Enzym xylanase trong công nghệ thực phẩm

Enzyme trong công nghệ thực phẩm Nhóm 1 – 49k hoá thực phẩm gồm các thành viên : Hoàng Thị Phương Anh 0852049105 Nguyễn Thị Bảy 0852040449 Đinh Thị Quỳnh Bé 0852045283 Nguyễn Thị Chung 0852045298 Lê Thị Dung 0852040456 Nguyễn Thị Dung 0852040434 Nguyễn Cảnh Dũng 0852049081 Trần Anh Dũng 0852040452 Lê Thị Duyên 0852040429 Mở đầu Từ trước thế kỉ 17, loài người chưa biết gì về enzyme, người ta đã biết sử dụng rộng rãi các quy trình enzyme trong thực tế như làm bánh mì, bia, rượu, muối dưa… Việc sử dụng enzyme trong giai đoạn này mang tính chất kinh nghiệm thuần túy và sử dụng enzyme thông qua hoạt động sống. Ngày nay cùng với sự phát triển mạnh mẽ của Công nghệ sinh học, các chế phẩm enzyme được sản xuất càng nhiều và được sử dụng trong hầu hết các lĩnh vực như: chế biến thực phẩm,nông nghiệp,chăn nuôi,y tế… Hàng năm luợng enzyme được sản xuất trên thế giới đạt khoảng trên 300.000 tấn với trên 500 triệu USD,được phân phối trong các lĩnh vực khác nhau. Phần lớn enzyme được sản xuất ở quy mô công nghiệp đều thuộc loại enzyme đơn cấu tử, xúc tác cho phản ứng phân hủy.Khoảng 75% chế phẩm là enzyme thủy phân được sử dụng cho việc thủy phân cơ chất tự nhiên. Enzyme pectinase là enzyme xúc tác sự thủy phân pectin. Nó được sản xuất chủ yếu bởi nấm mốc Aspergillus sp., Botrytis cinerea, Fusarium moniliforme, Rhizopus stolonifer, Trichoderma sp., Neurospora crassa… Enzyme pectinase thường được dùng trong công nghiệp thực phẩm và dược phẩm đặc biệt được sử dụng nhiều nhất trong sản xuất nước quả , sản xuất rượu vang, trích ly đông dược ( sắc thuốc ), và trong chăn nuôi... Chương 1 : Tổng quan về enzyme pectinase Giới thiệu chung về enzyme pectinase Enzyme pectinase là enzyme xúc tác thủy phân liên kết ester hoặc liên kết glucoside có trong mạch polyme của pectin. Cơ chất pectin Hình 1: phân tử pectin + Pectin là hợp chất cao phân tử mạch thẳng có cấu tạo từ sự kết hợp của acid galacturonic qua các liên kết a-1,4-glucoside. Tùy thuộc vào nguồn pectin mà pectin có khối lượng phân tử từ 80000-200000. Pectin không hòa tan trong rượu và các dung môi hữu cơ khác. Pectin hoà tan trong nước, amoniac, dung dịch kiềm, carbonate natri và trong glycerine nóng. Độ hòa tan của pectin trong nước tăng lên khi mức độ ester hóa trong phân tử tăng và khi khối lượng phân tử pectin giảm. + Pectin là tên chung được gọi cho những hỗn hợp chứa các thành phần rất khác nhau, trong đó pectinic acid là thành phần chủ yếu. Các pectin tự nhiên định vị trong thành tế bào có thể liên kết với các cấu trúc polysaccaride và protein để tạo thành các proto pectin không hòa tan. Có thể phân hủy để làm cho pectin tan trong nước bằng cách đun nóng pectin trong môi trường acid. Vì thế, các pectin tan thu nhận được là kết quả của sự phân hủy phân tử pectin không tan và chúng không đồng dạng với nhau. + Trong thực vật, pectin tồn tại dưới 3 dạng: pectin hòa tan, pectinic acid và protopectin. - Pectin hòa tan là ester methylic của acid polygalacturonic pectin, trong tự nhiên có khoảng 2/3 số nhóm carboxyl của polygalacturonic acid được ester hóa bằng methanol. Pectin được ester hóa cao sẽ tạo gel đặc trong dung dịch acid và trong dung dịch đường có nồng độ 65%. Enzyme pectinase tác động lên pectin có khối lượng phân tử khác nhau và cấu trúc hóa học không đồng dạng. Cấu trúc hóa học cơ bản của pectin là a-D-galacturonan hay a-D-galacturonoglycan, mạch thẳng có cấu tạo từ các đơn vị D-galactopyranosyluronic acid (liên kết theo kiểu a-1,4). Mặt khác, mức độ oxy hóa trong các phân tử polymer này cũng khác nhau, trong đó một số nhất định các nhóm carboxyl bị ester hóa bởi các nhóm methoxyl. Trong một số trường hợp, chẳng hạn trong pectin củ cải đường, có sự ester hóa giữa các nhóm carboxyl và các nhóm acetyl. - Pectinic acid là polygalacturonic acid có một phần nhỏ các nhóm carboxyl được ester hóa bằng methanol. Pectinate là muối của pectinic acid. Pectic acid là polygalacturonic đã hoàn toàn giải phóng khỏi nhóm methoxy, tức là trong đó có chứa một nhóm carboxyl tự do trên một đơn vị polygalacturonic acid. Pectate là muối của pectic acid. - Protopectin tạo độ cứng cho quả xanh, không tan trong nước và có cấu tạo hóa học phức tạp. Trong thành phần pectin có các phân tử pectin, các phân tử cellulose và các ion Ca2+, Mg2+, các gốc phosphoric acid, acetic acid và đường. Protopectin khi bị thủy phân bằng acid thì giải phóng pectin hòa tan. Protopectin (Insoluble ) + H2O Pectin (Soluble ) Enzyme pectinase: Hình 2: cấu trúc phân tử pectinase Enzyme pectinase là enzyme xúc tác sự phân hủy các polymer pectin. Sự phân hủy pectin trong tự nhiên thường xảy ra khi trái cây chín. Những enzyme này vì vậy có một vai trò hết sức quan trọng trong quá trình bảo quản trái cây và rau quả. Phân loại enzyme pectinase Hiện nay hệ thống enzyme pectinase được chia làm 2 nhóm chính : hydrolase, transeliminase với đặc điểm chung nhất là làm giảm độ nhớt của dung dịch pectin và làm giảm phân tử lượng của các sản phẩm tạo thành. Enzyme hydrolase Thuộc nhóm này có 2 enzyme chủ yếu là : pectinesterase và polygalacturonase. - Pectinesterase - gọi tắt là PE : enzyme xúc tác thủy phân liên kết este trong phân tử pectin hóa axit pectinic để giải phóng sản phẩm là methanol và axit polygalacturonic. PE chỉ phân cắt các nhóm metoxyl đứng cạnh nhóm –COOH tự do. Pectinesterase thu được từ các nguồn khác nhau có giá trị pH tối ưu khác nhau. Nếu thu từ nguồn VSV thì pH tối ưu từ 4.5-5.5, còn nếu từ nguồn thực vật thì có pH tối ưu từ 5.0-8.5. Pectinesterase từ nấm mốc có nhiệt độ tối ưu là 30-450C và bị vô hoạt ở 55-620C. Pectinesterase thường được hoạt hóa bởi các ion Ca2+ và Mg2+. - Polygalacturonase - gọi tắt là PG : ( poly 1-4 - galacturonit glucanhydronase ). xúc tác sự phân cắt các mối liên kết a-1,4-glycosid. Các exo-PG (exo-poly (1,4-a-D-galacturonide) galacturonohydrolase, EC 3.2.1.67), phân cắt từ các đầu không khử, và endo-PG (endo-poly (1,4-a-D-galacturonide) glycanohydrolase, EC 3.2.1.15) tấn công ngẫu nhiên vào giữa mạch cơ chất Enzyme này ít gặp trong thực vật, chủ yếu gặp trong vi khuẩn và nấm mốc. Đây là một phức hệ enzyme và thường có tính đặc hiệu cao đối với cơ chất. Dựa vào đó người ta chia ra 4 kiểu sau : + Polymetyl – galacturonase ( PMG – Poly - 1-4 – galacturozit – metyl este glucanhydrolase ). PMG được phân thành 2 nhóm nhỏ phụ thuộc vào vị trí phân cắt liên kết 1,4 ở trong hay ở cuối và đầu mạch. Endo glucozidase polymetyl galactunase kiểu I ( endo- PMG – I ). Đây là enzyme có tính chất dịch hóa , pectin có mức độ metyl hóa càng cao ( nhiều gốc metoxy – OCH3) thì bị thủy phân càng nhanh và triệt để. Trong môi trường khi có mặt pectinesterase ( PE ) thì enzyme này càng bị giảm hoạt lực. Endo – PMG – I rất phổ biến trong các nấm mốc : Asp , Niger , Asp.Awamori, Botrytis cinezea , Neurispora crassa. Cơ chế tác dụng như hình vẽ : Exo - glucozidase polymetyl galacturonase kiểu III ( exo- PMG – III ). Đây là enzyme có tính chất đường hóa, có khả năng cắt từng gốc monome axit galacturonic ra khỏi mạch bắt đầu từ đầu không khử có nhóm metoxy (-OCH3 ) Cơ chế tác dụng như hình vẽ : + Enzyme tác dụng lên axit pectinic hay axit pectit - gọi là polygalacturonase ( PG ) cũng được phân thành 2 nhóm nhỏ : Endo glucozidase polygalacturonase kiểu II ( endo- PG – II ). Đây là enzyme có tính chất dịch hóa, chỉ thủy phân cơ chất khi có mặt nhóm –COOH tự do. Hoạt độ của endo – PG- II tăng lên nhiều khi cơ chất được xử lý trước bằng pectinesterase ( dể tạo ra nhiều gốc –COOH tự do ). Nấm mốc và vi khuẩn tổng hợp được enzyme này. Cơ chế tác dụng như hình vẽ : Enxo – glucozidase polygalacturonase kiểu IV ( exo- PG- IV ) Thủy phân các liên kết gắn với nhóm –COOH tự do ở đầu hay mối mạch. Transeliminase ( TE ) Đây là nhóm enzyme được tìm ra cách đây chưa lâu lắm ( khoảng năm 1960-1961) bao gồm protopectinase xúc tác sự phân cắt araban , galactan khỏi protopectin để tạo thành pectin hòa tan và enzyme transeliminase phân cắt phi thủy phân ( không có sự tham gia của phân tử nước ) pectin để tạo ra các gốc galacturonic có nối kép giữa C4, và C5. Phản ứng xảy ra dễ dàng ở môi trường trung tính hay kiềm yếu. Các nguồn thu nhận enzyme pectinase 1.3.1 Sơ lược chung Có hai loại enzyme là: nội bào và ngoại bào, mỗi enzyme đòi hỏi phải có phương pháp tách và thu nhận riêng: Enzyme ngoại bào: (gồm pectinase) do vi sinh vật tiết ra trong môi trường nuôi cấy ngoài tế bào, thường hòa tan trong nước do đó dễ trích ly và tinh sạch. Enzyme nội bào: là enzyme được sản xuất ra bên trong tế bào vi sinh vật và không được tiết ra môi trường bên ngoài. Những tế bào vi sinh vật sau khi được nuôi cấy sẽ được tách ra và phá vỡ tế bào. Mục đích của việc này là giải phóng toàn bộ các chất có trong tế bào gồm cả enzyme nội bào Hỗn hợp thu được sẽ đem ly tâm tách tạp chất và những chất có phân tử lượng lớn; còn enzyme sẽ được kết tủa bằng cồn hay muối. Enzyme sau đó sẽ được đem tinh sạch. Enzyme nội bào Enzyme ngoại bào Khó tách Dễ tách Phải phá vỡ thành tế bào Không cần phá vỡ thành tế bào Thường lẫn chung với các chất khác của tế bào sau khi bị phá vỡ (acid nucleic, chất nguyên sinh, lipid….) Không lẫn chung với các thành phần nội bào, nếu có chỉ là một vài enzyme ngoại bào khác. Chỉ bền vững ở trong môi trường nội bào. Bền vững hơn Phương pháp tinh sạch khó thực hiện, quy trình công nghệ phức tạp, giá thành đắt Phương pháp tinh sạch dễ và rẻ hơn. Bảng 1 : So sánh enzyme nội bào và enzyme ngoại bào 1.3.2 Thu nhận enzyme pectinase Hiện nay người ta thu nhận pectinase chủ yếu từ VSV. Có 2 phương pháp sản xuất pectinase : + Thu nhận chế phẩm enzyme pectinase theo phương pháp bề mặt + Thu nhận chế phẩm enzyme pectinase theo phương pháp bề sâu 1.3.2.1 Thu nhận chế phẩm enzyme pectinase theo phương pháp bề mặt Môi trường sử dụng để nuôi cấy VSV để thu nhận pectinase thường là cám gạo hay cám mì, bã củ cải hay thóc mầm. Nguồn dinh dưỡng bổ sung thường là amonium, photphoric. Độ ẩm môi trường phải nằm trong khoảng 60% . Nấm mốc A.awamori thường được nuôi cấy ở 300C trong thời gian 40giờ, sau đó giảm xuống 240C và nuôi cấy trong thời gian 48-52 giờ. Sản phẩm lên men được sấy khô thành chế phẩm enzyme thô và đem tinh chế. Để thu được chế phẩm pectinase tinh khiết thì chế phẩm enzyme thô phải được trích ly bằng phương pháp kết tủa nhờ dung môi hữu cơ hay muối amoni sunfat. Dung môi hữu cơ dùng để kết tủa enzyme pectinase có thể là rượu etanol ( 72.5-75% ) hoặc isopropanol ( 55-57%). Muối amonium sunfat sử dụng có độ bão hòa 0.79. Khi kết tủa bằng rượu ethanol chế phẩm enzyme thu được có độ tinh khiết 90%, còn nếu bằng muối thì có độ tinh khiết 75%. Nhiệt độ kết tủa tối ưu với rượu là 2-50C, thời gian tiếp xúc với rượu càng ngắn càng tốt. Sau đó ly tâm để tách kết tủa khỏi dung dịch, sấy kết tủa trong thiết bị sấy chân không hay sấy thăng hoa rồi nghiền nhỏ và đem bảo quản. 1.3.2.2 Thu nhận chế phẩm enzyme pectinase theo phương pháp bề sâu - Phương pháp hiếu khí : Sự tích tụ enzyme trong môi trường được bắt đầu khi sự phát triển của VSV gần đạt đến pha ổn định, khi môi trường bị axit hóa mạnh và khi lượng phốt pho vô cơ được sử dụng hoàn toàn. pH của môi trường nuôi cấy thường đạt từ 6-7.2 là thích hợp. Đối với nấm mốc pH kiềm kìm hãm sự tổng hợp sinh khối và sự tích lũy enzyme pectinase. pH =4 ức chế hoàn toàn sự tích lũy enzyme pectinase. Khi pH dịch về phía axit, ngay cả khi pH nằm trong khoảng 4.5-5.0, tuy sự tạo thành sinh khối không bị ảnh hưởng nhưng sự tạo thành enzyme pectinase bị kìm hãm. Tuy nhiên pH môi trường nuôi cấy của các A.niger và A.awamori 16 có thể dịch về 3.5-3.8 và 2.9-3.2 theo thứ tự. Vật liệu gieo cấy có thể là sợi nấm 24, 32, và 48 giờ tuổi và với hàm lượng từ 2-10%. Đối với A.niger và A.awamori, vật liệu gieo là sợi nấm được ủ sơ bộ trong môi trường dinh dưỡng cho đến khi bắt đầu sinh bào tử. Thời gian ủ sơ bộ thường là 38-42 giờ. Lượng sợi nấm đem gieo cấy thường là 2%. Trong quá trình nuôi cấy, hàm lượng chất hòa tan trong môi trường thường giảm từ 6% xuống còn 1.5-1.8% Để thu chế phẩm khô, cần tách sợi nấm ra khỏi canh trưòng lỏng. Cô đặc chân không canh trường lỏng đến khi hàm lượng chất khô đạt từ 5-8% rồi sấy khô trên thiết bị sấy phun , điều kiện sấy phun là nhiệt độ chất tải nhiệt đi vào phải đạt từ 165-1800C và đi ra đạt 60-700C. Thời gian lưu của chế phẩm enzyme trong thiết bị sấy phun không quá 7 giây và nhiệt độ chế phẩm sau khi sấy không quá 400C. Chế phẩm thu được cần phải được đóng gói kín để tránh hút ẩm. Có thể thu được chế phẩm enzyme pectinase tinh khiết bằng cách kết tủa enzyme trong dịch lọc canh trường với ethanol theo tỉ lệ 4:1, với axeton theo tỉ lệ 2:1, với isopropan theo tỉ lệ 1.3:1, hoặc với muối amoni sunfat ( 50-80% ) trong muối kết. Nếu kết tủa bằng ethanol, hoạt độ pectin trong kết tủa sẽ vào khoảng 88-90% so với hoạt độ của dịch canh trường ban đầu. Nếu kết tủa bằng muối amoni sunfat. Cần tách muối ra khỏi enzyme bằng phương pháp thẩm tích (với nước hoặc dung dịch đệm ), sau đó sấy khô. Khi độ bão hòa của (NH4)2SO4=0.5 thì sẽ kết tủa được đoạn có hoạt độ pectinase thấp( đoạn này chiếm 0.25% trọng lượng khô ). Nhưng nếu kết tủa bằng (NH4)2SO4 có độ bão hòa 1.0 thì sẽ kết tủa được đoạn chỉ chiếm 0.11% nhưng lại có hoạt độ pectinase cao. - Phương pháp yếm khí Môi trường : + Bã củ cải 2% + (NH4)2HPO4 0.75% + KH2PO4 0.1% + CaCO3 0.3% + Nước chiết ngô 0.5% Clostridium pectinopermentants 15 có khả năng tổng hợp pectinnase một cách mạnh mẽ ở pha tăng trưởng của quá trình sinh trưởng và tăng đồng thời với sự tích lũy enzyme sẽ tối đa tương ứng với pha ổn định của sự sinh trưởng qua 55-60 giờ. pH ban đầu của môi trường dung dịch là 6.5-7.0. Vật liệu gieo cấy ban đầu được chuẩn bị ở dạng canh trường chứa bào tử và được cấy với lượng 4% theo thể tích. Quá trình nuôi cấy được tiến hành ở nhiệt độ 350C. Cl. Felsineum cũng có thể được nuôi cấy yếm khí để thu pectinase. Thành phần môi trường gồm có : (NH4)2HPO4 0.4% , KH2PO4 0.3%, K2HPO4 0.7% , NaCl 0.1% , MgSO4 0.025% , FeSO4 dạng vết, CaCO3 0.5%, dịch nấm men tự phân 0.05%, ascorbic axit 0.5% . Có thể tiến hành thu phế phẩm từ dịch lọc canh trường bằng cách kết tủa enzyme với dung môi hữu cơ hoặc với muối amoni sunfat. Nếu kết tủa bằng dung môi hữu cơ, pH của dung dịch đã xử lý là 6.5-6.8. Nếu kết tủa bằng 2-2.5 thể tích axeton thì hoạt độ của enzyme trong kết tủa đạt 93-95% so với hoạt độ ban ban đầu. Khi kết tủa bằng amoni sunfat có độ bão hòa bằng 0.2 thì sẽ thu được chế phẩm chỉ chứa pectinesterase và pectintranseliminase và exopolygalacturonase. Phương pháp hiện đại trong chuẩn bị chế phẩm enzyme pectinase thường theo các bước cơ bản sau đây : Khử muối bằng phương pháp lọc gel ( Biogel P100) Tách protein bằng phương pháp trao đổi ion ( DEAE Biogel A ) hay trao đổi cation ( CM Biogel A) Tách enzyme pectinase bằng alginate liên kết ngang Tinh sạch FPLC Alginate liên kết ngang hoạt động bằng cách kết hợp ái lực, ảnh hưởng tĩnh điện và thay thế pectate liên kết ngang. Chương 2 : Công nghệ sản xuất enzyme từ vi sinh vật 2.1 Nguyên liệu sản xuất 2.1.1 Thực vật Pectinase có nhiều trong lá, củ khoai tây, trong chanh, cà chua, cỏ ba lá, trong một số loại quả. Thường là có nhiều enzyme pectinesterase. Đặc điểm của pectinesterase thực vật : Bên cạnh pectinesterase ( PE ) vi sinh vật, hầu hết các loại cây cho trái đều chứa enzyme PE. Enzyme này thường tồn tại dưới nhiều hình thức khác nhau, nằm trong phần vỏ tế bào. PE ở thực vật nói chung có hoạt độ tối ưu trong khoảng pH hơi kiềm. Các cation kim loại ở nồng độ thấp như Ca2+ có khuynh hướng làm tăng nồng độ hoạt động của enzyme. - Cà chua chứa ít nhất hai loại PE. Cả PE1 và PE2 đều tăng trong giai đoạn đầu của quá trình chín. Khi bước vào giai đoạn chín, nồng độ enzyme PE1 giảm xuống, nhưng PE2 tích lũy dần cho trái cây có màu đặc trưng của trái chín. PE2 có khối lượng phân tử 23kD, pH tối ưu 7.6. Enzyme này bị bất hoạt 50% sau 5 phút đun ở 670C. Các ion Ca2+ và Na+ làm tăng hoạt độ của enzyme lên tối đa ở các nồng độ 0.005M và 0.05M theo thứ tự. PE của đậu nành là protein có khối lượng phân tử 33kD, hoạt động tối ưu tại pH gần bằng 8. Polygacturonic acid, sản phẩm hình thành do quá trình đề methyl hóa, là một chất ức chế cạnh tranh. - Trong thịt quả chuối có 2 isoenzyme PE. Cả hai có cùng khối lượng phân tử là 30kD, nhưng có điểm đẳng điện khác nhau : 8.8 và 9.3. Các enzyme này hoạt động ở pH tối ưu là 7.5. Hoạt độ enzyme tăng lên khi thêm vào dung dịch NaCl ở nồng độ 0.2M và đưa pH của dung dịch về 6.0. Các enzyme này bị ức chế bởi nhiều loại polyol có khối lượng phân tử thấp như glycerol, sucrose, glucose, maltose và galactose. PE trong quả cam có hai loại : Đó là 2 enzyme PE1 và PE2 có khối lượng phân tử 36kD, nhưng có điểm đẳng điện khác nhau là 10.05 và 11.0 theo thứ tự. pH tối ưu của PE1 là 7.6 , còn của PE2 là 8.0. - Thịt quả cũng chứa 2 isoenzyme, một trong hai enzyme này có tính bền nhiệt hơn, còn enzyme kia thì ít mẫn cảm hơn khi tác động của protease. Độ ổn định của enzyme có thể liên quan đến mức độ của glucosyl hóa của các phân tử enzyme. Enzyme bền nhiệt hơn và enzyme kia có khối lượng là 51kD và 36kD theo thứ tự. - Cả táo và kiwi cũng chứa 2 isoenzyme. Các isoenzyme của kiwi có cùng khối lượng phân tử là 57kD và cùng điểm đẳng điện là 7.3. Tuy nhiên chúng khác nhau về mức độ bền nhệt. Một điểm đáng lưu ý là tất cả enzyme vi sinh vật đều không phải là protein kiềm. PE của Trichoderma reerei có điểm đẳng điện nằm trong khoảng 8.3-9.5 và pH tối ưu là 7.6. Tuy nhiên PE của Aspergillus có điểm đẳng điện và pH tối ưu trong khoảng acid. Hoạt động của enzyme sinh ra bởi A.niger đạt tối đa ở pH 4.5 ở 400C. Các PE acid và kiềm có thể đề methyl hóa cơ chất pectin theo cùng một kiểu. PE kiềm làm hình thành các pectin được đề ester hóa và pectin này có thể tạo gel yếu với ion Ca2+ , PE acid tạo ra pectin bị đề ester hóa có khả năng tạo gel mạnh với ion Ca2+ . + Trình tự aminoacid : Cấu trúc bậc một của PE cà chua chứa 305 amino acid với khối lượng phân tử 33239. Enzim này có chứa 2 cầu nối disulfide (Cys98-Cys125 và Cys166-Cys200). Cys 166 có mặt trong tất cả các enzyme pectinesterase.Trình tự amino acid suy luận trên cơ sở các nucleotit cho thấy sự không nhất quán, 18 trong 27 vị trí khác nhau, có thể làm thay đổi điện tích của protein. Mặt khác chỉ có khoảng 94% trình tự amino acid trong một phần chuỗi amino acid có tính đồng dạng với toàn bộ trình tự của nucleotit. Sự thống nhất quán này có thể phản ánh sự tồn tại của isoenzyme, mặc dù chỉ có 2 isoenzyme trong cà chua được biết đến. Một số gen mã hóa cho các enzyme PE đã được tách dòng và nghiên cứu đặc điểm. Gen tách dòng từ Pseudomonas mã hóa cho PE có chứa 396 amino acid với khối lượng phân tử là 41004. + Cơ chế methyl hóa : PE loại bỏ các nhóm methoxyl trong phân tử pectin bằng tương tác ái nhân của enzyme lên ester, làm hình thành hợp chất trung gian acyl-enzyme và cacboxylic acid. Các PE có nguồn gốc thực vật phản ứng theo kiểu làm hình thành các khối pectin có chứa các nhóm cacboxylate dọc theo mạch pectin. Enzyme của Trichoderma reesei là một protein cơ bản cho kiểu phản ứng tương tự. Enzyme của các loài Asperillus với pH tối đa trong vùng acid, xúc tác phản ứng từ bên trong. Ảnh hưởng của các ion kim loại khi kích hoạt enzyme pectinesterase có thể liên quan đến tương tác của nó với cơ chất. Polygalacturonic acid là một chất ức chế cạnh tranh trong phản ứng thủy phân nhờ xúc tác của PE. Pectin chứa các nhóm cacboxylate được sắp xếp như hình khối có thể tác dụng theo cách tương tự. Sự liên kết của các ion kim loại vào các nhóm cacboxylate trong trường hợp này có khuynh hướng trung hòa ảnh hưởng ức chế của cơ chất pectin lên enzyme. Tuy nhiên, lượng dư của các ion này trên thực tế gây ra sự bất hoạt của PE vì các ion kim loại bị vây quanh bởi các nhóm cacboxylate nằm kế cận với các liên kết ester cần thiết cho phản ứng thủy phân xảy ra. 2.1.2 Vi sinh vật Nhiều vi sinh vật sống trong đất, trong nước có khả năng phân giải pectin. Chúng có ý nghĩa quan trọng không những đối với vòng t