enzyme keratinase

ENZYME

KERATINASE

Giáo viên: Nguyễn Văn Đạo

Sinh viên: Nguyễn Thị Thùy Nga

Nguyễn Thị Thu Hiền

TỔNG QUAN

Tình trạng rác thải rắn

Rác lông

Keratin

Enzyme Keratinase

Nguồn thu

Ứng dụng

Phƣơng pháp thu

TÌNH TRẠNG RÁC THẢI RẮN

Việc quản lý chất thải rắn

đang là vấn đề môi

trường bức xúc ở nước ta

hiện nay.

Theo thống kê, tổng

lượng chất thải rắn phát

sinh của Hà Nội khoảng

2.600 đến 2.700 tấn/ngày,

trong khu vực nội thành

con số này còn cao hơn

(3.000 tấn/ngày).Bãi rác thải nguy hại tồn tại từ

lâu tại xã Dương Quang huyện

Gia Lâm,Hà Nội.

Chất hữu

cơ

Cao

su,nhựa

Giấy,catton,

giẻ vụnKim loại Thủy tinh

Đất

đá,cát,gạch

vụn

Năm 2000 53 1.48 9.15 3.4 2.7 30.27

Năm 2001 53 9.66 1.09 5.15 3.27 27.9

Năm 2002 44.47 18 2.2 8.5 5.4 21.43

0

10

20

30

40

50

60%

trọ

ng l

ượ

ng

Thành phần rác thải rắn của Hà Nội

RÁC LÔNG

Mỗi năm trên thế giới

có 24000000000 gà bị

chết tạo ra khoảng 9 tỉ

tấn lông gia cầm

Thời gian cần thiết để

một chiếc lông thực

hiện quá trình phân hủy

tự nhiên của mình là 5-7

năm

Ô nhiễm môi

trường

RÁC LÔNG

Lông gần nhƣ là keratin nguyên chất,keratin

chiếm tới 90%.

Tuy nhiên lông không đƣợc coi là nguồn cung

cấp protein phong phú bởi keratin rất khó bị phân

hủy.

Nếu sử dụng kiềm để thủy phân lông thì tốn rất

nhiều năng lƣợng mà cũng không thủy phân hoàn

toàn đƣợc lông. Những phƣơng pháp này phá hủy

amino acid làm giảm chất lƣợng và tỉ lệ tiêu hóa

Protein.

Việc sử dụng enzyme thủy phân là phƣơng án

hiệu quả,không tốn năng lƣợng mà hiệu suất thủy

phân gần nhƣ hoàn toàn.

Nền công nghiệp gia cầm tạo ra một khối

lượng lớn feather waste.

KERATIN

o Là một protein có cấu

trúc dạng sợi

o Là vật liệu quan trọng

cấu thành nên da, tóc

móng tay…

Hình ảnh dƣới kính hiển vi các

sợi bên trong tế bào keratin

KERATIN

Theo cấu tạo của keratin có 2 loại chính

α-keratin : Trong tóc (kể cả lông

cừu), sừng, móng tay, móng chân, móng

và móng guốc của động vật có vú. Cấu tạo

là các sợi đơn protein liên kết với nhau

bằng liên kết Hidro.

β-keratin : Trong móng tay và móng vuốt của

loài bò sát, họ vỏ chelonians (ba

ba, rùa, rùa…), và trong lông, mỏ, móng

vuốt của chim và nhím của nhím, được hình

thành chủ yếu trong các tấm beta, cứng chắc

hơn cấu trúc α do các tấm β đƣợc nối với

nhau bằng các cầu disulfide.

β – keratin

KERATINASE

Là enzyme thủy phân protein

Tên IUB là: EC 3.4.99

Trọng lƣợng phân tử 33kDa.

pH tối ƣu = 9

Nhiệt độ tối ƣu: 900C

Là một serine protease do có 97% giống với trình

tự của protease kiềm và cũng bị ức chế bởi các

chất ức chế tƣơng tự serine.

Keratinase chủ yếu tấn công vào các liên kết

disulfide(S-S), làm suy giảm các protein dạng

sợi fibrin, elastin, collagen và sợi protein khác.

NGUỒN THU ENZYME KERATINASE

Enzyme Keratinase được thu nhận từ

rất nhiều nguồn khác nhau và chủ yếu là từ

vi sinh vật.

• Fungi :

Aspergillus, Onygena, Absidia, Rhizomuco

r...

• Actinomycetes : Streptomyces

pactum, S. Albus, S. Fradiae, S.indiaensis.

• Bacteria : Bacillus

Licheniformis, Fervidobacterium

pennovorans...

VI KHUẨN

Bacillus Licheniformis

Streptomyces fradiae Streptomyces indiaensis

XẠ KHUẨN

CHẾ BIẾN THỨC ĂN CHĂN NUÔI

Lông cắt nhỏ được ủ 5 ngày với keratinase, thuỷ phân

và phơi khô đến khi lông gãy ra (Feather lysate).

CHẾ BIẾN THỨC ĂN CHĂN NUÔI

Thí nghiệm trên gà, người ta nhận thấy rằng feather

lysate, được cân bằng với một số axit amin, có thể thay

thế đậu nành như là một nguồn protein tới 70% trong

khẩu phần.

Trong các nghiên cứu khác, bột lông thương mại được ủ

qua đêm với Keratinase để tạo ra một phần bột lông thuỷ

phân. Khả năng tiêu hoá aa của bột lông thủy phân với

Keratinase ở gà trưởng thành là 82% cao hơn so với bột

lông thủy phân thương mại, 60%.

Có thể kết luận rằng Keratinase có thể thuỷ phân và biến

đổi bột lông thành nguồn protein có thể tiêu hoá ở mức

tối đa là 70% protein khẩu phần trong thức ăn.

PHÒNG TRÁNH BỆNH BÒ ĐIÊN

1. Bệnh bò điên:

• Là bệnh thoái hóa thần kinh, gây nên bởi

protein truyền nhiễm(PrPCS).

• Là bệnh gây tử vong và rất khó kiểm soát, bởi vì

PrPSC có sức đề kháng với các quá trình vô trùng

thông thường.

• Về hoá học, PrPSC là một protein ổn định, giàu

cấu trúc B, có sức đề kháng với nhiệt và

protease.

PHÒNG TRÁNH BỆNH BÒ ĐIÊN

2. Phòng tránh bằng Keratinase

Keratinase của lông và PrPSC có cấu trúc tương tự nhau, cả hai

đều có cấu trúc protein B và có sức đề kháng với hầu hết

protease.

Một thí nghiệm gần đây đã được tiến hành ở ID-Lelystad, Hà

Lan. Tế bào não mắc bệnh bò điên được xử lý và chẩn đoán

bằng phương pháp chuẩn, ngoại trừ là các mô đồng nhất được

nấu trước và được tiêu hoá bởi Keratinase.

Kết quả rất là thú vị, PrPSC được coi là hoàn toàn tự phân huỷ

hay tự thuỷ phân bởi enzyme.

Khám phá này cho thấy có thể phát triển một quá trình

enzyme, sử dụng Keratinase, để khử các dụng cụ y tế truyền

nhiễm và các sản phẩm gia súc.

PHƢƠNG PHÁP THU

Phân lập tuyển chọn giống vi sinh vật:

Mẫu đƣợc thu thập từ đất lớp đất mặt.

Môi trƣờng nuôi cấy:

- Lông sạch( cắt nhỏ) : 8g

- MgSO4 : 0,1g

- KHPO : 2g

- Glucose : 2g

- Agar : 2%

- Nƣớc cất : 1000ml

Nhận biết : Vi khuẩn sinh enzyme keratinase sẽ làm

trong một vùng xung quanh khuẩn lạc.

PHƢƠNG PHÁP THU

Xác định các thông số vật lý sinh lý để sinh lƣợng

enzyme tối ƣu.

Tách và tinh chế.

( Đây là enzyme ngoại bào nên ta thể ly tâm ngay

dịch nuôi cấy đã cô đặc để thu chế phẩm enzyme

thô.)

CHÂN THÀNH CẢM ƠN

THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ

CHÚ Ý LẮNG NGHE

Enzyme Keratinase