Ảnh: sưu tầm.

Nghiên cứu ứng dụng enzyme thương mại đóng vai trò quan trọng trong sản xuất thực phẩm; đặc biệt protease là enzyme thủy phân có giá trị thương mại rất lớn, chiếm khoảng 60% tổng lượng enzyme nghiệp được cung cấp trên thị trường thế giới (Joo and Chang, 2006) với nhiều ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như: công nghiệp, nông nghiệp, mỹ phẩm, y học hiện hiện đại (Nedra et al., 2011; Nguyễn Công Hà và Lê Nguyễn Đoan Duy, 2011). Có rất nhiều protease thương mại được sử dụng như: alcalase, pancreatin, trypsin, pepsin, papain, neutrase, protamex, flavourzyme,…(Shahidi et al., 1995; Nilsang et al., 2005; Slizyte et al., 2005; Randriamahatody et al., 2011; Dey and Dora, 2011; Gunasekaran et al., 2015) để thủy phân protein nhằm làm giảm kích thước các peptit, tạo ra dịch thủy phân là nguồn acid amin có sẵn cho sinh tổng hợp protein (Gildberg and Stenberg, 2001), đồng thời hoạt tính sinh học của các phân đoạn peptit cũng được quan tâm. Việc thu hồi một phần protein từ phụ phẩm tôm bằng enzyme thủy phân cũng đã được nghiên cứu rộng rãi (Haard and Simpson, 2000; Gildberg and Stenberg, 2001; Mizani et al., 2005). Đặc biệt, alcalase thường được sử dụng để thủy phân protein từ phụ phẩm tôm (Synowiecki et al., 2000; Guerard et al., 2007). Holanda and Netto (2006) nghiên cứu thu hồi 3 thành phần chính của phế liệu tôm, protein, chitin, astaxanthin bằng việc sử dụng enzyme alcalase và pancreatin. Bên cạnh vai trò dinh dưỡng, sản phẩm thủy phân protein còn là nguồn peptit có hoạt tính sinh học mang đến tiềm năng đáng kể trong dược phẩm như: khả năng chống oxy hóa, khả năng kiểm soát enzyme gây cao huyết áp (Holanda et al., 2006; Ganugula et al., 2008; Dey and Dora., 2011;), khả năng chống đột biến gen có khả năng gây ung thư (Babu et al., 2008; Wilson- Sanchez et al., 2010; López-Saiz et al., 2016). Ở Việt Nam, Bùi Thị Hồng Thạnh (2012) tiến hành nghiên cứu thu nhận dịch đạm thủy phân từ vỏ đầu tôm bằng enzyme alcalase cố định ở điều kiện nhiệt độ, pH môi trường, tỉ lệ enzyme và cơ chất, thời gian phản ứng enzyme lần lượt là 56 oC, tự nhiên, 0,42% và thời gian 8,8 giờ thu được hàm lượng DDPH bị khử 0,4794 mM/g. Nguyễn Thị Ngọc Hoài và ctv. (2013) sử dụng tối ưu hóa quá trình thủy phân protein từ đầu tôm thẻ chân trắng bằng alcalase theo phương pháp bề mặt đáp ứng, tuy nhiên lại cố định pH thủy phân của alcalase là 6,5. Vì thế, sử dụng enzyme thủy phân là một hướng tốt vì có thể dễ dàng kiểm soát quá trình thủy phân, tối ưu hoạt động của alcalase trong khoảng pH và nhiệt độ tạo ra sản phẩm thủy phân có các peptit ngắn có giá trị dinh dưỡng, tốt cho tiêu hóa đồng thời thu được dịch thủy phân có hoạt tính chống oxy hóa tốt.

Nghiên cứu được thực hiện nhằm mục đích khảo sát điều kiện thủy phân protein từ thịt đầu tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) thích hợp bằng enzyme alcalase. Quá trình thủy phân được tối ưu hóa theo phương pháp bề mặt đáp ứng với 2 nhân tố pH (6,5÷8,5) và nhiệt độ (50÷70 °C), bao gồm 11 đơn vị thí nghiệm, đồng thời, khảo sát ảnh hưởng của nồng độ enzyme alcalase được thay đổi ở 5 giá trị (10, 20, 30, 40, 50 UI/g) và 6 mức thời gian (1, 2, 3, 4, 5, 6 giờ) đến hiệu suất thủy phân (DH%) và hoạt tính chống oxy hóa (% DPPH) của dịch thủy phân. Kết quả cho thấy, sử dụng nồng độ enzyme alcalase 20 UI/g trong thời gian thủy phân 4 giờ ở pH 7,65 và nhiệt độ 58,78 °C là điều kiện thích hợp để hiệu suất thủy phân cao (37,6%) và hoạt tính chống oxy hóa của dịch thủy phân tốt (31,57%).