Công nghệ Enzyme là gì? Enzyme ứng dụng trong những lĩnh vực nào?
Rate this post
Hiện nay, việc sản xuất chế phẩm enzyme các loại đã và đang phát triển mạnh mẽ trên qui mô công nghiệp. Vậy công nghệ Enzyme là gì? Các chế phẩm Enzyme được ứng dụng trong những lĩnh vực nào? Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn giải đáp những thắc mắc.
Công nghệ Enzyme là gì?
Công nghệ Enzyme bản chất là một loại protein, được phát hiện vào năm 1926 bởi James Sumner. Các quy trình được thực hiện qua trung gian enzyme đang nhanh chóng được quan tâm vì lợi ích từ việc giảm thời gian xử lý, năng lượng tiêu thụ đầu vào thấp, không độc hại…. Hơn nữa, với sự ra đời của công nghệ DNA tái tổ hợp và kỹ thuật protein, một lượng lớn enzyme có thể được sản xuất để đáp ứng nhu cầu enzyme công nghiệp ngày càng tăng. Enzyme có tính đặc hiệu cao, giúp đẩy nhanh tốc độ của phản ứng, do đó chúng là các phân tử sinh học quan trọng hỗ trợ sự sống.
Các enzyme có thể được sản xuất từ nhiều nguồn khác nhau như thực vật, động vật, vi sinh vật, trong đó vi sinh vật là nguồn cung cấp enzyme công nghiệp được ưa chuộng do dễ có và tốc độ tăng trưởng nhanh. Các thay đổi di truyền bằng công nghệ DNA tái tổ hợp có thể dễ dàng được thực hiện trên các tế bào vi sinh vật để sản xuất các enzyme nâng cao. Với những tiến bộ đạt được trong lĩnh vực hóa sinh sau năm 1940, một số lượng lớn các enzyme đã được phân lập và xác định đặc tính. Do đó, Ủy ban Enzyme (EC) đã được thành lập để hướng dẫn cách đặt tên và phân loại hệ thống cho các enzyme. Theo loại phản ứng được xúc tác, EC đã phân các enzyme thành 6 loại chính, gồm: Oxidoreductase, Transferase, Hydrolase, Lyase, Isomerase, Ligase.
Hiện nay, enzyme được sử dụng để tạo ra và cải thiện gần 400 sản phẩm thương mại và tiêu dùng hàng ngày. Các enzyme thương mại hóa được ứng dụng hầu hết trong tất cả các lĩnh vực của đời sống xã hội như dược phẩm, các ngành công nghiệp dệt may, chất tẩy rửa, sữa, thực phẩm và đồ uống, xử lý môi trường.
Các ứng dụng của công nghệ Enzyme trong đời sống
Ứng dụng enzyme trong y dược
Enzyme có một vị trí quan trọng trong y học. Đặc biệt là các phương pháp định lượng và định tính enzyme trong hóa học lâm sàng và phòng thí nghiệm chẩn đoán. Ví dụ như phân tích xác định nồng độ cơ chất như glucose, ure, cholesterol… với sự hỗ trợ của enzyme, định lượng ure bằng enzyme urease. Bên cạnh đó, enzyme còn được dùng làm thuốc, chẳng hạn như sử dụng protease làm thuốc tắc nghẽn tim mạch, tiêu mủ vết thương, làm thông đường hô hấp, chống viêm, làm thuốc tăng tiêu hóa protein; sử dụng amylase phối hợp với coenzyme A, cytochrome C, ATP, carboxylase để chế thuốc điều trị bệnh tim mạch, bệnh thần kinh, phối hợp với enzyme thủy phân để chữa bệnh thiếu enzyme tiêu hóa.
Enzyme được ứng dụng trong hóa học là do enzyme có cảm ứng cao đối với nhiệt độ, pH và những thay đổi khác của môi trường. Một trong số những ứng dụng là dùng chế phẩm enzyme làm chất mang để gắn phức hợp enzyme xúc tác cho phản ứng nhiều bước trong quy trình tổng hợp glutathion, acid béo, alcaloid, sản xuất hormone, … Cũng như sử dụng trong công nghệ xử lý nước thải, sản xuất alcohol, amino acid, … Enzyme cũng được sử dụng trong nghiên cứu cấu trúc hóa học như: dùng enzyme protease để nghiên cứu cấu trúc protein, dùng enzyme endonuclease để nghiên cứu cấu trúc nucleic acid,… Ngoài ra, enzyme còn được dùng làm thuốc thử trong hóa phân tích.
Ứng dụng enzyme trong công nghiệp thực phẩm
Enzyme được sử dụng rất rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm góp phần tạo nên sự đa dạng, phong phú và nâng cao chất lượng sản phẩm thực phẩm. Enzyme protease được sử dụng trong công nghiệp chế biến thịt với mục đích làm mềm thịt, tạo thức ăn dễ tiêu hóa, tạo ra các loại dịch thủy phân giàu protein. Enzyme renin và pepsin được khai thác tính đông tụ sử dụng trong sản xuất phomat. Trong sản xuất nước quả từ các nguyên liệu quả nghiền, nhờ enzyme pectinase mà nước quả trong suốt, dễ lọc, hiệu suất tăng. Enzyme cellulase giúp làm tăng độ hấp thu, nâng cao phẩm chất về vị và làm mềm nhiều loại thực phẩm thực vật, điều này giúp tăng chất lượng thực phẩm.
Từ những kết quả nghiên cứu trên, có thể nói, công nghệ enzyme là một trong những công nghệ có nhiều triển vọng và là hướng đi mới góp phần giải bài toán năng lượng tại Việt Nam.