So với việc sử dụng chất xúc tác hóa
học và các tác nhân vật lí, việc sử
dụng enzyme trong các quy trình sản
xuất và đời sống làm giảm chất thải
gây ô nhiễm môi trường, giúp chúng
ta “sống xanh” hơn (hình 10.1).
Liệu chúng ta có thể “sống xanh”
hơn nữa bằng cách giảm sử dụng,
sử dụng lại hoặc tái chế enzyme để
giảm thiểu việc tiêu tốn năng
lượng, phát thải khí CO2, nước thải
và các phế phụ phẩm cần được xử
lí trong quy trình sản xuất enzyme
không?

• Chúng ta có thể “sống xanh” hơn  nữa
bằng cách giảm sử dụng, sử dụng lại hoặc
tái chế enzyme để giảm thiểu việc tiêu
tốn năng lượng, phát thải khí CO2, nước
thải và các phế phụ phẩm cần được xử lí
trong quy trình sản xuất enzyme. Muốn
tái sử dụng chế phẩm enzyme cần có
phương pháp giữ cho enzyme không bị
biến tính như cố định enzyme.

Tiết 22, 23 – Bài 10: ỨNG DỤNG VÀ TRIỂN VỌNG CỦA CÔNG
NGHỆ ENZYM
Khi nào enzyme

I. ỨNG DỤNG ENZYM

1. Ứng dụng các loại chế phẩm Enzym
a. Ứng dụng chế phẩm enzyme tự do (Free Enzym)

được dùng ở dạng
tự do, cố định hay
trong tế bào?

- Enzyme thường được dùng ở dạng tự do khi cơ chất là các chất không tan như
cellulose, tinh bột, các chế phẩm và phụ phẩm dạng rắn trong công nghiệp chế
biến,…
- Enzyme thường được dùng ở dạng cố định khi muốn tái sử dụng enzyme nhiều
lần và cơ chất ở dạng hòa tan.
- Enzyme thường được dùng ở dạng trong tế bào khi sản phẩm chuyển hóa đòi
hỏi sự xúc tác của enzyme có gắn với coenzyme hoặc của phức hệ nhiều enzyme
phức tạp trong tế bào, đòi hỏi năng lượng ATP.

I. ỨNG DỤNG ENZYM
1. Ứng dụng các loại chế phẩm Enzym
a. Ứng dụng chế phẩm enzyme tự do (Free Enzym)

• Nêu các ưu điểm, nhược điểm của chế phẩm enzyme tự do.
- Ưu điểm của chế phẩm enzyme tự do: Các enzyme trong chế
phẩm tự do tiếp xúc với cơ chất, không bị giới hạn không gian,
do vậy, chúng thể hiện được đầy đủ hoạt tính của mình.
- Nhược điểm: Các enzyme tự do rất dễ bị biến tính bởi các điều
kiện môi trường (nhiệt độ, pH, các chất ức chế,…).

I. ỨNG DỤNG ENZYM
1. Ứng dụng các loại chế phẩm Enzym
a. Ứng dụng chế phẩm enzyme tự do (Free Enzym)

• Nêu các ưu điểm, nhược điểm của chế phẩm enzyme tự do.
- Ưu điểm của chế phẩm enzyme tự do: Các enzyme trong chế phẩm
tự do tiếp xúc với cơ chất, không bị giới hạn không gian, do vậy,
chúng thể hiện được đầy đủ hoạt tính của mình.
- Nhược điểm: Các enzyme tự do rất dễ bị biến tính bởi các điều kiện
môi trường (nhiệt độ, pH, các chất ức chế,…)

I. ỨNG DỤNG ENZYM
1. Ứng dụng các loại chế phẩm Enzym
a. Ứng dụng chế phẩm enzyme tự do (Free Enzym)

- Enzym tự do ( enzym tan): dạng bột hoặc dung dịch
- Khi hoạt động không bị giới hạn bởi không gian
- Dễ bị biến tính bởi đk môi trường
- Chế phẩm enzym tự do được dùng phổ biến trong công nghiệp, nông
nghiệp và đời sống.

b. Ứng dụng chế phẩm enzym cố định ( enzym không tan)
• Người ta có thể tái sử dụng enzyme bằng những cách nào?
• Người ta có thể tái sử dụng enzyme bằng cách cố định enzyme.
Enzyme có thể được cố định trong các hạt vi nang hoặc được hấp
phụ, gắn trên các giá thể bằng các liên kết khác nhau, nhờ đó,
enzyme vẫn giữ được hoạt tính xúc tác nhưng thường không hòa
tan vào dung dịch có chứa cơ chất giúp enzyme được tái sử dụng
nhiều lần.

b. Ứng dụng chế phẩm enzym cố định ( enzym không tan)
Quan sát hình 10.2 và cho biết kĩ
thuật cố định enzyme từ (a) đến (e)
thuộc loại nào sau đây?
(1) Cố định trong vi nang.
(2) Hấp phụ trên giá thể.
(2) Gắn trên giá thể bằng các liên
kết khác nhau.
Kĩ thuật cố định enzyme (a), (b)
thuộc loại cố định trong vi nang.
- Kĩ thuật cố định enzyme (c),
(d), (e) thuộc loại gắn trên giá thể
bằng liên kết khác nhau.

b. Ứng dụng chế phẩm enzym cố định ( enzym không tan)
- Chế phẩm enzym cố định (enzym không tan): Enzym được giữ hoặc
gắn trong một vùng, một khoang cố định hay của thể hay chất mang.
- Enzym cố định vẫn giữ được hoạt tính nhưng thường không hòa tan
vào dung dịch có chứa cơ chất do vậy dễ tách ra khỏi sản phẩm bà
được tái sử dụng nhiều lần.
- Enzym cố định hoạt động hiệu quả với cơ chất hòa tan trong dung
dịch, cơ chất di chuyển được và tiếp xúc với enzym dễ dàng
- Enzym cố định dùng trong que thử nhanh, cảm biến sinh học,...

c. Ứng dụng chế phẩm enzym trong tế bào
Quan sát hình 10.3 và cho biết cơ chất
A được chuyển hóa thành sản phẩm B
nhờ những enzyme nào trong tế bào?
Các enzyme đó cần hỗ trợ gì từ tế bào?
- Cơ chất A được chuyển hóa thành sản
phẩm B nhờ các enzyme-1, enzyme-2 và
enzyme-3 trong tế bào.
- Sự hỗ trợ từ tế bào đối với hoạt động
của enzyme: Sự hoạt động của enzyme-2
cần có các tiền chất hoặc coenzyme từ
chu trình trao đổi chất của tế bào

c. Ứng dụng chế phẩm enzym trong tế bào
- Trong tế bào, một số quá trình chuyển hóa cần có sự xúc tác của Enzym
nội bào
- Enzym nội bào giúp giảm chi phí tinh sạch, giảm sự biến tính của Enzym
do tác động của môi trường.
-Hạn chế: do cơ chất phải đi qua màng sinh chất để vào trong tế bào và sản
phẩm phải đi ra khỏi tế bào nên tốc độ phản ứng của enzym bị chậm

c. Ứng dụng chế phẩm enzym trong tế bào
Nêu các ưu điểm và hạn chế của kĩ thuật sử dụng enzyme trong tế
bào so với sử dụng enzyme tự do.
• Ưu điểm: giảm chi phí tinh sạch enzyme, giảm thiểu sự biến tính
của enzyme do các tác động từ môi trường.
• Hạn chế: cơ chất cần phải đi qua màng tế bào để vào trong tế bào,
sản phẩm cần phải đi qua màng tế bào để ra ngoài môi trường dẫn
đến tốc độ phản ứng enzyme bị chậm lại. Việc duy trì sinh trưởng
của tế bào cũng gặp khó khăn đối với các vi sinh vật sống ở điều
kiện khắc nghiệt.

2. Ứng dụng của Enzym trong một số lĩnh vực
Emzym được ứng
dụng trong những
lĩnh vực nào của đời
sống?

2. Ứng dụng của Enzym trong một số lĩnh vực
a. Ứng dụng của enzym trong công nghệ thực phẩm

• Nêu tên một số chế phẩm enzyme được dùng trong công nghiệp chế
biến thực phẩm mà em biết.
• Tên một số chế phẩm enzym được dùng trong công nghiệp chế biến thực
phẩm:
• Enzym amylase
• Enzym protease: chymosin, bromelain...
• Enzym thuỷ phân
• Enzym oxy hoá khử

2. Ứng dụng của Enzym trong một số lĩnh vực
a. Ứng dụng của enzym trong công nghệ thực phẩm

Quan sát hình 10.4 và cho biết các enzyme được sử dụng trong quy trình sản xuất syrup
HFCS thực hiện xúc tác các phản ứng nào trong quy trình đó.
Nhóm enzyme amylase xúc tác trong quá trình dịch hóa và đường hóa thành glucose.
Enzyme glucose isomerase xúc tác trong quá trình đồng phân hóa để chuyển hóa glucose thành
fructose.

2. Ứng dụng của Enzym trong một số lĩnh vực
b. Ứng dụng của Enzym trong y dược học

Đọc bảng 10.1
và
cho
biết
enzyme
được
dùng trong các
ứng dụng nào
của ngành y
dược.

2. Ứng dụng của Enzym trong một số lĩnh vực
b. Ứng dụng của Enzym trong y dược học

Enzyme được ứng dụng trong y dược thường có độ tinh sạch cao tránh
gây phản ứng phụ cho người sử dụng.
- Một số Enzym sử dụng dạng thuốc uống cần được bao bọc trong các vi
nang để tránh được tác động của enzym tiêu hóa và dịch tiêu hóa.
- Enzyme được ứng dụng trong y dược:
-

•
•
•
•
•

Sản xuất thuốc: L-aspartate, L-aspartame, 6-amino penicillanic acid.
Chỉ thị chẩn đoán: cơn đau tim, men gan cao.
Hỗ trợ thuốc: tăng tính đẫn thuốc, thuốc hấp thụ sâu vào cơ thể.
Hỗ trợ tiêu hóa: tăng cường tiêu hóa, chống đầy bụng, khó tiêu.
Trị liệu: làm tan máu đông, chống viêm, sưng tấy.

2. Ứng dụng của Enzym trong một số lĩnh vực
c. Ứng dụng của enzym trong kĩ thuật di truyền

Trong quy trình tạo dòng DNA tái tổ hợp (hình 9.3, bài 9), enzyme được dùng trong
những bước nào? Chúng là những enzyme nào? Nêu vai trò xúc tác của các enzyme đó.

2. Ứng dụng của Enzym trong một số lĩnh vực
c. Ứng dụng của enzym trong kĩ thuật di truyền

Trong quy trình tạo dòng DNA tái tổ hợp (hình 9.3, bài 9), enzyme được dùng trong những
bước nào? Chúng là những enzyme nào? Nêu vai trò xúc tác của các enzyme đó.

- Hầu hết các enzym dùng trong kĩ thuật di truyền là enzym tái tổ hợp
- Enzym là công cụ đắc lực trong các bước thao tác của kĩ thuật di truyền như:
• Sử dụng các lysozyme, cellulase, protease nhằm phá vỡ thành, màng tế bào để thu vật
liệu di truyền.
• Sử dụng các enzyme cắt giới hạn để cắt DNA.
• Sử dụng các DNA polymerase để nhân đoạn DNA trong PCR.
• Sử dụng ligase để nối các đoạn DNA.
• Sử dụng β-galactosidase trong sàng lọc các dòng tế bào mang vector tái tổ hợp

II. TRIỂN VỌNG CỦA CÔNG NGHỆ
ENZYM

II. TRIỂN VỌNG CỦA CÔNG NGHỆ
ENZYM

- Công nghệ enzyme trong tương lai tập trung vào lĩnh vực:

Theo em, ngành
công nghệ enzyme
trong tương lai sẽ
tập trung vào các
lĩnh vực nào?

• Sử dụng công nghệ gen để cải tạo các đặc tính của enzyme cho phù hợp với
các ứng dụng khác nhau, nâng cao hiệu quả tiếp xúc của Enzyme.
• Tìm kiếm các Enzyme từ các vi sinh vật cực khắc nghiệt nhờ công nghệ phân
tích hệ gen.
• Phát triển kĩ thuật mới trong ứng dụng các loại chế phẩm Enzyme nhằm loại
bỏ những hạn chế của các loại chế phẩm Enzyme hiện nay.

II. TRIỂN VỌNG CỦA CÔNG NGHỆ
ENZYM
- Cơ hội nghề nghiệp trong nghành công nghiệp enzyme
xác định theo bà hướng

• Các nghề liên quan đến công nghệ sản xuất Enzym
• Các nghề liên quan đến nghiên cứu phát triển Enzym
• Các chuyên gia quản lí, tư vấn cho các dự án về công
nghệ enzym.

Cơ hội nghề
nghiệp trong ngành
công nghệ enzym
được xác định theo
hướng nào?

II. TRIỂN VỌNG CỦA CÔNG NGHỆ
ENZYM