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

* Tác giả liên hệ (vyp1114009@gstudent.ctu.edu.vn)

Abstract

Characterization of endogenous protease from head meat of whiteleg shrimp (Litopenaeus vannamei) was investigated. The aims of this study were to determine the effect of temperature (30 ÷ 80°C) and pH (5 ÷ 11) on the protease enzyme activity. Protease activity have been optimized with 2 factors temperature and pH including 11 experimental units. Besides, the thermal stability of protease was evaluated at different temperatures (30 ÷ 80°C) for 60 minutes and kinetic parameters such as Km, Vmax of intrinsic protease enzymes also were surveyed. The results showed that the highest activitiy for maximum protease production was found at temperature of 60oC and pH 7.0. Results of optimization protease activity is based on two factors temperature and pH at 54.40°C and pH = 6.96. The enzymes were found to be stable at 55oC and enzyme activity increased with an increasing substrate concentration of shrimp head meat from 0÷0.6 (g/mL), reaching Vmax value of 11.70 U/min and Kmvalue of 0.0795 g/mL.
Keywords: pH, protease, shrimp head meat, temperature

Tóm tắt

Nghiên cứu khảo sát đặc tính của enzyme protease nội tại từ thịt đầu của tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei). Mục đích của nghiên cứu là xác định tác động của nhiệt độ (30 ÷ 80°C) và  pH (5 ÷ 11) đến hoạt động của enzyme protease. Tối ưu hóa theo phương pháp bề mặt đáp ứng với 2 thừa số nhiệt độ và pH bao gồm 11 đơn vị nghiệm thức. Bên cạnh đó, độ bền nhiệt của protease được đánh giá ở các mức nhiệt độ khác nhau (30 ÷ 80°C) trong 60 phút  và các thông số động học Km, Vmax của enzyme protease nội tại cũng được khảo sát. Kết quả nghiên cứu cho thấy, điều kiện nhiệt độ và pH thích hợp cho hoạt động enzyme protease tương ứng 60oC và 7,0. Kết quả tối ưu hóa hoạt động protease dựa trên hai nhân tố nhiệt độ và pH là 54,40oC và pH 6,96. Enzyme protease được tìm thấy bền nhiệt ở 55oC và hoạt động của enzyme tăng khi tăng nồng độ cơ chất thịt đầu tôm thẻ từ 0 ÷ 0,6 (g/mL), Vmax đạt trị giá 11,70 U/phút và giá trị Kmlà 0,0795 g/mL.
Từ khóa: Nhiệt độ, pH, protease, thịt đầu tôm

Article Details

Tài liệu tham khảo

Ali, N.E.H.A., Hmidet,N., Olfa,G.,Nahed,F.Z.,Ali, B., Nasri,M.,2011. Solvent-Stable Digestive Alkaline Proteinases fromStriped Seabream (Lithognathus mormyrus). Applied Biochem Biotechnol,164 (7): 1096-1110.

Alyward, F., Haisian, D.R.,1969. Oxidation system in fruits and vegetables their relation to the quality of pressured products. Advances in Food Research,17: 1-76.

Banu, A.R., Devi,M.K., Gnanaprabhal, G.R., Pradeep,B.V., Palaniswamy,M., 2010. Production and characterization of pectinase enzyme fromPenicillium chysogenum.Indian Journal ofScience and Technology,3(4): 377-381.

Castillo-Yanez, F.J., Pacheco-Aguilar, R., Garcia-Carreño, F.L. and de Los Angeles Navarrete-Del, M., 2004. Characterization of acidic proteolytic enzymes from Monterey sardine (Sardinops sagax caerulea) viscera. Food Chemistry, 85(3): 343-350.

Dendinger, J.E.andO’Connor, K.L., 1990. Punfication and characterization of a trypsin-like enzyme from the midgut gland of theAtlantic blue crab, Callinectes sapidus. Comp. Biochem. Physiol,95B: 525- 530.

Galgani, M.L.,Benyamin, Y., Ceccaldi, H.J.,1984. Identification of digestive proteinases ofPenaeus kerathurus(Forskal): a comparison withPenaeus japonicus. Comp.Biochem. Physiol, 78B: 355-361.

Hà Thị Thụy Vy, Trần Thanh Trúc và Nguyễn Văn Mười, 2016. Ảnh hưởng của dung môi và thời gian kết tủa đến hiệu quả tinh sạch sơ bộ enzyme protease tríchly từ thịt đầu tôm. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ,Số chuyên đề: Nông nghiệp (1): 9-17.

Joo, H.S.and Chang, C.S., 2006. Production of an oxidant andSDS - Stable alkaline protease from an alkalophilicBacillus clausii1-52 submerged fermentation, feasibility as a laundry detergent additive. Enzyme and Microbial Technology. 38(1): 176-183.

Kezia, D., Chandrakala,G., Prasanthi,V., Naidu, S.V.,Rao,M.N.,2011. Influence of different factors on production of purified protease byBacillus subtilisDKMNR. International Journal of Pharma and Bio Sciences,2(3): 178-182.

Kim, W., Choi,K.,Kim, Y., Park,H.,Choi, J., Lee,Y., Oh,H., Kwon. I.,Lee,S.,1996. Purification and characterization of a fibrinolytic enzyme produced fromBacillussp. strain CK 11-4 screened fromChungkook-Jang.Appl. Environ. Microbiol. 62(7): 2482-2488.

Murray, K.J., England, P.J.,Lynham, J.A., Mills,D., Schmitz-Peiffer, C., Reeves,M.L.,1990. Use of a synthetic dodecapeptide(malantide) to measure the cyclicAMP-dependent protein kinase activity ratio in a variety of tissues. Biochemical Journal,267(3): 703-708.

Nguyễn Công Hà và Lê Nguyễn Đoan Duy, 2011. Giáo trình Kỹ thuật thực phẩm 3 (Quá trình sinh hóa trong chế biến thực phẩm). Nhà xuất bản Đại học Cần Thơ, 94 trang.

Nguyễn Lệ Hà, 2011. Nghiên cứu tách chiếtvà ứng dụng enzyme protease từ tôm sú Penaeus monodonvào chế biến thủy sản. Luận án Tiến sĩ. Đại học Thủy sản Nha Trang. Nha Trang.

Nguyễn Văn Lệ, 1996. Nghiên cứu sử dụng protease đầu tômtrong chế biến thủy sản, Luận án phótiến sỹ Khoa học sinh học. Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội. Hà Nội.

Nguyễn Việt Dũng, 1999. Nghiên cứu sự biến đổi của tôm sau khi chết và phương pháp bảo quản nguyên liệu. Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật, Đại học Thủy sản Nha Trang. Nha Trang

Oh, Y.S., Shih, I.L., Tzeng, Y.M., Wang, S.L., 2000. Protease produced by Pseudomonas aeruginosaK-187 and its application in the deproteinization of shrimp and crab shell wastes. Enzyme and Microbial Technology, 27(1,2): 3-10.

Phạm Thị Trân Châu, 1993. Công nghệ enzyme và ứng dụng protease trong công nghệ chế biến.Tạp chí Thủy sản, 1: 9-15

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

Trang Sĩ Trung, 2012. Nghiên cứu qui trình công nghệ sản xuất chitinchất lượng cao, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, đáp ứng nhu cầu thị trường Nhật để sản xuất glucosamine. Đề tài Khoa học và Công nghệ cấp bộ mã số B2010-13-58, Trường Đại học Nha Trang, Bộ Giáo dục và Đào tạo.

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