ABSTRACT

In this study, some characteristics of free Candida rugosa and Porcine pancreas lipase were studied by the biocatalyst performance in aqueous (hydrolysis) media. Firstly, two enzyme lipases were compared in term of molecular weight (MW) and boundary conditions such as pH, temperature, level reaction, pH and thermal stability, the influence of metal ion and active energy (Ea) following the olive oil hydrolysis. The new optimum values of the two enzymes were then established. The results showed that the activity of the biocatalysis of lipase from Candida rugosa was better than that from Porcine pancreas. New optimum values of Candida rugosa enzyme found were: MW of lipase from Candida rugosa was about 60 kilodalton, the phosphate buffer pH was of 7.0, the temperature was of 40°C. Under these conditions, the batch was repeated in order to determine the pH stability after 60 minutes. The results showed that enzyme activity was still of 79.6% (1023.8 U/mg protein.min), half-life time (t_1/2) was found to be 210 (min), deactivation constant (k_d) was 3.3ì10^-3 (min^-1), after 60 minutes thermal stability of enzyme activity was still of 84% (940.48 U/mg protein.min) and Ea was found to be 15.176 (kJ/mol). Similarly, the results from Porcine pancreas enzyme were: MW of lipase from Porcine pancreas was about 50 kilodalton, the borate buffer pH was of 8.5, the temperature was of 40°C. The batch under these conditions was repeated in order to determine the pH stability after 30 minutes. The results showed that enzyme activity was still of 100% (5,88 U/mg protein.min), t_1/2 was found to be 148 (min), k_d is 4.7ì10^-3 (min^-1), after 60 minutes thermal stability of enzyme activity was still of 71.4% (4,2 U/mg protein.min) and Ea was found to be 72.156 (kJ/mol). From the results of this study, it was concluded that the two enzymes were influenced by Ca²⁺, Mg²⁺, and Al³⁺; and  the hydrolysis reaction was found to be at level one.

Keywords: Hydrolysis, olive oil, lipase enzymes, Candida rugosa, Porcine pancreas

Title: Comparation on some characteristics of lipase enzymes: Candida rugosa and Porcine pancreas

TóM TắT

Trong nghiên cứu này, một vài tính chất của Enzyme lipase Candida rugosa và Porcine pancreas dạng tự do được nghiên cứu thông qua sự xúc tác sinh học trong môi trường nước (sự thủy phân). Trước tiên, hai chế phẩm enzyme được xác định và so sánh về trọng lượng phân tử (MW) và các điều kiện như pH, nhiệt độ, bậc phản ứng, độ bền pH, độ bền nhiệt độ theo thời gian, ảnh hưởng của ion kim loại và năng lượng hoạt hóa (Ea) của phản ứng thủy phân dầu olive. Từ đó, điều kiện tối ưu mới cho hai chế phẩm enzyme này được thiết lập. Kết quả cho thấy hoạt tính xúc tác Candida rugosa tốt hơn của Porcine pancreas. Các giá trị tối ưu mới của Candida rugosa tìm được là: MW xấp xỉ 60 kilodalton, hệ đệm phosphate pH là 7,0; nhiệt độ là 40°C. ở các điều kiện này, các phản ứng được lặp lại nhiều lần để xác định độ bền pH sau 60 phút. Kết quả cho thấy hoạt tính của enzyme còn lại là 79,6% (1023,8 U/mg protein.phút), thời gian bán hủy (t_1/2) tìm được là 210 (phút), hằng số ức chế k_d là 3,3ì10^-3 (phút^-1), sau 60 phút độ bền nhiệt độ thể hiện hoạt tính của enzyme còn 84% (940,48 U/mg protein.phút) và Ea tìm được là 15,176 (kJ/mol). Tương tự, kết quả khi sử dụng enzyme Porcine pancreas là: MW xấp xỉ 50 kilodalton, hệ đệm borate pH là 8,5; nhiệt độ là 40°C. Lặp lại các lần phản ứng cũng ở các điều kiện trên để xác định  độ bền pH sau 30 phút. Kết quả cho thấy hoạt tính của enzyme này còn lại là 100% (5,88 U/mg protein.phút), (t_1/2) tìm được là 148 (phút), hằng số ức chế k_d là 4,7ì10^-3 (phút^-1), ) sau 60 phút độ bền nhiệt độ thể hiện hoạt tính của enzyme này còn 71,4% (4,2 U/mg protein.phút) và Ea tìm được là 15,176 (kJ/mol). Từ kết quả nghiên cứu này, kết luận được rút ra là cả hai enzyme đều bị ảnh hưởng bởi các ion Ca²⁺, Mg²⁺, và  Al³⁺; và phản ứng thủy phân dầu olive xúc tác Candida rugosa và Porcine pancreas là bậc một.

Từ khóa: Thủy phân, dầu olive, enzyme lipase, Candida rugosa, Porcine pancreas