Nghiên cứu trích ly và bảo quản enzyme bromelain vỏ khóm - ĐH Cần Thơ

Nghiên cứu quy trình trích ly và bảo quản enzyme bromelain từ phụ phẩm vỏ khóm, đánh giá các yếu tố ảnh hưởng nhằm tối ưu hóa hiệu suất thu hồi hoạt tính.

• Tác giả: Nguyễn Thị Bé Ten
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Công Hà
• Trường học: Trường Đại học Cần Thơ
• Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm
• Đề tài: Nghiên cứu phương pháp trích ly và bảo quản enzyme bromelain từ vỏ khóm
• Loại tài liệu: Luận văn tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2011
• Địa điểm: Cần Thơ

Tóm tắt

I. Tổng quan về enzyme bromelain từ vỏ khóm phụ phẩm

Vỏ khóm chiếm hơn một nửa tổng khối lượng quả tươi trong các nhà máy chế biến thực phẩm. Lượng phụ phẩm khổng lồ này thường gây lãng phí tài nguyên và áp lực môi trường nếu không được tái chế hợp lý. Nghiên cứu phương pháp trích ly và bảo quản enzyme bromelain từ vỏ khóm mở ra giải pháp tận dụng phế liệu sinh học đầy tiềm năng. Bromelain là phức hợp protease thực vật có cấu trúc sulfhydryl đặc thù. Enzyme này đóng vai trò xúc tác cho phản ứng phân cắt liên kết peptide trong chuỗi polypeptide. Hàm lượng bromelain trong vỏ khóm tương đối phong phú và sở hữu hoạt lực sinh học mạnh mẽ. Việc thu hồi enzyme không chỉ gia tăng giá trị kinh tế nông nghiệp mà còn cung cấp nguồn nguyên liệu sinh học nội địa chi phí thấp. Nguồn chế phẩm thô từ vỏ khóm có tính cạnh tranh cao so với enzyme nhập khẩu. Quá trình khai thác enzyme bromelain từ vỏ khóm đòi hỏi sự thấu hiểu sâu sắc về đặc tính hóa sinh. Hoạt tính xúc tác của bromelain phụ thuộc mật thiết vào pH dung dịch, nhiệt độ môi trường và sự hiện diện của các chất hoạt hóa nhóm thiol.

1.1. Bản chất hóa sinh của enzyme bromelain

Bromelain là protease có chứa nhóm cysteine tại trung tâm hoạt động xúc tác. Cấu trúc phân tử bao gồm chuỗi đơn glycoprotein với trọng lượng phân tử dao động từ 26 đến 33 kDa. Enzyme thể hiện hoạt tính tối ưu trong dải pH từ 6.0 đến 8.0 và nhiệt độ ổn định quanh mức 50 đến 60 độ C. Hoạt lực của bromelain được duy trì nhờ cầu nối disulfide nội phân tử bền vững. Các tác nhân khử nhẹ như cysteine hoặc acid ascorbic có thể kích thích gia tăng hoạt tính xúc tác. Ngược lại, các ion kim loại nặng dễ dàng ức chế không thuận nghịch trung tâm hoạt động của enzyme.

1.2. Giá trị kinh tế từ vỏ khóm phụ phẩm nông nghiệp

Công nghiệp chế biến dứa thải ra lượng vỏ chiếm tới 51,96% khối lượng nguyên liệu đầu vào. Phần lớn lượng phụ phẩm này chỉ dùng làm phân bón hoặc thức ăn gia súc đơn thuần. Giá trị kinh tế thu được từ các giải pháp truyền thống còn rất khiêm tốn. Việc thu hồi enzyme bromelain từ vỏ khóm tạo ra chuỗi giá trị gia tăng vượt trội. Nguồn chế phẩm sinh học này đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường thực phẩm và dược phẩm. Chuyển đổi phụ phẩm thành enzyme tinh khiết là định hướng cốt lõi của mô hình kinh tế tuần hoàn bền vững.

II. Thách thức trong trích ly enzyme bromelain từ vỏ khóm

Quá trình trích ly enzyme bromelain từ vỏ khóm gặp nhiều trở ngại do cấu trúc tế bào thực vật phức tạp. Màng tế bào vỏ dứa chứa nhiều cellulose, hemicellulose và pectin liên kết chặt chẽ. Hệ sợi thực vật dày đặc làm cản trở dung môi tiếp cận giải phóng enzyme nội bào. Bên cạnh đó, vỏ khóm chứa hàm lượng hợp chất phenolic và sắc tố cao. Các phân tử polyphenol dễ bị oxy hóa tạo thành quinone làm biến tính protein và ức chế hoạt tính protease. Phản ứng hóa nâu do enzyme polyphenol oxidase gây suy giảm chất lượng chế phẩm bromelain nghiêm trọng. Ngoài ra, enzyme bromelain từ vỏ khóm rất nhạy cảm với nhiệt độ và điều kiện cơ học. Lực ma sát và nhiệt sinh ra trong quá trình nghiền ép dễ phá vỡ cấu trúc không gian ba chiều của chuỗi polypeptide. Hoạt lực xúc tác có thể suy giảm nhanh chóng ngay sau khi phá vỡ vách tế bào. Sự phân hủy tự nhiên do vi sinh vật tạp nhiễm cũng đe dọa độ tinh sạch của dịch chiết. Kiểm soát các biến số công nghệ là yêu cầu sống còn nhằm bảo tồn hoạt tính sinh học tối đa.

2.1. Cản trở từ cấu trúc xơ và hợp chất polyphenol

Thành tế bào vỏ khóm có độ bền cơ học cao do mạng lưới sợi cellulose liên kết chặt. Quá trình giải phóng protein hòa tan đòi hỏi lực cơ học mạnh hoặc tác nhân enzyme phân giải vách. Tuy nhiên, việc phá vỡ tế bào đồng thời giải phóng hàm lượng lớn polyphenol và tannin tự nhiên. Các hợp chất này nhanh chóng liên kết cộng hóa trị với chuỗi polypeptide của bromelain. Hậu quả là hình thành phức hợp không tan gây biến tính protein và giảm hoạt tính. Việc ngăn chặn phản ứng hóa nâu đòi hỏi bổ sung các tác nhân chống oxy hóa phù hợp trong quá trình trích ly.

2.2. Sự suy giảm hoạt tính do nhiệt và biến tính cơ học

Bromelain có tính kém bền nhiệt khi tồn tại trong dung dịch nước lỏng. Nhiệt độ gia tăng trong các công đoạn nghiền cắt hay ly tâm phá hủy các liên kết hydro yếu. Cấu hình không gian của trung tâm hoạt động bị biến dạng không thể phục hồi. Sự tự thủy phân của enzyme bromelain từ vỏ khóm trong dung dịch cũng làm giảm dần số lượng phân tử có hoạt tính. Hiện tượng oxy hóa nhóm sulfhydryl (-SH) tự do thành liên kết disulfide bất hoạt diễn ra nhanh chóng dưới tác động của oxy hòa tan. Các yếu tố này đòi hỏi quy trình xử lý lạnh nghiêm ngặt.

III. Phương pháp trích ly và bảo quản enzyme bromelain từ vỏ khóm

Quy trình tối ưu để thu hồi enzyme bromelain từ vỏ khóm bắt đầu từ khâu xử lý nguyên liệu tươi ở nhiệt độ thấp. Vỏ khóm được rửa sạch, cắt nhỏ và xay nhuyễn cùng dung dịch đệm phosphat có pH thích hợp. Bổ sung chất chống oxy hóa như natri metabisulfite giúp ngăn ngừa triệt để phản ứng hóa nâu của polyphenol. Hỗn hợp sau đó được lọc thô và ly tâm lạnh ở tốc độ cao để tách bỏ hoàn toàn bã xơ. Dịch chiết trong được tiến hành kết tủa phân đoạn bằng cồn lạnh, acetone hoặc muối ammonium sulfate. Sau khi thu nhận kết tủa enzyme thô, khâu bảo quản đóng vai trò quyết định đến hạn sử dụng chế phẩm. Việc bổ sung các chất mang sinh học như maltodextrin hoặc pectin nồng độ thấp giúp tạo màng bọc bảo vệ phân tử protein. Quá trình sấy thăng hoa hoặc sấy phun kết hợp tá dược biến dung dịch enzyme thành bột khô mịn ổn định. Bảo quản bột enzyme bromelain từ vỏ khóm trong bao bì kín ở nhiệt độ âm sâu giúp duy trì hoạt lực xúc tác nguyên vẹn suốt nhiều tháng.

3.1. Kỹ thuật trích ly dung môi và kết tủa phân đoạn

Trích ly bromelain đạt hiệu suất tối ưu khi sử dụng dung dịch đệm pH 7.0 ở nhiệt độ 4 độ C. Tỷ lệ dung môi trên nguyên liệu cần được cân đối để hòa tan tối đa protein mục tiêu. Kỹ thuật kết tủa bằng ethanol lạnh hoặc muối (NH4)2SO4 bão hòa nồng độ 40-60% giúp thu hồi khối kết tủa giàu bromelain. Muối khoáng kéo nước xung quanh phân tử protein làm giảm độ tan và tạo lắng tủa nhanh chóng. Dịch tủa sau đó được ly tâm lạnh và thẩm tích loại muối để thu nhận chế phẩm bromelain có độ sạch cao vượt trội.

3.2. Phương pháp bảo quản và ổn định chế phẩm enzyme

Để duy trì hoạt lực protease lâu dài, chế phẩm enzyme bromelain từ vỏ khóm cần được chuyển sang dạng bột khô. Phối trộn dung dịch enzyme với maltodextrin hoặc pectin tạo hệ phân tán bảo vệ cấu trúc protein. Pectin ở tỷ lệ thích hợp hình thành mạng lưới polymer giữ ẩm và ổn định trung tâm hoạt động. Quá trình sấy thăng hoa loại bỏ nước dưới áp suất chân không mà không gây tổn thương nhiệt. Bột bromelain thành phẩm đóng gói kín chân không và bảo quản ở 4 độ C hoặc âm 18 độ C duy trì hoạt tính trên 90% sau nhiều tháng.

IV. Ứng dụng thực tiễn enzyme bromelain từ vỏ khóm trong sản xuất

Chế phẩm enzyme bromelain từ vỏ khóm sở hữu tiềm năng ứng dụng rộng lớn trong nhiều ngành công nghiệp mũi nhọn. Trong chế biến thủy sản, bromelain được sử dụng làm chất xúc tác rút ngắn thời gian ủ chín nước mắm và sản xuất mắm cá lóc phile cao cấp. Enzyme cắt đứt các chuỗi polypeptide dài thành acid amin tự do giúp nâng cao độ đạm hòa tan và cải thiện hương vị đặc trưng. Ngành công nghiệp chế biến thịt ứng dụng bromelain để làm mềm các thớ cơ dai mà không làm mất liên kết tự nhiên. Trong lĩnh vực y dược, bromelain thể hiện hoạt tính kháng viêm, giảm phù nề mô mềm và hỗ trợ tiêu hóa vượt trội. Các công ty mỹ phẩm khai thác bromelain làm thành phần tẩy tế bào chết sinh học an toàn cho làn da nhạy cảm. Nghiên cứu phương pháp trích ly và bảo quản enzyme bromelain từ vỏ khóm đem lại giải pháp toàn diện về kinh tế và môi trường. Chuyển giao công nghệ sản xuất bromelain quy mô công nghiệp sẽ tối ưu hóa chuỗi giá trị nông sản nhiệt đới.

4.1. Ứng dụng trong chế biến mắm cá và thủy hải sản

Bromelain phân giải nhanh protein cơ thịt cá thành các chuỗi peptide ngắn và acid amin dễ hấp thu. Bổ sung enzyme bromelain từ vỏ khóm vào quy trình sản xuất mắm cá lóc phile giúp rút ngắn thời gian lên men tới 50%. Thịt cá sau xử lý đạt độ mềm thơm, loại bỏ mùi tanh và giữ trọn màu sắc tự nhiên. Quá trình thủy phân có kiểm soát ngăn ngừa hiện tượng nát thịt và giữ vững cấu trúc phile cá. Tỷ lệ thu hồi đạm tổng số tăng cao mang lại hiệu quả kinh tế rõ rệt cho các cơ sở chế biến thực phẩm truyền thống.

4.2. Ứng dụng trong y dược và công nghiệp mỹ phẩm

Trong y học hiện đại, bromelain tinh khiết được bào chế thành các viên uống chống viêm khớp và giảm sưng sau phẫu thuật. Enzyme hỗ trợ thủy phân fibrin ngăn ngừa huyết khối và tăng cường hấp thu kháng sinh trong đường ruột. Lĩnh vực da liễu ứng dụng bromelain để phân giải các lớp sừng tế bào chết trên bề mặt biểu bì. Cơ chế làm sạch sinh học này không gây kích ứng da như các hợp chất hóa học tổng hợp. Nguồn bromelain tái chế từ phụ phẩm nông nghiệp mang đến nguồn nguyên liệu dược mỹ phẩm an toàn và thân thiện.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1.1 Tổng quan Khóm là một loại trái có giá trị dinh dưỡng cao vừa là nguồn nguyên liệu để tạo ra các sản phẩm có giá trị trong công nghệ thực phẩm. Trong khóm có chứa một hệ enzyme mà chủ yếu là bromelain, một enzyme có ứng dụng cao trong công nghệ sinh học cũng như trong công nghệ thực phẩm: trong sản xuất nước mắm, trong sản xuất bia, làm mềm thịt mực…và nghiên cứu gần đây nó được ứng dụng trong sản xuất mắm cá lóc phile rút ngắn thời gian làm chín mắm. Bên cạnh đó nó còn được dùng nhiều trong y học như: ngừa huyết áp, trị bệnh viêm, hỗ trợ tiêu hóa, xử lý vết thương tăng sức đề kháng, …Chính vì tầm quan trọng của bromelain đã có nhiều nghiên cứu tìm ra phương pháp trích ly nó từ các bộ phận khác nhau của cây khóm. Vỏ khóm là một nguồn nguyên liệu dồi dào mà ta tận dụng được từ các nhà máy sản xuất các sản phẩm từ khóm.

Giống như các enzyme khác, hoạt tính xúc tác của enzyme “bromelain vỏ” cũng chịu ảnh hưởng bởi nhiều nhân tố môi trường như: pH và nhiệt độ… Nhân tố bên trong: nồng độ enzyme, nồng độ cơ chất, một số nhóm chức của enzyme, phương pháp trích ly và độ tinh khiết của enzyme. Do bromelain rất dễ bị tác động bởi nhiều yếu tố do đó tìm ra phương pháp bảo quản để giữ được hoạt tính ít bị biến đổi sau thời gian bảo quản là vấn đề quan trọng đặt ra sau khi tìm ra phương pháp trích ly. Từ vấn đề trên đã đặt ra, việc nghiên cứu phương pháp bảo quản cũng như trích ly enzyme bằng phương pháp sấy phun đã được nghiên cứu enzyme bromelain trong vỏ khóm là cần thiết.2 Mục tiêu nghiên cứu Tìm ra nhiệt độ và nồng độ pectin bổ sung vào dung dịch enzyme bromelain thô sau khi ly tâm sau thời gian bảo quản 4 ngày. Tìm nhiệt độ và nồng độ maltodextrin ảnh hưởng đến hoạt tính enzyme bromelain bằng phương pháp sấy phun.

Tìm nhiệt độ bảo quản enzyme bromelain thô ở dạng bột bằng phương pháp sấy phun sau 7 ngày bảo quản. Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng Trang 1 Luận văn tốt nghiệp khóa 33-2011 Trường Đại Học Cần Thơ CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu về Bromelain 2.1 Sơ lược về lịch sử phát hiện enzyme bromelain Enzyme bromelain lần đầu tiên được biết đến vào khoảng thế kỷ XIX. Năm 1892, nhà khoa học Chittenden là người đầu tiên đã tìm thấy sự hiện diện của một loại enzyme có khả năng thủy phân protein trong dịch của cây và trái khóm. Ông đã gọi nó là “bromeline”.

Sau này, thuật ngữ “bromelin” hay “bromelain” đã được dùng để gọi chung các enzyme thủy phân protein (protease), được tìm thấy từ những giống khóm thuộc cùng họ Bromeliaceae. Ở nước ta nghiên cứu về Bromelain được bắt đầu từ những năm 1968-1970. (Nguồn: http://www.org/wiki/bromelain) 2.2 Hệ enzyme trong cây khóm Từ các bộ phận của cây khóm ta đều có thể trích ly được có một hệ enzyme khá đa dạng và phức tạp, chúng thay đổi trong suốt quá trình phát triển của cây và quả khóm. Hệ enzyme trong khóm cũng bao gồm nhiều nhóm enzyme với các đặc tính khác nhau, trong đó enzyme protease chiếm đa số, nó chiếm 50% protein trong thân và trái khóm.

Protease trong khóm gồm có cysteine protease, đây là nhóm enzyme chính với đại diện là enzyme bromelain, ngoài ra còn có một lượng ít các enzyme peroxidase, amylase, cellulase, acid phosphatase. (Nguồn: http://www.com/biochemicals/bromelain.html) - Enzyme peroxidase tồn tại và có hoạt tính không đổi trong suốt quá trình phát triển của quả. Tuy nhiên, trong quả chín lượng enzyme này giảm dần, chỉ còn khoảng 1/3 so với ban đầu (Gortner and Singleton, 1965). - Cysteine protease là nhóm enzyme proteplytic chủ yếu được tìm thấy trong dịch thân và quả khóm.

Protease trong quả khóm xuất hiện từ lúc bắt đầu ra hoa, tăng dần về số lượng trong suốt thời kỳ phát triển của quả. Ở giai đoạn quả chín, lượng enzyme này có xu hướng giảm dần (R. - Từ cây dứa Ananas, người ta tìm thấy có tối thiểu 4 loại cysteine protease khác nhau (Rowan et al. Protease hiện diện chủ yếu trong dịch từ thân dứa là bromelain thân, ngoài ra còn có ananain (EC 3.

Trong dịch quả dứa, cysteine protease chủ yếu là bromelain quả. - Từ quả xanh của giống Bromelia Hieronymi Mez, họ Bromeliaceae, các nhà khoa học đã tìm thấy được một loại peptidase mới tên là Hieronymain I. Loại enzyme này cũng đã được xác lập vào nhóm cysteine protease. Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng Trang 2 Luận văn tốt nghiệp khóa 33-2011 Trường Đại Học Cần Thơ - Trong quá trình phát triển của cây và trái khóm, dịch chiết thân và trái còn chứa một số enzyme dehydrogenase, synthase, pectin methyl esterase, pectin galactoronase nhưng với số lượng rất thấp.2 Đặc điểm enzym bromelain Bromelain hiện diện ở tất cả các phần của cây khóm, loài Ananas.

Chúng chiếm trên 50% protein trong thân và quả khóm. Do đó enzyme bromelain còn được gọi là “enzyme khóm”. Tùy theo nguồn gốc, bromelain được phân làm 2 loại là bromelain thân (trích từ dịch thân khóm) bromelain quả (trích từ dịch quả khóm) và bromelin thân là nhóm enzyme có giá trị kinh tế. Bromelain có hoạt tính xúc tác sự phân giải protein tương tự như papain trong mủ đu đủ hay facin trong cây thuộc họ Sung.

Enzyme bromelain có trọng lượng phân tử khoảng 33.000 Da, lớn gấp 1,5 lần so với papain. Thịt quả khóm chỉ có hoạt tính enzyme bromelain kể từ ba tháng trước khi chín, trong đó hoạt tính bromelain cao nhất là khoảng 20 ngày trước khi chín. Khi trái chín, hoạt tính bromelain giảm xuống nhưng không mất hẳn. Tên gọi khác: bromelain quả, juice bromelain, bromelase, bromelain quả FA2.

Hoạt tính: là một endopeptidase, xúc tác phản ứng thủy phân protein tại vị trí bất kỳ trên mạch polypeptide. Cơ chất: thủy phân cơ chất tự nhiên lần tổng hợp tương tự như bromelain thân. Tuy nhiên, bromelain quả hoạt động thủy phân tốt nhất trên cơ chất tổng hợp Bz-Phe- Val-Arg+NHMec, không phản ứng với cơ chất Z-Arg-Arg-NHMec như bromelain thân. (Nguồn: http://www.uk/bsm/enzymes/ec3/ec04/ec22/ec0033/index.html) Bromelain quả là một protease acid, có phân tử lượng khoảng từ 23-31kDa tùy thuộc vào kỹ thuật phân tích của phòng thí nghiệm.

Bromelain quả có điểm đẳng điện pI = 4,6 khác biệt cơ bản với bromelain thân với pI = 9,6 (Yamada et al., 1976; Ota et al.3 Tính chất của bromelain i. Một số tên gọi và kí hiệu của bromelain Mã số enzyme + Bromelain thân: E.33 Tên gọi khác: bromelain, bromelin, bromeline Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng Trang 3 Luận văn tốt nghiệp khóa 33-2011 Trường Đại Học Cần Thơ Tên khoa học và y học: sulfhydryl proteolytic enzyme, cysteine protease Tên thương mại: bromanase, bromelain 2400 Maximum Strength Enzyme được tìm thấy trong dịch chiết từ cây dứa chủ yếu là các protease cysteine. Bromelain thân là một protease nhưng nó khác với các protease thực vật khác như papain, ficin ở chỗ nó là một glycoprotein, mỗi phân tử có glycan gồm 3 manose, 2 glucosamine, 1 xylose và fructose. Sợi hydrate carbon này liên kết hoán vị với sợi polypeptide.

Trong sợi hydrate carbon này một nữa sợi không liên quan đến cơ chế xúc tác của phân tử. Bromelain thân và quả có thành phần acid amin thay đổi khác nhau. Bromelain thân có khoảng 321-144 acid amin. Còn bromelain quả thì có khoảng 283-161 acid amin.

Bromelain thân là một sợi polypeptide có amino acid ở đầu amine là valin và ở đầu carbonyl là glycine. Bromelain quả có amino acid ở đầu amine là alanine. Cấu trúc không gian Murachi và Busan phân tích cấu trúc bậc 1 của bromelain và nhận thấy cách sắp xếp amino acid trong phân tử bromelain như sau: Ser – Val – Lys – Asn – Gln – Asn – Pro – Cys – Gly – Ala – Cys – Tryp – - Gly – Cys – Lys – Hình 1: Cách sắp xếp các amino acid trong phân tử bromelain (Nguyễn Đức Lượng, 2004) Enzyme bromelain là một protease-thiol. Trong trung tâm hoạt động của bromelain có chứa cysteine và hai sợi polypectide liên kết với nhau bằng cầu nối – S – S.

Phân tử có dạng hình cầu do có cách sắp xếp phức tạp. Trong phân tử có chứa nhóm sulfhydryl có vai trò chủ yếu trong hoạt tính xúc tác và trong mỗi phân tử có tất cả 5 cầu nối disulfite. Ngoài ra trong phân tử còn có ion Zn2+ có vai trò duy trì cấu trúc không gian của enzyme. Hoạt tính của enzyme bromelain Enzyme bromelain có ba hoạt tính khác nhau như: peptidase, amydase, esterase.

Bromelain thân xúc tác phản ứng trên nhiều cơ chất và có thể thủy phân cả cơ chất tự nhiên lẫn cơ chất tổng hợp như hemoglobin, casein, gelatin, BAA – Benzoyl – L – Arginine amide, BAEM – Benzoyl – L – Arginine Methyl Esther,… (Nguyễn Đức Lượng, 2004) Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng Trang 4 Luận văn tốt nghiệp khóa 33-2011 Trường Đại Học Cần Thơ Đối với cơ chất là casein, hoạt tính phân giải của bromelin thân cao hơn bromelain quả xanh và bromelain quả chín và hoạt tính phân giải của bromelain quả xanh cao hơn bromelin quả chín. Nhóm sulfuhydryl trong phân tử của enzyme đóng vai trò rất quan trọng trong các phản ứng của enzyme, là thành phần trực tiếp tham gia các phản ứng xúc tác. Chúng có khả năng gắn với cơ chất để tạo thành phức chất enzyme – cơ chất. Chúng tham gia vào nhiều biến đổi hóa học như sự ion hóa, acyl hóa, phosphoryl hóa, oxy hóa, alkyl hóa, tạo thành các mercaptide, serine mercaptal, liên kết hydrogen và những phức hợp chuyển điện tích.

Bromelain đóng vai trò là một endopeptidase, có khả năng tham gia xúc tác, đẩy mạnh phản ứng thủy phân protein thành các olygopeptide và các amino acid. Đối với cơ chất tổng hợp như BAA, ở 50C và pH = 6,0 thì hoạt tính phân giải của bromelain trong quả xanh cao hơn bromelain trong thân và quả chín. Đặc tính vật ly của enzyme bromalein Murachi và cộng sự năm 1964 đã nghiên cứu về tính chất vật lý của enzyme Bromelain trích từ thân cây dứa và thấy như sau: Trọng lượng phân tử: 33.500 Hằng số lắng: 2,73 S Thể tích riêng phần: 0,743 ml/g Hằng số khuếch tán: 7,77-10 cm.sec Độ nhớt bên trong: 0,039 dl/gam Tỷ số ma sát f/fo: 1,26 Điểm đẳng điện pI : 9,55 Sự hấp thụ AL%cm: 20,1a cm (Nguyễn Đức Lượng, 2004) 2.