Câu hỏi Mở đầu: So với việc sử dụng
hóa chất hay tác nhân cơ học thì nếu hầm thịt trâu với đu đủ xanh ở nhiệt độ ấm
sẽ làm thịt trâu mềm hơn. Em hãy cho biết đu đủ xanh có vai trò như thế nào
trong việc làm mềm thịt trâu.
Trả lời:
- Trong quả đu đủ có chứa enzyme papain, là một enzyme thuộc
nhóm protease có khả năng cắt đứt liên kết peptide trong phân tử protein. Do
đó, khi hầm thịt trâu với đu đủ xanh ở nhiệt độ ấm sẽ giúp làm mềm
thịt trâu nhanh chóng hơn.
I. Ứng dụng của enzyme trong công nghệ thực phẩm
Câu hỏi 1: Trong lĩnh vực công nghiệp thực phẩm như sản
xuất bánh mì, enzyme amylase được dùng rất phổ biến do enzyme này làm thay đổi
hoàn toàn chất lượng của bánh cả về hương vị, màu sắc và độ xốp. Hãy giải thích
điều này.
Trả lời:
- Amylase là chất tăng cường hương vị, màu sắc và là nhân tố
duy trì độ ẩm và độ mềm mịn để cải thiện chất lượng bánh do:
+ Amylase chuyển đổi tinh bột trong bánh thành các dextrin nhỏ
hơn, sau đó phồng lên do quá trình đó thải khí CO2.
+ Amylase cũng tạo các dextrin phân nhánh có khối lượng phân tử cao nên được sử dụng để làm chất phủ chống mất nước của bánh gạo, các thực phẩm dạng bột khác.
Câu hỏi 2: Các loại enzyme nào làm tăng hương vị bánh nướng?
Trả lời:
Các loại enzyme làm tăng hương vị bánh nướng:
-α – amylase giúp cải thiện hương vị, màu sắc và độ mềm
mịn để cải thiện chất lượng bánh.
- Glucoamylase cải thiện chất lượng bột, giảm tình
trạng bột nhào bị khô cứng cũng như cải thiện màu vỏ bánh và chất
lượng các sản phẩm nướng có chất xơ cao.
- Protease được sử dụng để giảm thời gian trộn, giảm độ đặc và tạo độ đồng đều của bột, điều chỉnh độ bền gluten trong bánh mì và cải thiện kết cấu, hương vị trong các loại bánh mì, thực phẩm nướng, bánh quy giòn và bánh quế.
Câu hỏi 3: Nêu tác dụng của một số enzyme được dùng
trong ngành công nghiệp sản xuất bia, nước trái cây.
Trả lời:
ɑ-amylase chuyển đổi đường trong tinh bột và lên men thành
rượu cùng với cellulase và pectinase có tác dụng làm trong nước ép trái cây.
Các protease thực vật như bromelain, ficin và papain sử dụng trong sản xuất bia.
II.Ứng dụng của enzyme trong y dược
Luyện tập: Trình bày
thêm một số ứng dụng của enzyme trong y học và dược phẩm.
Trả lời:
Một số ứng dụng của enzyme trong y học và dược phẩm:
- Protease sử dụng làm thuốc tăng tiêu hóa protein, giúp cải
thiện tế bào máu, có tác dụng chống đông máu, chống tăng huyết áp, tiêu mủ vết
thương, làm thông đường hô hấp,…
- Amylase phối hợp với coenzyme A, cytochrome C, ATP,
carboxylase để chế thuốc trị bệnh tim mạch, bệnh thần kinh, phối hợp với enzyme
thủy phân để chữa bệnh thiếu enzyme tiêu hóa.
- Bromelain được dùng để giảm đau nhanh sau khi phẫu
thuật, giảm đau đối với các trường hợp viêm khớp, viêm đa khớp, giảm thời
gian tan các vết bầm và chống viêm.
- Trypsin và chymotrypsin được sử dụng làm thuốc tiêu viêm,
làm lành vết thương, vết bỏng, làm giãn và tiêu biến niêm mạc bị hủy hoại trong
một số bệnh như viêm phổi, viêm khí quản.
Vận dụng: Hãy nêu một vài vai trò của enzyme
trong việc điều trị y khoa hay trong các hoạt động thẩm mỹ.
Trả lời:
- Trong điều trị y khoa:
+ Proteinase được sử dụng làm thuốc tăng tiêu hóa protein, chống
đông máu …
+ Bromelain làm giảm nguy cơ đột quỵ với bệnh tim mạch, sử dụng
để giảm đau nhanh sau phẫu thuật …
+ Trypsin và chymotrypsin được dùng làm thuốc tiêu viêm, lành
vết thương …
- Trong ngành mỹ phẩm:
+ Enzyme được dùng để tẩy da chết, làm trắng da.
+ Enzyme có thể phá vỡ protein keratin trên da làm da mềm mại hơn.
III.Ứng dụng của enzyme trong kĩ thuật di truyền
Câu hỏi 4: Enzyme đã hỗ trợ sản xuất các chế phẩm nào liên quan đến kĩ thuật
gene?
Trả lời:
- Enzyme đã hỗ trợ sản xuất được những chất mà cơ thể sống
chỉ có thể tổng hợp được một lượng cực nhỏ như interferon, một số kháng thể,
hormone, vaccine,…
Vận dụng: Trong kĩ thuật lai soma giữa tế bào B
với một tế bào ung thư thì enzyme được sử dụng như chất tham gia hay chất xúc
tác?
Trả lời:
- Trong kĩ thuật lai soma giữa tế bào B với một tế bào ung thư thì enzyme được sử dụng như chất xúc tác.
Bài tập
Bài tập 1: Hãy trình bày quá
trình chuyển hóa tinh bột theo ba bước: hồ hóa, dịch hóa và đường hóa.
Trả lời:
Ba bước của quá trình chuyển hóa tinh bột:
- Hồ hóa: Tinh bột được hòa trộn với nước sạch và nấu để tạo
dịch hồ dính. Dưới tác dụng của enzyme amylase ở nhiệt độ, áp suất và pH
thích hợp, tinh bột sẽ được chuyển hóa (cắt mạch) thành dextrin mạch ngắn.
- Dịch hóa: Đem chuyển hóa dịch hồ dính thành dạng hòa tan.
- Đường hóa: Quá trình này được thực hiện nhờ enzyme của hạt
mầm hoặc từ nấm mốc, tinh bột được chuyển hóa thành dextrin, đường đa thành đường
glucose.
Bài tập 2: Hãy điền các enzyme vào các cột dọc theo gợi
ý sau:
A1: Nhân tố có tác dụng làm trong nước ép trái cây.
B2: Enzyme tham gia xúc tác cho phản ứng oxi hóa khử.
C3: Enzyme tham gia xúc tác cho phản ứng thủy phân.
D4: Enzyme tham gia xúc tác cho phản ứng phân cắt.
E5: Enzyme tham gia chuyển hóa các phế liệu nông nghiệp.
F6: Nhân tố duy trì độ ẩm, màu sắc và độ mềm mịn của bánh
mì.
G7: Nhân tố có tác dụng chữa bệnh viêm tim mạch huyết khối.
H8: Nhân tố cải thiện hương vị đặc trưng của phô mai.
Và cho biết vai trò của enzyme tìm được trong cột ngang màu đỏ.
Trả lời:
A1: Pectinase; B2: Oxidoreductase; C3: Hydrolase; D4: ;
E5: Hemicellulase; F6: amylase; G7: Trypsin; H8:Lipase.
- Vậy enzyme trong cột ngang màu đỏ chính là: PROTEASE.
- Vai trò của enzyme protease: Xúc tác cho quá trình thủy phân peptide có trong protein và polypeptide. Protease có trong động, thực vật và vi sinh vật (vi khuẩn và nấm).
Bài tập 3: Hãy phân tích vai
trò của pectinase trong việc làm trong các loại nước giải khát công nghiệp.
Trả lời:
- Vai trò của pectinase trong việc làm trong các loại nước giải khát công nghiệp: Pectin trong quả làm khối quả nghiền sẽ có trạng thái keo, do đó, khi ép dịch quả không thoát ra được. Nhờ có pectinase phân giải các pectin làm chất chiết trong dịch bào dễ thoát ra ngoài hơn, tăng hiệu suất chiết, dịch quả trong suốt không bị đục và dễ lọc hơn. Đưa pectinase vào khâu nghiền quả sẽ làm tăng hiệu suất nước quả sau khi ép lên tới 15 – 25 %.
Bài tập 4: Khi mức độ tiêu hóa protein trong đường ruột
thấp có thể gây viêm và gây ra chứng co thắt, phát sinh nhiều chất nhầy quá mức
và thậm chí gây chảy máu. Những người cao tuổi được bổ sung enzyme protease để
tăng tốc độ tiêu hóa protein, giúp hấp thụ hoàn toàn vào máu và tạo ra các
protein mới trong cơ thể sau một bữa ăn đạt hiệu quả. Hãy giải thích hiện tượng
này dựa trên các kiến thức về protease.
Trả lời:
- Protease có vai trò xúc tác cho quá trình thủy phân peptide có trong protein và polypeptide. Ở người già, khả năng tiêu hóa và hấp thụ các chất kém đi nên bổ sung protease giúp tăng tốc độ tiêu hóa protein, giúp hấp thụ hoàn toàn vào máu và tạo ra các protein mới trong cơ thể sau một bữa ăn đạt hiệu quả.
Bài tập 5: Trình bày vai trò
của enzyme protease khi dùng làm thuốc chống tắc nghẽn tim mạch, tiêu mủ vết
thương, làm thông đường hô hấp, chống viêm, làm thuốc tăng tiêu hóa protein và
là thành phần của các loại thuốc dùng trong da liễu và mĩ phẩm,…
Trả lời:
- Enzyme protease là nhóm enzyme có vai trò cắt đứt liên kết
peptide trong phân tử protein. Do đó, enzyme protease được dùng làm thuốc chống
tắc nghẽn tim mạch, tiêu mủ vết thương, làm thông đường hô hấp, chống viêm, làm
thuốc tăng tiêu hóa protein và là thành phần của các loại thuốc dùng trong da
liễu và mĩ phẩm,…