Hà Thị Thụy Vy * , Nguyễn Văn Mười Trần Thanh Trúc

* Tác giả liên hệ (httvy@nomail.com)

Abstract

The study was conducted in order to determine the effect of precipitating agents on the efficient purification of protease extracted from two species shrimp head (black tiger shrimp head (Penaeus monodon) and white shrimp head (Penaeus vannamei). The ratio of crude enzyme extraction and precipitating solvents (ie. ethanol, acetone, iso-propanol) carried out at various ratios from 1:1 to 1:6 (v/v). The concentration of ammonium sulfate in crude enzyme extraction was used in ranged from 35% to 85%. The precipitating time of the best precipitation agent was also performed. The results showed that ethanol (99.5%) gave the highest potential for precipitation of both crude enzyme extraction. By using the crude protease extracted from the black tiger shrimp head, the enzyme specific activity, the protease yield and the purity degree reached 3.49 U/mg protein, 87.46% and 3.78 fold, respectively when, the ratio of material: ethanol was 1:4 (v/v) and 45 minutes of precipitation. Whereas, shrimp head to ethanol ratio 3: 1 (v/v) and precipitation time of 30 minutes were the best parameters for the precipitation of protease from white shrimp head. The obtained specific activity of the enzyme, the protease yield and the purity degree were 2.04 U/mgprotein, 85.66% and 3.23 fold, respectively. With the both proteases, the molecular weight was estimated to be in the 35.8 to 40.5 kDa by using SDS-PAGE.
Keywords: Ethanol, precipitating agents, protease, shrimp head meat; specific activity, specific activity

Tóm tắt

Nghiên cứu được thực hiện nhằm xác định ảnh hưởng của các tác nhân kết tủa đến hiệu quả tinh sạch enzyme protease trong dịch trích ly từ 2 loại thịt đầu tôm (sú và thẻ chân trắng). Tỷ lệ giữa dịch trích protease thô và dung môi (ethanol, acetone, iso-propanol) được thay đổi từ 1: 1 đến 1: 6 (v/v), tương tự nồng độ ammonium sulfate trong dịch trích cũng dao động từ 35% đến 85%. Xáx định thời gian kết tủa thích hợp từ tác nhân được lựa chọn cũng được khảo sát. Kết quả cho thấy, ethanol đạt hiệu quả kết tủa protease cao cho cả hai dịch trích. Đối với dịch trích tôm sú, tỷ lệ mẫu: ethanol là 1: 4 (v/v) và thời gian kết tủa là 45 phút cho hoạt tính riêng, hiệu suất thu hồi và độ tinh sạch đạt tương ứng 3,49 U/mg protein, 87,46% và 3,78 lần. Đối với tôm thẻ, tỷ lệ mẫu với ethanol là 1: 3 (v/v), thời gian kết tủa 30 phút cho giá trị lần lượt là 2,04 U/mg protein, 85,66% và 3,23 lần. Cả hai loại protease được xác định bằng điện di SDS-PAGE có trọng lượng phân tử là 35,8 ÷ 40,5 kDa.
Từ khóa: Ethanol, hoạt tính riêng, protease, tác nhân kết tủa, thịt đầu tôm

Article Details

Tài liệu tham khảo

Buarque, D.S., Castro, P.F., Santos, F.M.S., Amaral, I.P.G., Oliveira, S.M., Alves, K.B., Carvalho Jr, L.B., and Bezerra, R.S., 2010. Digestive proteinases and peptidases in the hepatopancreas of the southern brown shrimp (Farfantepenaeus subtilis) in two sub-adult stages. AquacultureNutrition. 16(4), pp. 359-369.

Đặng Thị Thu (Chủ biên), Lê Ngọc Tú, Tô Kim Anh, Phạm Thu Thủy và Nguyễn Xuân Sâm, 2004. Công nghệ enzyme. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật. 304 trang.

Heu, M. S., Kim, J., Shahidi, F., 2003. Components and nutritional quality of shrimp processing by-products. Food Chemistry. 82: 235-242.

Huỳnh Ngọc Oanh và Trần Ngọc Hùng, 2008. Thu nhận enzyme pectinase từ A. niger-Tinh sạch bằng phương pháp lọc gel và lọc màng. Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ. 11(8): 46-50.

Joo, H.S., and Chang, C.S., 2006. Production of an oxidant and SDS - Stable alkaline protease from an alkalophilic Bacillus clausii 1-52 submerged fermentation, feasibility as a laundry detergent additive. Enzyme and Microbial Technology. 38: 176-183.

Mukherjee, G., and Banerjee, R., 2006. Effects of temperature, pH and additives on the activity of tannase produced by a co-culture of R. oryzae and A. foetidus. 22: 207-212.

Nedra, E.H.A., Hmidet, N., Olfa, G., Nahed, F.Z., Ali, B., Nasri, M., 2011. Solvent-Stable Digestive Alkaline Proteinases from Striped Seabream (Lithognathus mormyrus) Viscera: Characteristics, Application in the Deproteinization of Shrimp Waste and Evaluation in Laundry Commercial Detergents. 7: 1096-1110.

Nguyễn Lệ Hà, 2013. Nghiên cứu tách chiết và ứng dụng enzyme protease từ tôm sú Penaeus monodon vào chế biến thủy sản. Luận án Tiến sĩ. Đại học Thủy Sản Nha Trang.

Polaina, J., and MacCabe, A.P., 2007. Industrial Enzymes Structure, Function and Applications. Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos, CSIC, Valencia, Spain, 633 pages.

Roe, S., 2001. Protein purification techniques, Oxford University press. 262 pages.

Trần Quốc Hiền và Lê Văn Việt Mẫn, 2006. Nghiên cứu ứng dụng enzyme protease từ ruột cá Basa. Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ. 11: 27-42.

Trần Thanh Trúc, Trần Bạch Long, Phan Thị Bích Ngọc, Hà Thị Thụy Vy và Nguyễn Văn Mười, 2014. Nghiên cứu trích ly enzyme protease từ thịt đầu tôm sú (Penaeus monodon). Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ. Số chuyên đề: Thủy sản (1): 8-14.

Vương Bảo Thy, Trần Bích Lam và Lưu Duẩn, 2014. Nghiên cứu thu nhận chế phẩm enzyme từ gan và tụy cá Tra (Pangasius hypophthalmus) bằng phương pháp kết tủa. Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Bộ Khoa học và Công nghệ, 52(5C): 244-252.

Whitehurst, R.J., and Law, B.A., 2002. Enzymes in Food Technology. Sheffield Academic Press CRC Press. 270 pages.

Yaneza, F., Castillo, R., Aguilar, R.P., Carreno, F.L.G., de Los Angeles, M., Toro, N.D, 2004. Characterization of Acidic Proteolytic Enzymes from Monterey sardine (Sardinops sagas caerulae) viscera. Journal Food Chem. 85: 343-350.