Đề tài Vai trò sinh học của lipip tạp

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC ˜ o0o ˜ Đề tài: VAI TRÒ SINH HỌC CỦA LIPIP TẠP BÀI TIỂU LUẬN TỔ 5 Môn: SINH HÓA HỌC Nhóm sinh viên thực hiện: Nguyễn Trần Anh Thư MSSV: 3008140260 Nguyễn Thị Gíang Tiên MSSV: 3008140195 Huỳnh Ngọc Quang MSSV: 3008140018 GVHD: Hồ Thị Tiến TP.HCM, 2015 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Lipit là chất có vai trò quan trọng đối với sinh học nói chung và đối với con người nói riêng như trong nhu cầu ăn uống hằng ngày nó chiếm từ 15%-30% trên tổng năng lượng cung cấp từ khẩu phần ăn hằng ngày. Nó là một trong ba thành phần cấu thành nền bữa ăn hằng ngày( protein, lipit, gluxit) và trong hoạt động sinh lí của cơ thể.Trong cơ thề người lipit đóng một vai trò hết sức quan trọng cấu thành nên một số chất cần thiết cho quá trình hoạt động của một”nhà máy” hết sức phức tạp. Chúng em sẽ trình bày sơ lược về lipit những chức năng cũng như vai trò của nó trong sinh học thông qua đề tài “ VAI TRÒ SINH HỌC CỦA LIPIT TẠP” Trong thời gian tìm hiểu đề tài này chúng em đã cố gắng tìm kiếm tài liệu để hoàn thành tốt nhất bài báo cáo này.Mặc dù bài báo cáo tiểu luận đã hoàn thành và làm một cách nghiêm túc nhất có thể nhưng khó tránh những sai sót. Do đó chúng em mong sự đóng góp ý kiến của thầy cô và các bạn để bài báo cáo tiểu luận này ngày càng hoàn thiện hơn. Từ dó, giúp chúng em tích lũy thật nhiều kinh nghiệm để sau này có thể giúp ích cho bài đồ án tốt nghiệp sau này cũng như là nghề nghiệp tương lai. NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN Chương 1: TỔNG QUAN VỀ LIPIT 1.1 Khái niệm về Lipit Lipit hay là chất béo là nhóm hợp chất hữu cơ tự nhiên rất phổ biến trong tế bào động , thực vật, có thành phần hóa học và cấu tạo khác nhau nhưng cùng có tính chất chung là không hòa tan trong nước hoặc ít tan trong nước (dung môi không phân cực) mà hòa tan được trong các dung môi hữu cơ phân cực (ete,benzene,) .[3, 175] Vd: monoglycerides , diglycerides , triglyceride , phospholipid, Hình 1.1: Một số thực phẩm giàu lipit 1.2 Cấu tạo Trong phần lớn các chất lipit có chứa hai thành phần chính là Ancol và acid béo (AB) liên kết với ancol bởi liên kết este (giữa ancol với AB) hoặc liên kết amit (giữa aminoancol với AB). Ngoài ra, lipit còn có thể kết hợp với gluxit tạo thành glicolipit hoặc liên kết với Protein tạo thành lipoprotein. [2,35] 1.3 Vai trò 1.3.1 Vai trò sinh học Lipit là hợp phần quan trọng của các màng sinh học. Nguồn cung cấp năng lượng quan trọng cho tế bào (9.3kcal/g). Dung môi hòa tan các vitamin tan trong dầu (A, D, E, K,F) góp phần cung cấp khoáng chất cho cơ thể Tham gia cấu tạo nên các hoocmon điều tiết các hoạt động sống của cơ thể Giữ ấm cho động vật máu nóng Có tác dụng cơ học bảo vệ các cơ quan nội tạng, [1,83], [3,175] Hình 1.2: Vai trò của lipit 1.3.2 Vai trò trong chế biến thực phẩm Dầu thực vật chiếm 68% Các loại hạt chiếm từ 40-70% Mỡ động vật chiếm 30% Hình 1.3: Một số thực phẩm chứa lipit Lipit góp phần tạo ra kết cấu cũng như tính cảm vị đặc trưng cho các loại thực phẩm, giúp tăng độ cảm quan, làm phong phú thêm sản phẩm của thực phẩm. TP giàu dinh dưỡng của thực phẩm.Nguyên liệu quan trọng để chế biến và bảo quản các loại thực phẩm để khỏi bị ôi thiu,tạo ra kết cấu cho sản phẩm. [3,175], [6] Bảng 1.1: Hàm lượng lipid trong một số thực phẩm[6] Tên thực phẩm Hàm lượng (%) Đậu nành 17 – 18,4 Đậu phộng 30 – 44,5 Mè 40 – 45,4 Thịt bò 7 – 10,5 Thịt heo 7 – 37,5 Cá 3 – 3,6 Trứng gà 11 – 14 Nhu cầu lipit hằng ngày: [6] Trung bình khoảng 36 – 42g/ngày Khoảng 25 – 30% là lipid động vật Tỷ lệ giữa protein và lipid thay đổi trong các giai đoạn sinh lý khác nhau Nên hạn chế lipid đặc biệt là lipid động vật đốivới bị bệnh béo phì.[6] 1.4 Phân loại 1.4.1 Dựa vào phản ứng xà phòng hóa 1.4.1.1 Lipit xà phòng hóa được Là những lipit mà trong phân tử của nó có chứa nhóm chức este của AB cao phân tử. Bao gồm các glixerit, glixerophotphatlipit và sáp. [3,175] 1.4.1.2 Lipit xà phòng hóa không được Là những lipit mà trong phân tử của nó không có chứa nhóm chức este của AB cao phân tử. Bao gồm các chất Hidrocacbon, các chất màu, các sterol. [3,175] 1.4.2 Dựa vào độ hòa tan 1.4.2.1 Lipit thật sự Là những este hoặc amit của AB ( có từ 4 cacbon trở lên) với một rượu bao gồm: Glixerolipit (este của glixerol) Sphingolipit (amit của aphingozin) Sáp hay cerid ( este của rượu cao phân tử) Sterit ( este của sterol) Etolit ( este tương hỗ của hợp chất đa chức axit rượu) [3,175] Hình 1.4: Sáp ong 1.4.2.2 Lipoit Là những chất có độ tan giống như lipit bao gồm: Các carotenoid và quinon ( các dẫn xuất của isoprene) Các sterol tự do Các hydrocacbon [3,175] 1.4.3 Dựa vào thành phần cấu tạo 1.4.3.1 Lipit đơn giản Là este của rượu và AB có: [3,175] Sáp (cerid) Sterit Hình 1.5: Sáp- sterit 1.4.3.2 Lipit tạp Là những lipit mà trong phân tử của chúng ngoài AB và rượu còn có các thành phần khác như acid photphoric (H3PO4), các bazo nito, đường. Gồm có: Glixerophotphatlipit : trong phân tử có chứa glixerin và AB và acid photphoric. Gốc H3PO4 có thể bị este hóa với một aminoacol (colin, colamin,) Glixeroglucolipit : trong phân tử ngoài có chứa glixerin và AB còn có mono hoặc oligosaccarit kết hợp với glixerin qua liên kết glucozit Sphingophotpholipit: cấu tạo từ aminoancol sphingozin, AB, H3PO4 Sphingoglucolipit: cấu tạo từ sphingozin, AB, và đường. [3,176] Hình 1.6: Phospholipid 1.4.4 Dựa vào chức năng [1,36] Sơ đồ 1.1 : Phân loại theo chức năngLipit màng (phân cực) Lipit Lipit có hoạt tính sinh học Dữ trữ Glicolipit Cholesterol Photpholipit Photpha-tidyl-inositol Eicosanoid Hormon steroid Vit A,D,.. sphingolipit Glyxerophotphatlipit Tricylglycerol Từ những tìm hiểu ở trên nhóm chúng tôi đã thấy được tầm quan trọng của lipit đối với đời sống của con người như cung cấp năng lượng, cấu tạo nên mô tế bào và để hiểu rõ hơn về tầm quan trọng của lipit nhóm đã chọn lipit tạp để làm rõ vấn đề trên và sau đây là những gì mà nhóm đã tìm hiểu: Chương 2: VAI TRÒ VÀ ỨNG DỤNG CỦA LIPIT TẠP TRONG SINH HỌC VÀ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM 2.1 Khái niệm về lipit tạp .[3,176],[4][7] Như nói ở trên lipit tạp là những lipit mà trong phân tử của chúng ngoài AB và rượu còn có các thành phần khác như acid photphoric (H3PO4), các bazo nito, đường. Tạm chia làm hai nhóm lớn: photpholipit (nhóm chứa H3PO4) và glucolipit ( nhóm chứa gốc đường) trong đó quan trọng nhất là nhóm phospholipid Khác với lipid đơn giản có nhiệm vụ cung cấp năng lượng , hàm lượng luôn thay đổi. Lipid phức tạp có nhiệm vụ tham gia xây dựng các cấu tử của tế bào, hàm lượng không thay đổi hay rất ít thay đổi. Lipit phức tạp chứa trong nhiều tồ chức động vật não, gan, thận, tim, máu, sữa. Trong thực vật thường gặp ở hạt đặt biệt là cây họ đậu và câu họ dầu. Trong cơ thể lipit tạp thường kết hợp với protein dưới dạng phức hợp đặc biệt, tan được trong nước do đó chúng có thể dễ dàng lưu thông trong cơ thể. Hình 2.1: Lipid tạp trong ĐV-TV 2.2 Chức năng sinh học của lipit tạp 2.2.1 Photpholipit ( trong phân tử có chứa photpho) 2.2.1.1 Cấu tạo hóa học Trong cấu trúc của phosphatid ta thấy có acid phosphoric và nhiều hợp chất khác (ancol đa chức, các bazo nito và một số nhóm phụ khác). Phần alcol trong phosphatid có thể là glycerin, inosid hoặc sphingosin... do đó photphatid có tên gọi tương ứng với alcol là: glycerophosphatid, inositphosphatid, sphingophosphatid. [3,186], [4] Hình 2.2: Cấu trúc photpholipit Sau đây là lần lược từng loại: Glycerophosphatid(phosphatid): Thành phần cấu tạo gồm: glycerin, acid béo, acid phosphoric và một gốc chứa azod (Nitơ). [3,187-190], [4] Phân loại: Lexitin (cholinphosphatid ): Các lexitin khác nhau do gốc acid béo khác nhau( Các AB thường gặp là stearic, palmitic, oleic, linoleic,arachidic...) và do vị trí của acid phosphoric ở vị trí α hay β. Cơ thể động vật phần nhiều chứa α-lexitin gần như không chứa β-lexitin. Cephalin (colamin phosphatid): Công thức hoá học của chất này chỉ khác lexitin ở nhóm chứa azod, nhóm này có tên là colamin hoặc etanolanún. Serinphosphatid: Cấu trúc hoá học chỉ khác hai loại trên ở nhóm chứa azod là một acid amin- senil. Lexitin-Cephalin Serinphotphatid Tính chất: Từ cấu tạo Glycerophosphatid(phosphatid) ta thấy các hydrocacbon của các acid béo cao phân tử tạo khu kị nước, còn gốc bazo nito và H3PO4 vốn có khả năng ion hóa tạo khu ưa nước. Do vậy, nó cấu tạo màng tế bào, bảo đảm tính thấm một chiếu của tế bào. Hình 2.3: Cấu trúc thành tế bào Do cấu tạo bất đối ở phân tử glyxerin nên các Glycerophosphatid(phosphatid) có tính quang học. Khi bị thủy phân bằng kiềm nhẹ chỉ có liên kết este giữa acid béo và glyxerin bị đứt. Khi thủy phân bằng kiềm mạnh thì cả liên kết giữa bazo nito và H3PO4 cũng bị đứt, còn lại glyxero 3-P. Hợp chất này bị thủy phân trong acid. Glycerophosphatid(phosphatid) cũng có thể bị thủy phân bởi các emzim đặc hiệu gọi là phospholipaza. + Phospholipaza A có trong nọc rắn chỉ tách được gốc acid béo ở vị trí a. Do đó, sản phẩm tạo thành là lisophosphotid và chất này thường phá hủy tế bào. Hình 2.4: Enzim phân giải lipit trong nọc rắn + Phospholipaza B tách acid béo ở vị trí b hay ở cả a và b. + Phospholipaza C xúc tác phản ứng thủy phân liên kết giữa glyxerin và acid phosphoric.(vì trí c) + Phospholipaza D tách được gốc bazo nito.(vị trí d) Vị trí b Vị trí a H2C – C - R1 R2- C - OCH O O Vị trí d CH2 – P – OX Vị trí c O- X: là bazo nito Hình 2.5: Vị trí tác dụng của E.phospholipaza Inositphosphatid (lipositol): là chất phospholipid không chứa glycerin. Trong phân tử của những lipoid này có nhóm rượu mạch vòng đặc biệt là inositol. Công thức gồm: H3PO4 , acid béo, cholamin, galactose, inositol và acid tartronic. [3,191],[4] Inositphosphatid (lipositol) Sphingophosphatid (sphingomielin): là những este phức tạp gồm: H3PO4, các acid béo cao phân tử (acid lignoseric, nervonic, stearic...) và một chất rượu quân là sphingosin. [3,192], [4] Sphingophosphatid (sphingomielin) Sphingophosphatid (sphingomielin) không tan trong ete etylic( tính chất này dùng để chiết xuất Sphingophosphatid ra khỏi các phospholipid khác). 2.2.1.2 Nguồn cung cấp Lexitin (cholinphosphatid )có nhiều trong lòng đỏ trứng (chữ Hy lạp Lekitos - lòng đỏ), trong mô và huyết thanh động vật. [4], [6] Cephalin (colamin phosphatid) được phát hiện ở não (chữ La tinh Cephalus - đầu) sau đó còn thấy phổ biến ở mọi mô bào khác của động thực vật. [4],[6] Serinphosphatid có nhiều ở trong não có tài liệu cho rằng serinphosphatid chiếm gần 50% tổng số các glycerophospholipid của não. [4], [6] Sphingophosphatid (sphingomielin)ở các mô bào, nhất là ở hệ thần kinh. [4], [6] Inositphosphatid (lipositol) trong thực vật (mầm lúa mì, đậu tương, lạc) và động vật (gan, não) [4], [6] Hình 2.6: Một số thực phẩm giàu lipit 2.2.1.3 Vai trò sinh học Các đại diện của phospholipid thường ở dạng liên kết với protein trong lipoprotein của vách tế bào và các màng nội tế bào trong tất cả các tế bào người và động vật thậm chí là vi sinh vật. Lipid, đặc biệt là phospholipid có khả năng hoạt hóa enzyme. Ví dụ phosphattidyl choline có khả năng hoạt hóa enzyme glucose 6 phosphatase, Adenogentriphosphatase (ATPase) [5] Lecithin là thành phần cấu tạo chính của màng tế bào (đặc biệt là lớp màng đôi) có tác dụng trong quá trình thẩm thấu nước và các chất qua tế bào. [2,49],[3,188] Acid arachidonic của các photphatid (Glycerophosphatid) tham gia cấu tạo màng dễ dàng tách ra dưới dạng các photpholipaza tương ứng tạo thành “vũ khí sinh học” tự nhiên của một số loài động vật và là tiềm chất của ca1ceicosanoid (AB,20C) [2,49] , [3,190] ,[5] Cephalin là nguồn cung cấp acid photphoric cho quá trình tạo tế bào mới như AND, ARN,[2,50],[5] Các lecithin còn giữ vai trò quan trọng trong việc hình thành các phức hợp lipoprotein huyết tương, chịu trách nhiệm vận chuyển các lipit giữa gan và các mô, là chất kết nối protein và các chất ít phân cực nhất [2,50] Plasmalogen (chiếm khoảng 10% vỏ não và mô cơ) là thành phần màng lipit chủ yếu cùa các mô tim và các vi khuần ưa muối(halophilie), với đặc tính không bị thủy phân bởi lipase.[2,50] Dipalmityl lecithin có vai trò quan trọng trong việc giữ các màng phổi khan bị dính lại [2,50] Cephalin giữ vai trò trong việc đông máu ở giai đoạn tạo thromboplastin Photphatidyl inositol diphotphat là tiền chất tạo nên tín hiệu thông tin nội bào có vai trò quan trọng trong việc chuyển hóa cacium(Ca) [2,50] ,[5] Hình 2.7: Vai trò lipit tạp trong cơ thể người 2.2.2 Glicolipit ( trong phần tử không chứa photpho, thường có thêm thành phần cấu tử là gluxit) 2.2.2.1 Cấu tạo hóa học Đây là nhóm lipoid không chứa acid phosphoric h phần gồm có: sphingozin, các acid béo (acid liglloseric, nervonic, cerebronic,...) và gluxit.[3,192-193] ,[4] Glicolipit phân thành hai dạng lớn: [1,95], [3,193], Cerebrosid thành phần cấu tạo bao gồm hai nguyên tử chưa no sphingozin, AB, galactoza. Các Cerebrosid khác nhau là do các AB có trong các phân tử của chúng nhưng các AB này đều có 24 cacbon như CH3-(CH2)24-CHOH-COOH (Acid xerebronic),CH3-(CH2)22-COOH (Acid lignoxeric), CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)13-COOH( Acid nevonic).Có thể có liên kết đôi và nhóm OH. Gangliozit (mucolipit) là các glicolipit cao phân tử gồm có AB (thường là stearic), sphingozin, galactoza và glucoza galactozamin và acid neuraminic( người ta cho rằng chất này có một ý nghĩa rất quan trọng coi nó như một cấu tử trong mo thần kinh). 2.2.2.2 Nguồn cung cấp Có trong não và tế bào thần kinh (chữ La tinh cerebrum - não) [1,95], [4] Khá phổ biến trong tế bào lục lạp và các thành phần của tế bào lá. Hình 2.8: Phân bố của glucolipit trong sinh giới 2.2.2.3 Vai trò sinh học Là một thành phần quan trọng của các mô thần kinh . [4] Sulfatid có nhiều ở thực vật là dẫn xuất của cerebrosid, galactose được este hóa ở C3 với một phân tử H2SO4 . [2,52] Gangliosid được tìm thấy nhiều ở đầu dây thần kinh, có vai trò tiếp nhận và dẫn truyền các xung thần kinh qua nới tiếp hợp. [2,52] Ngoài ra vai loại glicoprotein còn có liên quan đến tính chuyên biệt của nhóm máu,tế bào, mô, góp phần vào sự miễn nhiễm tế bào và mô. [2,52] Chương 3: KẾT LUẬN Chất béo hay lipit là một thành phần quan trọng trong mỗi bữa ăn hằng ngày nó cung cấp dưỡng chất và năng lượng hằng ngày cho cơ thể chúng ta. Tầm quan trọng đó đã được trình bày qua bài tiểu luận trên tuy không được cụ thể và rõ ràng nhưng chúng tôi những người thực hiện mong nó sẽ đem lại phần nào kiến thức nào đó và nếu có sai sót trong quá trình chọn lọc thông tin mong các bạn và thầy cô góp ý và sau đây là phần tóm lược sơ nét của nhóm. Lipit hay chất béo có người còn nghĩ nó là dầu đó là những tên thông dụng của lipit. Hằng ngày chúng ta phải ăn nó vì nó cung cấp dinh dưỡng thiết yếu cho cơ thể cộng thêm năng lượng mà nó giải phóng khi bị phân hủy là rất lớn gần 9kcal/g cao hơn nhiều so với gluxit hay là protein . Nó tham gia vào nhiều cấu trúc trong cơ thể từ màng tế bào đến các mô tim phổi, bao quanh các nội tạng hấp thụ những xung cơ học do môi trường bên ngoài tác động vào làm giảm chấn thương, giữ ấm cho cơ thể, làm dung môi hòa tan các chất, Tuy nhiên không vì thế mà lạm dụng chúng một cách quá đà sẽ ảnh hưởng ngược lại đối với sức khỏe của chúng ta như gây béo phì và sau đó là dẫn đến hàng loạt các bệnh tật nguy hiểm khác. Qua đây, thấy được tầm quan trọng mà nó đem lại chúng ta hãy cung cấp đủ khẩu phần ăn một ngày khan nên thiếu và cũng chăng nên thừa vì sức khỏe của chúng ta. Trân thành cảm ơn! Những người thực hiện tổ 5 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Phạm Thị Trân Châu ( chủ biên) Hóa sinh học Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam (1999) [2] Đỗ Đình Hồ ( chủ biên) Hóa sinh y học Nhà xuất bản y học (2005) [3] Lê Ngọc Tú ( chủ biên) Hóa sinh công nghiệp N hà xuất bản khoa học và kỉ thuật Hà Nội [4] [5] [6] [7]