Enzyme cellulase có ở đâu? Vai trò và ứng dụng

Enzyme cellulase có ở đâu? Vai trò và ứng dụng

Cellulase hay xenlulaza là một trong những enzyme sinh học rất quan trọng với vai trò thiết yếu ở nhiều loài sinh vật trong tự nhiên. Enzyme cellulase có ở đâu? Vai trò và ứng dụng của enzyme cellulase trong cuộc sống là gì? Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu ở bài viết này nhé!

Enzyme cellulase có ở đâu? Vai trò và ứng dụng 1

Enzyme cellulase có nhiều ở trong các loài động vật ăn cỏ 

Enzyme cellulase có ở đâu trong tự nhiên?

Cellulase là một phức hệ enzyme có đặc tính sinh học xúc tác cho phản ứng thủy phân, phân hủy chất cellulose thành đường đơn thông qua việc cắt đứt liên kết 1,4-beta-D-glycosidic. 

Cellulose là một trong những thành phần cơ bản và quan trọng nhất để cấu thành nên các tế bào thực vật. Chính vì vậy, cellulose có mặt ở trong hầu hết các loại rau củ quả hay các sản phẩm trồng trọt nông lâm nghiệp

Cellulase là một enzyme không thể thiếu được trong các loài động vật ăn cỏ hay những loài động vật sử dụng thực vật làm thức ăn chính bao gồm cả động vật trên cạn, động vật biết bay và động vật dưới nước. Thông thường, cellulase được tìm thấy ở trong dịch tiết dạ dày của các loài động vật này

Enzyme cellulase có ở đâu khác trong tự nhiên? Ngoài có mặt ở trong các loài động vật, enzyme cellulase còn có thể xuất hiện ở một số loài thực vật hoặc vi sinh vật khác nhau, đó là: 

+ Các loại hạt ngũ cốc nảy mầm như: đại mạch, yến mạch hoặc lúa mì mạch đen.

+ Các loài sinh vật có chứa cellulase là những loài có thể tiêu hóa được chất xơ cellulose như xạ khuẩn, vi khuẩn, nấm sợi, nấm men… Các loài vi sinh vật có khả năng sinh tổng hợp cellulase trong điều kiện tự nhiên thường bị tác động nhiều bởi các yếu tố môi trường nên có cá thể phát triển mạnh, có cá thể phát triển rất yếu. 

Enzyme cellulase có bản chất là protein với cấu trúc dạng chuỗi polypeptide được cấu tạo nên từ các đơn vị acid amin kết nối với nhau bằng liên kết peptide. 

Enzyme cellulase có ở đâu? Vai trò và ứng dụng 2

Cellulase giúp thủy phân cellulose có nhiều trong tế bào thực vật

Enzyme cellulase được sản xuất trong công nghiệp như thế nào?

Để có được số lượng enzyme cellulase đủ nhiều để ứng dụng và phục vụ cho các lĩnh vực trong cuộc sống thì nguồn chiết xuất tự nhiên là rất nhỏ bé và không thể đáp ứng được. Do đó, enzyme này cần được sản xuất ở quy mô công nghiệp.

Để thu được lượng lớn enzyme cellulase với giá thành rẻ dễ tiếp cận trên thị trường, người ta thường sử dụng các loài vi sinh vật để sản xuất. Trong đó, loài được sử dụng nhiều nhất Trichoderma reesei. Đây là một loài nấm sợi sinh sản vô tính có khả năng sản sinh nhiều enzyme ngoại bào với hiệu suất cao. 

Có 2 phương pháp thường được sử dụng để nuôi cấy vi sinh vật để sản xuất enzyme cellulase là nuôi cấy bề mặt và nuôi cấy bề sâu. Mỗi phương pháp đều có những ưu nhược điểm riêng tùy thuộc vào nhu cầu của nhà sản xuất. Tuy nhiên, hiện nay phương pháp nuôi cấy bề sâu được ứng dụng rộng rãi hơn do khả năng cơ giới hóa và tự động hóa được. 

Sau quá trình nuôi cấy, enzyme cellulase thô sẽ được thu lấy bằng cách lọc ly tâm. Sau đó, người ta sẽ đem enzyme thô đi tinh sạch bằng phương pháp lọc gel hoặc phương pháp cố định enzyme để thu được cellulase thành phẩm. 

Enzyme cellulase có ở đâu? Vai trò và ứng dụng 3

Cellulase được ứng dụng nhiều trong ngành sản xuất giấy

Ứng dụng của enzyme cellulase

Mặc dù không được sử dụng rộng rãi và phổ biến như các loại enzyme protease hay amylase nhưng số lượng ứng dụng của enzyme cellulase trong đời sống xã hội của chúng ta hiện nay cũng không phải là ít. Những ứng dụng đáng chú ý nhất của cellulase bao gồm:

+ Ứng dụng trong công nghiệp sản xuất bột giấy và giấy: enzyme cellulase được sử dụng nhiều và chủ yếu trong khâu nghiền bột, tẩy trắng. Ngoài ra, enzyme này có thể được dùng để tẩy mực cho các loại giấy vụn trước khi sản xuất các loại giấy in, giấy viết mới.

+ Ứng dụng trong ngành dệt may: người ta sử dụng enzyme cellulase để giữ cho màu vải được sáng bền và không bị sờn cũ. 

+ Ứng dụng trong việc xử lý môi trường: trong chất thải từ các khu đô thị và khu công nghiệp, cellulose là vật chất chiếm một phần không nhỏ. Nếu để các chất này phân hủy tự nhiên thì sẽ mất rất nhiều thời gian, do đó người ta thường sử dụng enzyme cellulose để đẩy nhanh quá trình phân hủy rác thải. 

+ Ứng dụng trong chăn nuôi: cellulase có thể dùng trong các loại sản phẩm làm sạch môi trường nước cũng như có thể bổ sung vào thức ăn cho vật nuôi để tăng khả năng tiêu hóa. 

+ Ứng dụng trong công nghiệp chế biến thực phẩm bao gồm các lĩnh vực cụ thể như: sản xuất bia, sản xuất cà phê hay sản xuất các loại nước uống hoa quả, nước ép trái cây…

+ Ứng dụng trong kỹ thuật di truyền: cellulase được dùng để phá vỡ lớp vỏ bảo vệ của tế bào thực vật từ đó phục vụ cho các quá trình nghiên cứu nhân tố di truyền về sau. 

Hy vọng rằng những thông tin chia sẻ trong bài viết vừa rồi đã giúp bạn đọc có được câu trả lời cho vấn đề thắc mắc “enzyme cellulase có ở đâu” cũng như biết thêm được nhiều vai trò và ứng dụng của enzyme này. Nếu có nhu cầu mua enzyme cellulase chất lượng, xin vui lòng liên hệ Công ty cổ phần hóa dược và công nghệ sinh học Biogreen – Hotline 0972.867.686 – Tel: 0243.722.8780