh (4%), kh mi bng

    cch chn ct chn khng v c n nh vi 200 ppm TBHQ. C th s dng cc loi

    lipase thng mi nh t Candida Rugosa, Candida cylindracea, Aspergillus niger hay

    Mucor javanicus. m pH bng phosphate t 6.5 7.0 ty thuc vo pH ti u ca mi

    loi enzyme.

    Nghin cu cho thy i vi c mi th 500U lipase t Candida Rugosa c th thy

    phn 82.5% du c trong 9 gi. Phn tch thnh phn acid bo bng phng php sc k

    kh cho thy so vi du c mi ban u thnh phn EPA v DHA c ci thin.

    Thnh

    phn acid

    bo

    Du c mi

    ban u

    Thy phn bng 500U/g lipase

    t Candida cylindracea trong 6

    gi

    Thy phn bng 250U/g

    lipase t Candida Rugosa

    trong 6 gi

    EPA 19,44 35,8 29,75

    DHA 7,62 19,23 14,85

    Nh vy nghin cu cho thy x dng lipase c th dng sn xut cc hn hp

    lipid giu cc acid bo omega-3 t du c .

    3.1.10 Cc ng dng khc:

    Ngoi ra Lipase cn c ng dng ty mc in trn giy, x l t tm, hay trong

    sn xut nc sc ming kh mi.

  • 84

    3.2 Tng hp ester

    Kh nng ca lipase nhm xc tc cc phn ng nghch ca qu trnh thy phn

    c s dng sn xut cc sn phm mong mun. Hn hp ester ha thng ch cha

    cc c cht v enzyme. Nc ch l sn phm ph ca phn ng v c lai b kh d

    dng nn y c coi l quy trnh tin tin tng hp cc cht.

    Bn cnh qu trnh transesterification thay v to ra nc s to ra sn phm

    ru, acid hay ester, do qu trnh ny s sinh li nhiu hn nu nh cc lai sn phm

    trn l sn phm chng ta mong mun t c.

    Trong ha hc phn ng ester ha ch yu ni n phn ng gia acid vi ru,

    trong khi lipase li c th xc tc nhiu lai c cht hn: ester ng, thiol esters,

    peptide

    3.2.1 Tng hp ester c khi lng phn t thp hoc trung bnh

    Cc ester c khi lng phn t thp nh l isoamyl butyrate v benzyl propionate

    c s dng lm cht to mi. Hin ti bytyl laurate l thnh phn hng ch yu ca o

    v l, v thng c dng trong sn xut hng tri cy. Ethyl butyrate c bit n nh

    hng da ca n.

    Bytyl oleate v butyl laurate c s dng lm cht lm mm do, cht bi trn.

    V do chng c ng dng rng ri trong cng nghip du thm, m phm, x phng,

    thc phm

    Mt ng dng khc l s dng cc methyl v ethyl ester thay th cho cc lai

    nhin liu.

    Tt c cc ester trn u c th tng hp mt cch hiu qu bng cch s dng

    lipase t M. miehei, R.delemar, P. cyclopium, G. candidum v.v...

    3.2.1 Polyester

    Lipase c s dng sn xut cc polymer ca dimethyl terphthalate, vinyl

    acetate, butyl acrylate c s dng lm cc cht do, sn v cht kt dnh.

  • 85

    3.2.2 Thc phm

    Lipase dng tng hp monoglyceride nh l monolaurin, ng ester v ester

    ca amino v acid bo vn c s dng nh l cc cht nh ha hoc cc cht nn trong

    cc mng bao n c.

    Hin ti mt sn phm quan trng c sn xut t lipase l cc sn phm thay th

    du m. Ngy cng c nhiu nhu cu thay th cc cht du m giu nng lng. Hn th

    na cc sn phm thay th li c tnh n nh nhit rt cao.

    V d nh sn phm Olestra, hn hp ca hexa-, hepta- v octaester, c hnh

    thnh bng cch ester ha c sucrose vi cc acid bo mch di do Proter & Gamble

    ang gi bn quyn hay sn phm ester ha ca glycerol vi propoxylate ca ARCO

    Chemical. Cc sn phm ester trn c s dng rng ri trong ch bin cc nc st,

    mayonnaise, hay kem n.

    3.2.3 Dc phm v ha m phm

    Mono-, di- v triglyceride ca octanoic v decanoic acid c th c s dng lm

    nn cho cc cht mu v mi trong cc sn phm ha m phm v dc phm. Ester ca

    ng v sorbitol vi lauric v stearic acid c dng trong thuc chng khi u. Oleyl

    monooleate c s dng trong du tm, cc sn phm dng tc, dng da.

    3.2.4 Cc sn phm t sa v bnh ko

    Mt trong nhng ng dng d thy nht trong lnh vc ny l s dng lipase xc

    tc cc lipid tng hp cc triglyceride c tnh cht mong mun. V d nh s dng

    lipase t C. viscosum, M. miehei, v P.fluorescens ch to cht thay th b cacao t du

    c nhm s dng lm scla v bnh ko, hay nu sn xut t du olive v ht bng vi th

    s dng lipase thng mi Lipozyme (sn xut t M. miehei).

  • 86

    Ngoi ra ngi ta cng dng lipase ci bin du c thay th cht bo trong

    sa m.

    Hin ti, Lipases ch chim khong 5-10% sn lng enzyme s dng (protease

    chim 60-70%, carbohydrase chim 25%). iu ny c l gii bi vic s dng lipase

    cn gp mt s mt hn ch. Trc ht l lipase thng xc tc trong mi trng nc,

    trong khi c cht lipid th vn rt t tan trong nc. Bn cnh tnh n nh ca lipase

    i vi nhit , pH cha cao. V sau cng l kh thu hi v ti s dng lipase nn dn

    n chi ph sn xut cao. Tuy nhin, cng vi s pht trin ca khoa hc k thut, cc c

    im hn ch trn ca lipase ang tng bc c gii quyt. Ngy nay cc lipase c th

    hat ng trong cc dung mi hu c hoc cc lu cht trng thi siu ti hn. Bng 2

    trnh by mt s lipase thng mi ang cung cp cho cc ngnh ngh trn th trng.

    Bng 2. Mt s lipase thng mi ang cung cp cho cc ngnh ngh trn th trng.

    STT Tn Phm vi ng dng

    1 Lipopan Bnh ko

    2 Lipozyme Ha du m

    3 PalataseTM Sn phm t sa

    4 Clear-LensTM LIPO Ty ra

    5 Greasex Thuc da

    6 NovoCorTM AD Thuc da

    7 LipolaseTM Bt git

    8 LipoPrime Bt git

    9 Novozym 871 Thc n cho vt nuigia sc

  • 87

    4 Lipoxygenase

    4.1 Gii thiu chung

    Lipoxygenase (E.C. 1.13.1.13) xc tc s oxi ha ca cc acid bo khng no nhiu

    ni i nh linoleic, linolenic, arachidonic v cc ester ca chng. Lipoxygenase rt quan

    trng trong cng ngh thc phm v chng c th nh hng n mu sc, mi v v gi tr

    dinh dng ca sn phm.

    Lipoxygenase c mt nhiu loi m thc vt v ng vt. c bit l s c mt

    ca lipoxygenase trong cc ht mang du (v d nh u nnh) c th c xem l nguyn

    nhn chnh hnh thnh cc peroxide trong qu trnh trch ly du thc vt.

    a

    b

    Hnh: Cu trc (a) v trung tm hat ng (b) ca lipoxygenase u nnh

    Lipoxygenase thng tn ti nhiu dng isozymes khc nhau v pH hot ng ti

    u cng nh l sn phm v tnh c hiu ca c cht. Ly v d nh t u nnh ngi ta

    c th tch c 4 loi isozyme khc nhau.

    - Isozyme u nnh 1: c pH ti u l 9.0. Loi ny ch tc dng trn cc loi acid

    bo t do c nhiu ni i. nhit phng, loi enzyme ny hnh thnh peroxide

    v tr Cacbon s 9 v 13 theo t l 1:9.

    - Isozyme u ny 2: c pH ti u l 6.8. Loi ny c th xc tc trn triglyceride

    cng nh l acid bo t do c nhiu ni i v hnh thnh peroxide v tr 9 v 13

    theo t l 1:1 nhit phng.

    - Isozyme u nnh 3: tng t nh isozyme 2 nhng hot tnh ca n d b c ch

    bi ion Ca2+

    - Isozyme u nnh 4: tng t nh loi isozyme 3 nhng c th c tch bi

    phng php sc k hay in di

    Ngoi ra cc isozymes cn thng c phn thnh loi 1 (pH ti u > 7 v c

    hiu vi cc acid bo t do) v loi 2 (pH ti u = 7 v oxi ha c carotenoids). Kh

    nng lipoxygenase loi 2 c kh nng ty mu carotenoids ngy nay c ng dng trong

    vic sn xut bnh m trng (bng cc thm bt u nnh vo bt m b sung lng

    isozymes loi 2).

    Lipoxygenase ng vt v thc vt thng c hat ha khi cc m t bo b

    tn thng hoc b ph v. Kt qu l cc acid nhiu ni i b oxi ha thnh cc

    hydroperoxide. Sau s phn hy thnh nhiu sn phm bay hi khc nhau.

  • 88

    Xt v phng din sn phm ca qu trnh xc tc, Lipoxygenase to ra cc sn

    phm bay hi tng t nh sn phm trong qu trnh t oxy ha kh, mc d t l ca

    thnh phn sn phm khc bit nhau ty vo tnh c hiu ca enzyme cng nh iu kin

    phn ng (Bng 3).

    Bng 3. So snh thnh phn ca sn phm bay hi ca phn ng oxy ha xc tc

    bi lipoxygenase u H Lan (a) vi s t oxi ha kh (b)

    C cht: Linoleic acid C cht: Linolenic acid

    Sn phm % (a) % (b) Sn phm % (a) % (b)

    n-pentanal

    n-hexanal

    n-hept-2-enal

    n-oct-2-enal

    n-nona-2,4-

    dienal

    n-deca-2,4-dieanl

    7

    41

    15

    10

    5

    20

    0,7

    67

    6

    18

    0,4

    5

    Acetaldehyde

    Propanal

    n-but-2-enal

    n-penta-2-enal

    n-hex-2-enal

    n-hex-3-enal

    n-hepta-2,4-dieanl

    5

    27

    3

    22

    2

    -

    38

    -

    1

    10

    1

    14

    50

    4.2 C ch phn ng

    Phn t lipoxygenase c cha mt nguyn t st. Nu nguyn t st ny chuyn t

    dng Fe2+ sang Fe3+ th lipoxygenase s chuyn t dng th ng sang dng hot ha

    xc tc phn ng. Qu trnh xc tc c din t trong s 1. u tin Fe2+ c th b oxi

    ha thnh Fe3+

    nu c tip xc vi acid bo peroxide hoc l OOH. Do nu c cht

    ch n thun l acid bo t do th qu trnh oxy ha din ra kh chm.

    Lipoxygenase c kch hot s t t tch nguyn t hydro t nhm methylene

    nm gia ca acid bo nhiu ni i. Trong iu kin hiu kh, phc hp enzyme-gc

    alkyl s c oxi ha bng phn t oxy tr thnh phc hp enzyme-gc alkyl peroxide.

    Sau in t s c truyn t nguyn t st sang nhm peroxide. V nh vy s thm

    vo v tch proton t enzyme to ra sn phm hydroperoxide.

    Trong iu kin ym kh th gc alkyl s c tch ra khi phc hp enzyme-gc

    alkyl, ri t s hnh thnh hn hp cc sn phm nh cc cht nh trng, ketones v

    epoxides.

    4.3 Hn ch v bt hot lipoxygenase

    Vic lipoxygenase gy ra mi i trong cc sn phm cha du m l mt trong

    nhng vn ang c quan tm. Hin ti c rt nhiu cc nh nghin cu ang lm vic

    ti u ho cc iu kin lm bt hot lipoxygenase trong cc sn phm cha du m.

    Cc phng php thnh hnh ang c nghin cu v p dng l b sung cc cht chng

    oxi ha, hiu chnh pH v nhit ...

    Lipoxygenase c th b hn ch bi rt nhiu loi cht chng oxi ha (v d nh

    pyrocatechol, homocatechol, propylgallate, nordihydroguariaretic acid, resorcinol,

    phioroglucinol, hydroquinone, butylated hydroxyanisole v nhiu loi flavonoids cng nh

    cc hp cht lin quan khc.Ngy nay cc cht chng oxi ha c ngun gc t thc vt

    ang c cc khoa hc gia ht quan tm nghin cu v khai thc.

  • 89

    S 1: Qu trnh xc tc ca lipoxygenase

    X l nhit c th lm nh hng n tnh tan ca protein cng nh lm thay i

    cc tnh cht chc nng ca cc sn phm protein theo chiu hng bt li. V d nh

    ngi ta hiu chnh u xanh xung m 16,3% vi m pH 9,8 sau un nng trn

    90oC trong vng 10s. Bng cc ngi ta c th lm bt hot 99% lipoxygenase, nhng

    bn cnh cng ch gi li c 70% tnh ho tan ca protein.

    Ngi ta cng thy rng lipoxygenase l nguyn nhn chnh gy nn hin tng tr

    mi u H lan xanh. Ngoi ra lipoxygenase cng chu trch nhim cho vic lm bin

    i mi v ca chui.

    Mc bn nhit ca cc loi lipoxygenase trong cc loi thc phm rt khc

    nhau. Ngi ta nhn thy rng lipoxygenase trong u H lan v u xanh chiu nhit km

    hn peroxidase 60oC trong 10 pht. Do vy v hot cc loi u trn th cng ch cn

    x l nhit mc khng qu cao. Trong khi mt nghin cu khc, ngi ta li nhn

    thy lipoxygenase trong mng ty li bn nhit hn so vi peroxidase. Bi vy cho d x

    l nhit nhit 70oC trong vng 10 pht c th lm v hot peroxidase nhng li khng

    vo hot lipoxygenase

    X l nhit bng microwave c th hn ch rt hiu qu hot ng ca

    lipoxygenase. Ngi ta nhn thy x l u nnh bng microwave c th va lm tng tnh

    ht nc ca ht li va c th lm v hot lipoxygenase v cc cht c ch hp thu

    trypsin. Do ngi ta c th x l u nnh (8,7% m ) bng sng siu vi trong 4 pht

    trc khi em i sn xut sa u nnh. Nu u c em ngm nc trc th thi gian

    x l nhit lm bt hot enzyme s cng ngn hn.

  • 90

    4.4 Nhng xu hng pht trin trong tng lai

    Hin nay ngi tiu dng ngy cng quan tm n nhng sn phm c cha nhiu

    DHA v EPA. V v th cc sn phm ny rt d bi oxi ha bi lipoxygenase.

    iu ny i hi cn c nhiu nghin cu hn na v cc cht chng oxi ha, cc

    phng php vt l ngn chn s h hng do oxi ha. Cc phng php s ch du n

    (c bit l loi du cha nhiu acid bo c nhiu ni i) trc khi a vo ch bin thc

    phm c ci tin sao cho lm gim thiu vic to nn cc peroxide.

    5 S i ha sinh hc ca lipid

    5.1 Gii thiu chung

    cc phn trc, chng ta cp n ng dng ca thy gii lipid trong cc

    ngnh cng nghip khc nhau. Trong cng ngh thc phm ni ring vic thy gii lipid

    cng vi s oxi ha cc acid bo cn ng mt vai tr rt to ln i vi cht lng ca sn

    phm trong qu trnh ch bin v bo qun. Trong cc sn phm ng vt v thc vt, hai

    nhm lipid chnh l phospholipid v triglyceride. Phospholipid l thnh phn khng th

    thiu trong thnh phn mng t bo bi vy chng c gi l lipid cu trc. Cn

    triglyceride thng c gi l lipid d tr nng lng, v thng c cha trong cc t

    bo m c bao bc bi cc mng phospholipid.

    Trong thi gian ch bin v bo qun, lipase v phospholipase s thy gii

    triglyceride v phospholipid. Cng vi cc acid bo lin kt, cc acid bo c to ra trong

    qu trnh trn (c bit l cc acid bo nhiu ni i) s d dng b oxid ha bi cc tc

    nhn ha hc hoc enzyme lipoxygenase.

    C ch oxy ha do lipoxygenase:

  • 91

    5.2 Phospholipases

    Phospholipase A2 (EC 3.1.1.4) l phospholipase u tin c cng nhn v ng

    vai tr rt quan trng trong cc ng dng ca phospholipase. Enzyme ny xut hin rt

    nhiu trong t nhin v c mt hu nh tt c cc lai t bo. Phospholipase A2 (PLA2)

    l mt thnh phn ca thc phm t ngun ng thc vt v v vy lun c a vo c

    th ngi thng qua ng n ung. PLA2 ng vai tr tch cc trong vic ci thin cc

    tnh nng ca lecithin (u nnh, lng trng), lai gum trong qu trnh tinh luyn du...,

    nhng bn cnh n cng l nguyn nhn gy nn mt s h hng trong cc sn phm.

    Ngy nay ngi ta khm ph c rng nguyn nhn thy phn phospholipid trong

    tht c ch yu l do PLA2. Mt s nghin cu v PLA2 trong c quan trng nh:

    - PLA2 c Hi c pH ti u l 7 v khng i hi ion Ca2+

    hat ha.

    - PLA2 trong c Tuyt khng ph thuc Ca2+

    v pHopt >7. PLA2 ny c kh nng

    thy phn phospholipid trong c tuyn tng dn trong 8 tun tr lnh u tin -

    30oC, sau s gim dn n tun th 12. V chng ta cn lu rng hat ng

    ca PLA2 gng lin vi vic c ca c tr nn cng hn do tc ng ca cc acid

    bo vi cc c protein.

    - PLA2 trong c Plc th i hi s c mt ca Ca2+. Khc vi PLA2 trong c Tuyt,

    pHopt cua PLA2 trong c Plc c tnh kim

  • 92

    Tuy nhin ngi ta ngi ta vn c th tm thy cc hat ng thy gii

    phospholipid acyl khc c. V d nh c ng Euthynnus pelamis, PLA1 li l nguyn

    nhn to ra lysophospholipid trong tht c. PLA1 ny khng ph thuc Ca2+

    v c pHopt vo

    khang 6,5 7,0. Mt nghin cu khc cho thy c thu i Ty Dng cng c loi PLA1

    khng ph thuc Ca2+ vi pHopt khong 4,0.

    Nh vy c ni chung, nhng tn hi m khi b nh bt hoc do stress s lm

    tng hot tnh ca PLA1 v PLA2, v kt qu l nh hng n qu trnh bo qun ca sn

    phm.

    Phospholipase A2 c xc tc cc phn ng thy phn phosphoatidylcholine

    to thnh acylglycerophocholine.

    Phospholipase A2 c s dng thy phn lecithin ci bin cc tnh cht nh

    ha ca n. Cc lecithin thng mi l mt hn hp phosphatide ca choline,

    ethanolamine v inositol vi mt lng nh cc lipid khc v c s dng rng ri trong

    nhiu lai thc phm khc nhau. Cng dng ca lecithin nh l mt cht nh ha trong ch

    bin thc phm th rt ph bin, tuy nhin cc lai lecithin cha c ci bin th tnh cht

    nh ha ca chng rt hn ch trong cc thc phm du m. Phospholipase A2 thy phn

    lin kt ester gia glycerol v acid bo ti v tr sn-2 ca lecithin nhm to ra lysolecithin

    v mt phn t acid bo. Kt qu l lysolecithin to thnh c kh nng to nh ho cao hn

    trong nhiu loi thc phm khc nhau.