1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Tiểu luận Hóa sinh đại cương: Tìm hiểu về Scleroprotein và ứng dụng của chúng trong đời sống

27 22 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 27
Dung lượng 622,25 KB

Nội dung

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài Tìm hiểu về Scleroprotein và ứng dụng của chúng trong đời sống nhằm giúp bạn đọc hiểu về Scleroprotein thông qua các dạng điển hình của nó và ứng dụng của chúng trong cuộc số hàng ngày. Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết tại đây nhé!

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KỸ THUẬT HĨA HỌC __ TIỂU LUẬN MƠN HĨA SINH ĐẠI CƯƠNG ĐỀ TÀI TÌM HIỂU VỀ SCLEROPROTEIN VÀ ỨNG DỤNG THỰC TIỄN  CỦA CHÚNG TRONG ĐỜI SỐNG GVHD: Giang Phương Ly SVTH: Lê Thị Thanh Nhàn MSSV: 20175022 Lớp: HH 01 ­ K62 Hà Nội, 5/ 2020 MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1.Lý do chọn đề tài  Hiện nay, cùng với sự phát triển của khoa học­cơng nghệ thì việc nghiên cứu, tìm hiểu   các hợp chất thiết yếu liên quan đến sự  sống .Cụ  thể  là tế  bào sống đang là một  vấn đề rất được quan tâm.   Trong các hợp chất ấy phải kể đến Protein. Protein theo quan điểm của hóa học là lớp  chất hữu cơ  trùng phân tự  nhiên với các đơn phân là các  α­amino acid cịn theo quan  điểm sinh vật học thì protein là lớp chất hữu cơ mang sự sống. Protein rất đa dạng về  mặt cấu trúc , tính đặc hiệu lồi rất cao nên chúng tham gia vào tất cả  các biểu hiện   của sự sống như: sự vận động và đáp nhận kích thích, sinh trưởng, phát dục, sinh sản,   sự di truyền , biến dị,  Có rất nhiều loại Protein khác nhau, chúng được chia theo theo   hình dạng : sợi, cầu và trung gian. Trong số này, thì dạng đơn giản nhất là dạng sợi    Nhắc đến tên là có  hình dung được các Protein này có dạng sợi với chiều dài lớn hơn   gấp hàng trăm lầm so với đường kính của nó. Một trong các dạng protein sợi điển hình   thường gặp đó là Sleroprotein.   2. Mục tiêu nghiên cứu   Hiểu về  Scleroprotein thơng qua các dạng điển hình của nó và  ứng dụng của chúng   trong cuộc số hàng ngày.  3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu  ­Đối tượng nghiên cứu: Scleroprotein và các dạng của nó là: Collagen, Karetin, Eslatin,   Fibroin.  ­Phạm vi nghiên cứu: Trên phương diện hóa sinh và ứng dụng trong cuộc sống.  4. Cấu trúc bài luận  Bài tiểu luận được trình bày trong 3 chương: Chương 1 – Tổng quan Chương 2 – Các dạng Scleroprotein điển hình Chương 3 – Kết luận CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1  Giới thiệu về Scleroprotein 1.1.1 Giới thiệu về protein Protein là thành phần khơng thể  thiếu được của tất cả  các cơ  thể  sống, nhưng lại có tính đặc thù cao cho từng lồi, từng cá thể  của cùng một lồi, từng cơ  quan, mơ của  một cá thể. Protein có vai trị vơ cùng quan trọng, nó thực hiên chức năng tạo hình tạo  cấu trúc như vỏ của virius, màng tế bào, tạo vở ngồi của sâu bọ hay tạo mơ liên kết ở  da, xương…Hầu hết các phản ứng của cơ thể sống, từ những phản ứng đơn giản nhất  nhất như  phản  ứng hydrat hố, phản  ứng khử  nhóm cacboxyl đến những phản  ứng  phức tạp như sao chép mã di truyền đều do protein đóng vai trị là enzyme xúc tác , làm  tăng tốc độ  phản  ứng đến hàng triệu lần. Protein cịn đảm nhận chức năng bảo vệ,   giúp cơ  thể  chống lại các bệnh tật, chức năng vận chuyển của protein vơ cùng quan   trọng giúp vận chuyển oxy , CO2 và H+ , và rất nhiều các chất khác nữa đến các mơ,  cơ quan trong cơ thể. Ngồi các chức năng trên, protein cịn thục hiện vai trị dự trũ vad   dinh dưỡng, dẫn truyền tín hiệu thần kinh và điều hịa. Để thực hiên được các vai trị   trên thì  protein phải rất đa dạng về cấu trúc Protein là phân tử  bao gồm các chuỗi polypeptit có cấu trúc khơng gian bậc cao. Có   khối lượng phân tử  rất lớn ( >10000 Da) .Nó được cấu tạo từ  các ngun tố  cơ  bản  như: C, H, O, N và các thành phần khác: S, P, ion kim loại. Protein được tạo nên do sự  trùng phân tự  nhiên của các đơn phân  α­amino axit, liên kết với nhau bằng liên kết   peptit. Có rất nhiều cách phân loại protein. Tuy nhiên, theo cấu trúc hóa học, protein   được chia thành 2 loại lớn là : đơn giản và phức tạp. Một trong những dạng protein   gần   gũi       ta   có   thể   thấy   phải   kể   đến   protein   đơn   giản   dạng   sơi   Đó   là  Scleroprotein 1.1.2 Khái niệm về Scleroprotein   Scleroprotein       protein   dạng   sợi,   biến   tính   tự   nhiên.  Một   chuỗi   peptide  scleroprotein thường bao gồm một lựa chọn hạn chế các axit amin với thứ tự xuất hiện  lặp đi lặp lại (1). Scleroprotein là một protein vơ cùng đặc biệt vì nó khơng bị thủy phân  bởi enzyme tiêu hóa protein. Các dạng điển hình của nó là: Collagen; Eslatin; Keratin   (trong tóc, lơng); Fibroin (trong tơ tằm); Việc tìm hiểu về các dạng của Scleroprotein  sẽ giúp ta hiểu biết về protein và sẽ phục vụ rất nhiều trong cuộc sống CHƯƠNG II: CÁC DẠNG ĐIỂN HÌNH CỦA SCLEROPROTEIN 2.1 Collagen 2.1.1 Khái niệm và nguồn gốc Tên Collagen xuất phát từ  tiếng Hy Lạp κόλλα (Kolla), có nghĩa là " keo ", và hậu tố  ­γέν, ­gen, biểu thị  "sản xuất"  (2) (3) Điều này đề  cập đến việc sử  dụng ban đầu của   hợp chất này trong q trình đun sơi da,gân của ngựa và các động vật khác để lấy keo Nó là cấu trúc chính protein trong khơng gian ngoại bào trong nhiều mơ liên kết trong  cơ thể. Collagen tồn tại ở khắp nơi trong cơ thể chúng ta với 70% lớp hạ bì của làn da,  20% của xương, 50% của khớp, xấp xỉ 100% của giác mạc. Là thành phần chính của   mơ liên kết, nó là protein có nhiều nhất ở động vật có vú,  (4) tạo ra 25% đến 35% hàm  lượng protein tồn cơ  thể. Collagen bao gồm axit amin liên kết với nhau để  tạo thành  xoắn   ba       sợi   kéo   dài.  (5)  Nó   chủ   yếu     tìm   thấy   trong các   mơ  sợi như gân, dây chằng và da Tùy thuộc vào mức độ  khống hóa, các mơ Collagen có thể  cứng (xương), mềm (gân)   hoặc có một độ  cứng dao động từ  cứng đến mềm (sụn). Nó cũng có nhiều trong  giác  mạc, mạch máu, ruột, đĩa đệm và ngà răng.  (6) Trong mơ cơ, nó đóng vai trị là thành  phần  chính của   endomysium   Collagen  cấu  thành 1­2%  mô    và   chiếm  6%  trọng   lượng của các cơ bắp khỏe mạnh, gân guốc. (7) Ngun bào sợi là tế bào phổ biến nhất  tạo ra Collagen. Gelatin, được sử dụng trong thực phẩm và cơng nghiệp, là Collagen đã  bị thủy phân khơng thể phục hồi. (8)  2.1.2 Đặc điểm cấu tạo Collagen có kết cấu rất phức tạp. TropoCollagen hay “phân tử Collagen” là một đơn vị  lớn hơn của Collagen gọi là các sợi. Nó dài khoảng là 300 nm với đường kính 1,5 nm,   tạo thành bởi ba chuỗi Polypeptit (Peptit Anfa), mỗi chuỗi này đều được sắp xếp theo  một đường xoắn ốc phía tay trái Ba chuỗi xoắn  ốc được cuộn cùng nhau chiều thuận tay phải, “đường xoắn  ốc đặc   biệt” hoặc đường xoắn  ốc bộ  ba, một cấu trúc bậc bốn được ổn định bởi nhiều liên   kết hyđrơ Một đặc điểm đặc trưng của Collagen là sự  sắp xếp đều đặn của các Amino Axit  trong mỗi mắt xích của từng chuỗi xoắn  ốc Collagen này. Thơng thường các chuỗi  theo mẫu sau: Gly­Pro­Y hoặc Gly­X­Hyp,   đây X và Y là các Axit Amin cịn lại.  Proline hoặc Hydroxyproline tạo nên khoảng 1/6 tổng số chuỗi Glycine chiếm 1/3 số  chuỗi, điều này có nghĩa là khoảng nửa chuỗi Collagen khơng   chứa   Glycine,   Proline     Hydroxyproline,     nhóm  GXY   khác   thường    các  chuỗi Peptit Collagen Anfa. Sự phân bố đều đặn với hàm lượng Glycine cao được tìm  thấy ở một số ít loại protein dạng sợi, như sợi tơ tằm. Chiếm 75­ 80 % của tơ tằm là :   Gly­Ala – Gly­ Ala với 10% Serine 2.1.3 Phân loại Collagen tồn tại  ở nhiều bộ phận trong cơ thể. Đã có 29 loại Collagen được tìm thấy   và thơng báo trong các tài liệu khoa học. Trên 90% Collagen trong cơ thể là dạng I, II,  III và IV – Collagen I: có trong da, gân, mạch máu, các cơ  quan, xương (thành phần chính của   xương) – Collagen II: có trong sụn xương (thành phần chính của sụn) – Collagen III: có trong cơ  bắp (thành phần chính của cơ  bắp), tìm thấy bên cạnh  Collagen I – Collagen IV: thành phần chính cấu tạo màng tế bào Các bệnh về Collagen thường do sự khiếm khuyết của gene gây nên, tác động cho q  trình tổng hợp sinh hóa, sự  sắp xếp, sự  sao chép bị  thay đổi, hoặc các q trình khác  trong việc hình thành của Collagen Như tất cả các tế  bào khác của cơ thể, Collagen cũng có giai đoạn bị già nua và chết  2.1.4 Chức năng của Collagen  Collagen là một dạng protein cấu trúc sợi dài và hầu hết các chức năng của nó khác  với dạng dạng protein phổ  biến khác như  enzym. Những bó Collagen hay cịn gọi là  những sợi Collagen là thành phần chính của thể nền màng tế bào, cấu tạo nên hầu hết   các mơ và cấu trúc bên ngồi của tế bào, nhưng Collagen cũng được tìm thấy bên trong   của tế bào ­Collagen có cường độ  kéo đứt rất lớn và là thành phần chính của băng trong y học,  gân, sụn, xương, dây chằng và da, cùng với Keratin mềm, là ngun nhân gây ra độ dẻo  dai của da và nếu nó thối hóa sẽ  gây ra nếp nhăn dẫn đến tuổi già.Có thể  nói, mất   Collagen là một trong những yếu tố quan trọng tạo nên sự già nua, khơng chỉ ở dáng vẻ  bên ngồi mà cịn ở việc suy giảm cấu trúc và chức năng của các cơ quan trong cơ thể   Sự thối hóa Collagen thường xảy ra  ở giai đoạn từ 30 tuổi trở  đi. Thời gian đầu, tốc  độ thối hóa Collagen thường chậm nên các dấu hiệu lão hóa có thể khơng thấy rõ. Từ  sau 40 tuổi, tốc độ  thối hóa rất nhanh, nên da bắt đầu chùng giãn, các bắp cơ  khơng   cịn chắc, xương mất canxi, các mơ quanh mạch máu giảm đàn hồi làm mạch máu nổi   rõ lên, dễ tổn thương tạo thành các vết bầm… Collagen đã thủy phân có thể  đóng vai trị quan trọng trong việc điều chỉnh cân nặng,  giống như protein, khi ta dùng nó, có cảm giác cung cấp đủ năng lượng ­Collagen tạo nên độ bền của thành mạch máu và đóng vai trị quan trọng trong sự phát   triển mơ tế  bào. Nó có trong giác mạc, thủy tinh thể của mắt. Collagen có nhiều ứng  dụng y tế  trong điều trị  các biến chứng của xương và da.Do đó,nó được dùng trong   phẫu thuật thẩm mỹ và phẫu thuật bỏng. Cụ thể hơn: 2.1.4.1 Ứng dụng trong cơng nghiệp Khi Collagen được thủy phân đủ, ta thu được một loại protein dễ tan trong nước, được  gọi là Gelatin. Gelatin được sử dụng trong thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm, và công  nghiệp nhiếp ảnh Trong lĩnh vực dinh dưỡng, Collagen và Gelatin là nguồn protein nghèo, chúng không  cung cấp đầy đủ  tất cả  các Amino Axit thiết cho cơ  thể con người (chúng là protein   chưa đầy đủ) 10 Một hạn chế của các sản phẩm dùng ngồi là khả năng thẩm thấu khơng cao, tác động   chủ  yếu trên lớp thượng bì (phía trên cấu trúc Collagen) nên ít cho hiệu quả  mong  muốn.Hơn nữa, Collagen trong mỹ phẩm thường khơng phải là chế  phẩm từ tự nhiên  mà chủ yếu là từ nguồn ngun liệu tổng hợp nên cơ thể khó dung nạp 2.1.6.2 Nguồn dinh dưỡng mà cơ thể hấp thu qua thực phẩm hàng ngày Collagen của da được tổng hợp bên trong cơ thể, từ nguồn dinh dưỡng mà cơ thể hấp   thu qua thực phẩm hàng ngày. Vì thế, các chế  phẩm bổ  sung có chứa Collagen hoặc   protein sẽ là nguồn ngun liệu tốt nhất để tổng hợp Collagen cho da. Cách thức tổng   hợp này sẽ giúp cấu trúc da thực sự được xây dựng và củng cố từ bên trong một cách   chắc chắn nhất, lâu dài nhất. Có thể sử dụng các nguồn Collagen từ thiên nhiên a) Thực phẩm giàu Omega­3 Acid béo Omega­3 được xem là một chất béo có lợi. Omega­3 bên cạnh tốt cho tim   mạch và trí não. Nó cịn tăng cường sự  mịn màng, trơn mượt và dẻo dai cho làn da.  Protein này có nhiều trong cá hồi và các loại dầu cá khác như cá mịi, cá thu, cá trích…   Ngồi ra các loại giàu cá này sẽ giúp làm giảm viêm nhiễm trên da. Vì thế  việc ăn cá   hồi sẽ ngăn ngừa viêm nhiễm và bảo vệ Collagen cho bạn b)  Rau củ, trái cây màu đỏ Bên cạnh cà chua, trái cây, rau củ màu đỏ được xem là nguồn chứa Lycopene dồi dào   Củ cải đỏ và ớt chng đỏ  là hai rau củ dễ tìm thấy và có thể sử dụng thường xun   trong chế độ ăn hằng ngày. Ngồi sự dồi dào Lycopne, các rau củ trái cây màu đỏ chứa   rất nhiều chất chống oxi hóa, giúp tăng cường Collagen và chống lại các dấu hiệu lão   hóa c) Các loại rau có màu xanh đậm Chất chống oxy hóa có trong các loại rau lá xanh là rất cần thiết nếu bạn muốn duy trì   mức độ  Collagen. Các loại rau có màu xanh lá đậm như  rau bina, cải xoong, cải bắp,   cải xoăn… rất giàu chất chống oxy hóa được gọi là Lutein. Chất chống oxy hóa là rất   cần thiết nếu để  có thể  duy trì mức độ  Collagen, vì chúng được cho là giúp trung hịa  các gốc tự do 13 d) Rau củ màu cam Rau củ màu cam như cà rốt hay khoai lang, rất giàu vitamin A, giúp phục hồi và tái tạo   Collagen bị hư hỏng e) Các loại quả giàu Vitamin C Trái cây thường xuyên bổ  sung Vitamin C cho cơ thể sẽ giúp tránh được các bệnh về  cảm cúm, hoặc các bệnh về máu do thiếu vitamin C Ngồi ra, Vitamin C là chất cần thiết để  tạo nên Collagen, giúp tăng cường mức độ  chất chống oxy hóa trong cơ  thể. Vitamin C có nhiều trong các loại quả  mọng, như  quả việt quất, dâu tây,  cà chua …  Nên bổ sung các loại quả này trong chế độ ăn hằng  ngày f) Đậu phụ và đậu nành  Tăng cường chế  độ  ăn nhiều đậu nành. Sữa đậu nành, phơ­mai đậu nành và các sản  phẩm làm từ đậu nành khác có chứa Genistein, một hợp chất giúp sản xuất Collagen và   chống lại q trình lão hóa da, để có thể giúp làn da giữ được việc sản xuất Collagen  như bình thường.   g) Trà trắng Theo nghiên cứu được tiến hành bởi Đại học Kingston, trà trắng có thể  bảo vệ  các  protein trong cấu trúc của da, đặc biệt là Collagen h) Tỏi Tỏi là nguồn thực phẩm cung cấp Sulfur tuyệt vời. Sulfur là một chất cần thiết cho  q trình sản xuất Collagen. Ngồi các thực phẩm kể  trên cịn rất nhiều loại khác có   thể giúp chúng ta bổ sung thêm Collagen cho cơ thể  2.2 Eslatin 2.2.1 Nguồn gốc Elastin là một thành phần nhỏ của mơ liên kết cung cấp độ đàn hồi cho các mạch máu  và dây chằng trong cơ bắp (9)Nó có tính đàn hồi cao và hiện diện trong mơ liên kết cho   phép nhiều mơ trong cơ thể lấy lại hình dạng sau khi kéo dài hoặc co lại. Elastin giúp   da trở  lại vị  trí ban đầu khi bị  chọc hoặc bị  chèn ép. Elastin cũng là một mơ chịu tải  14 quan trọng trong cơ  thể  của động vật có xương sống và được sử  dụng   những nơi   cần phải lưu trữ năng lượng cơ học. Ở người, elastin được mã hóa bởi gen ELN (10) 2.2.2 Thành phần và cấu trúc Gen ELN mã hóa một protein là một trong hai thành phần của sợi đàn hồi. Nhiều biến   thể  phiên mã mã hóa các đồng dạng khác nhau đã được tìm thấy cho gen này.  (11)Tiền  chất hịa tan của Elastin là tropoelastin. Cấu trúc chính của elastin rất giàu glycine,   proline, alanine, leucine và valine và thường được tổ  chức trong thời gian ngắn các  chuỗi lặp lại của ba đến chín axit amin tạo thành các cấu trúc linh hoạt và rất năng   động . Trong cấu trúc của Eslatin khơng có hydroxylysine và khơng bị glycosyl hóa Sợi  Elastin được hình thành như một mạng lưới ba chiều của polypeptide liên kết ngang có   cấu trúc khơng đều.Các liên kết chéo liên quan đến Lysine. Liên kết chéo liên kết phổ  biến nhất trong elastin là kết quả của việc chuyển đổi các nhóm amin của lysine thành  aldehyd phản ứng bởi lysyl oxyase.Điều này giúp tạo ra mạng lưới liên kết với nhau có   thể kéo dài và uốn cong theo bất kỳ hướng nào khi bị căng thẳng tạo ra mơ liên kết.   2.2.3 Tính chất  Elastin là một loại protein có tuổi thọ  rất dài, với chu kỳ bán rã hơn 78 năm ở  người   Giống như cao,sau khi Elastin mở rộng có thể trở về kích thước ban đầu và hình thức   ban đầu.Độ bền kéo thấp hơn so với Collagen, kỵ nước và thực tế khơng hịa tan trong  dung dịch nước 2.2.4 Chức năng của Eslatin  15 Trong cơ thể, Elastin thường được liên kết với các protein khác trong các mơ liên kết   Sợi đàn hồi trong cơ  thể  là hỗn hợp của Elastin vơ định hình và Fibrillin sợi. Tổng  Elastin dao động từ  58 đến 75% trọng lượng của động mạch khử  chất khơ trong các   động mạch răng nanh bình thường (12)So sánh giữa các mơ tươi và mơ tiêu hóa cho thấy,  ở chủng 35%, tối thiểu 48% tải trọng động mạch được vận chuyển bởi Elastin và tối  thiểu 43% thay đổi độ cứng của mơ động mạch là do sự thay đổi độ  cứng của elastin   (13) Eslatin có vai trị đặc biệt trong cấu tạo của da , nếu Collagen là yếu tố giúp da căng và  săn thì Elastin lại giúp da có thể trở về hình dạng ban đầu, khơng bị chùng nhão, chảy  xệ, nhăn nheo. Việc thiếu một trong hai thành phần chính trong các liên kết da sẽ  khiến làn da của bạn nhanh chóng bị  lão hóa, nhăn khơ và kém săn chắc, đàn hồi   Elastin được ví như  một chất keo liên kết các tế  bào, khơng có nhiều   da nhưng lại  cực kì quan trọng bởi: ­ Cung cấp sự mềm mại và tính đàn hồi cho làn da: Do Elastin có khả  năng giữ  nước  tốt, ngăn sự  thất thốt Collagen và HA, nên việc bổ  sung Elastin sẽ  giúp da ln  ẩm  mịn, săn chắc và se khít ­ Chống nếp nhăn nơi khóe miệng, mắt và trán: Elastin tạo một mạng lưới ba chiều   giữa các sợi Collagen, kết hợp với Collagen để tạo nên một liên kết bền vững dưới da,   giúp da khỏe mạnh, săn chắc và căng mịn. Do đó, nếu da bị thiếu Elastin thì dù bạn có  bổ sung bao nhiêu Collagen hay HA thì hiệu quả cũng bị giảm sút 2.2.5 Nguồn bổ sung Eslatin Để tăng lượng Eslatin trong cơ thể có thể sử sụng các cách như: a) Tẩy tế bào chết thường xun Tấy tế bào chết là một phần quan trọng của thói quen chăm sóc da. Bước chăm sóc da   này giúp lấy đi các tế  bào da chết trên lớp trên cùng của da. Hành động chà xát này   cũng kích thích sản xuất elastin mới, giúp làn da trẻ trung hơn b) Kem chống nắng 16 Tia cực tím từ ánh nắng mặt trời xâm nhập và da, phá vỡ Collagen và elastin. Bởi vậy,   bơi kem chống nắng hàng ngày giúp trì hỗn các dấu hiệu lão hóa. Nên dùng kem chống   nắng có chỉ  số  chống nắng 50. Bơi kem chống nắng trước khi đi ra ngồi khoảng 30   phút, thoa lại sau 2 giờ. Ngồi ra, đội mũ rộng vành, đeo kính râm cũng giúp bảo vệ da  rất tốt c) Vitamin C Có hai cách để tận dụng vitamin C để kích thích sản xuất elastin: Thoa trực tiếp hoặc   qua đường miệng. Bạn có thể sử dụng loại kem dưỡng da chứa vitamin C hoặc huyết   thanh để thoa lên da. Những sản phẩm này sẽ giúp lấy đi tế bào da chết và làm trẻ hóa  da. Nó cũng bảo vệ bạn khỏi lão hóa da và ngăn ngừa nếp nhăn. Vitamin C giúp duy trì   tính tồn vẹn của cấu trúc da. Nó cũng bảo vệ da khỏi tác hại của gốc tự do Tăng cường các loại trái cây và rau củ  giàu vitamin C cũng làm tăng mức độ  elastin  trong cơ  thể, điển hình như: Bơng cải xanh, kiwi, cam, qt, các loại quả  mọng. Sự  thiếu hụt vitamin C sẽ  làm suy yếu các sợi elastin trong da, khiến da chảy xệ, nhăn   nheo. Liều lượng vitamin C (acid ascorbic) khuyến cáo mỗi ngày là 500mg d) Protein khơng mỡ (lean protein) Cơ thể cần acid amin để kích thích sản xuất Collagen và elastin. Acid amin là các phần  tử tạo nên protein. Tăng cường protein sẽ giúp cải thiện cấu trúc tế  bào da. Bởi vậy,   muốn da đẹp, làm đầy nếp nhăn nên ăn nhiều các loại hạt, đậu phụ, phơ mai, thịt gia   cầm và cá e) Ăn các loại rau màu xanh đậm  Rau họ cải như cải bó xơi, cải xoăn, bơng cải xanh và cải bắp có chứa một chất dinh   dưỡng được gọi là lutein. Lutein giúp tăng hydrat hóa da, dưỡng ẩm, cải thiện độ  đàn   hồi và ngăn ngừa các nếp nhăn. Lutein cũng tăng cường các tế bào da và cải thiện khả  năng tái tạo và sử dụng các protein hiệu quả f) Acid béo omega­3 Chế độ  ăn uống giàu acid béo omage­3 giúp làn da ln trẻ  đẹp. Dưỡng chất này tạo  mơi trường lý tưởng cho việc sản xuất Collagen và elastin. Acid béo thiết yếu cũng   17 giúp làm đầy cấu trúc da, xóa nếp nhăn. Những thực phẩm giàu acid béo omega­3 là:   Hạt điều, hạt óc chó, quả hạnh, cá hồi, cá ngừ, cá trích, cá mịi… 2.3 Keratin 2.3.1 Nguồn gốc Keratin thuộc nhóm protein cấu trúc, là những protein dạng sợi (14).  Keratin hình thành  màng bảo vệ  cho tồn bộ  động vật có xương sống: da, lơng, tóc, vuốt, móng, sừng,   vảy, mỏ 2.3.2  Đặc điểm cấu tạo của Keratin.  Keratin là một họ  protein cấu trúc sợi, dai, khơng tan, có tính bền sinh học tương tụ  như chitin. Keratin có loại cấu trúc cơ bản là α­Keratin và β­Keratin.  2.3.2.1 Đặc tính của cấu trúc chuỗi α­helix Mơ hình chuỗi polypeptide xoắn của Pauling và Corey đưa ra nhiều cách để xác định từ  bộ khung đến sự cân đối tuần hồn trong cấu trúc đó, được phát hiện qua các dữ  liệu   nhiễu xạ của protein sợi  α­Keratin. Trật tự đơn giản nhất và ưa nhìn nhất là cấu trúc   xoắn phải được gọi là α­helix Pauling và Corey đã biết tầm quan trọng của liên kết Hydrogen định hướng cho nhóm  phân cực như CPO và NOH của liên kết peptide. Chúng đều là kết quả thí nghiệm của  William Astbury, năm 1930 ơng đã chỉ  đạo nghiên cứu đầu tiên về  tia X. Astbury đã   chứng minh rằng protein cấu tạo lên tóc và lơng (protein sợi α­Keratin) có cấu trúc cân   đối 5.15 đến 5.2 A° (angstrom – 0.1 nm). Cấu trúc này tự  quay quanh nó mỗi vịng có   chiều cao là 5.4 A°. Nên chúng ta nói rằng chuỗi xoắn  α có chiều cao là 5.4 A° tương   ứng khoảng 3.6 amino acid mỗi vịng, ví dụ mỗi chuỗi xoắn có 36 amino acid thì gồm   10 vịng. Sự phân chia amino acid dọc theo trục xoắn là 5.4/3.6 hay độ  cao (độ  dày) là  1.5 A° cho mỗi amino acid Cấu trúc này được bền vững hóa nhờ liên kết hydrogen gắn với ngun tử nitrogen tích   điện âm của liên kết peptide và ngun tử carbonyl oxygen tích điện âm của amino acid   thứ  4 trên vùng tận cùng của amino acid của liên kết peptide. Bên trong chuỗi helix,   18 mỗi liên kết peptide (trừ liên kết kề với 2 đầu của chuỗi) tham gia vào liên kết peptide   đó. Mỗi vịng liên tiếp của chuỗi helix chứa 3 đến 4 liên kết hydrogen. Tất cả liên kết   hydrogen đó tạo nên tính ổn định cho cấu trúc chuỗi xoắn helix Một chuỗi helix cũng chứa amino acid dạng L hoặc D. Tuy nhiên tất cả các phần cịn   lại phải là đồng phân lập thể; một amino acid D sẽ gây trở  ngại cho cấu trúc thường   lệ  chứa các amino acid L và ngược lại. Trong tự nhiên, amino acid L có thể  tạo dạng   xoẵn trái và phải, nhưng dạng xoắn trái khơng thấy xuất hiện ở protein sợi Mỗi nhóm chính C=O và N­H sẽ tạo liên kết hydrogen với một liên kết peptide cách 4  amino acid (ví dụ, Oi với Ni+4). Điều này tạo một sự tuần hồn, trật tự vững chắc. Bề  mặt peptide khá song song với trục xoắn và sự lưỡng cực trong chuỗi có thứ tự, ví dụ  tất cả nhóm C=O có cùng hướng và tất cả nhóm N­H xếp theo hướng khác. Các chuỗi   bên hướng ra ngồi trục và thường hướng về phía amino acid cuối Tất cả các amino acid có góc phi và psi âm, tương ứng đặc trưng cho giá trị ­60° và ­50   °  2.3.2.2  Đặc tính của cấu trúc chuỗi β­Sheet  Pauling và Corey đưa ra mơ hình về cấu trúc đối xứng của protein sợi β­Keratin. Trong   dạng cấu trúc polypeptide này khơng có dạng xoắn ốc. thay vì thế, nó có dạng zigzag  hơn là xoắn α. Amino acid trong cấu trúc đối xứng β các góc Φ và Ψ có giá trị dương.  Giá trị đặc trưng của Φ là ­140 °và Ψ là 130°. Ngược lại, amino acid của xoắn thì cả 2  góc này mang giá trị âm. Một vùng của polypeptide mà các amino acid tồn tại dạng đối  xứng sẽ  là dạng sợi  β  và các sợi này liên kết với nhau thơng qua liên kết H để  tạo   thành phiến Trong một phiến beta với 2 hoặc nhiều hơn 2 chuỗi polypeptide ch ạy d ọc nhau và   được liên kết theo một phương thức chung bởi liên kết hydrogen giữa các nhóm CO và   NH của chuỗi chính. Vì vậy tất cả  các liên kết hydrogen trong phiến alpha là tạo bởi  các đoạn khác nhau trong chuỗi polypeptide. Sự  đối ngược này với dạng xoắn alpha   19 nơi mà tất cả  liên kết hydrogen gồm yếu tố  giống   cấu trúc bậc 2. Nhóm R (các  chuỗi bên) của các amino acid “láng giềng” trong điểm chuỗi beta ngược hướng Do đó, xét về cấu trúc khơng gian đặc tính rắn chắc của Keratin là do sự tâp hợp cấu   trúc thành phần siêu phân tử  và trình tự  các amino acid của những mạch polypeptide   thành phần. Sự phối hợp của các cấu trúc α­helix và β­sheet cùng cầu nối disulfide sẽ  quyết định cấu tạo của những protein chức năng, một vài trong số  đó điều khiển tính  khơng tan. Xét về  thành phần hóa học, Keratin chứa một tỷ  lệ  cao glycine và tỷ  lệ  tương đối alanine. Xét về liên kết hóa học, ngồi những liên kết hydro trong phân tử và   giữa các phân tử, Keratin cịn một lượng lớn sulfur trong các amino acid cysteine được  liên kết với nhau bằng các cầu disulfide. Cầu nối này ảnh hưởng lớn đến tính khơng   hịa tan của Keratin. Tuy nhiên Keratin vẫn có thể bị hịa tan bởi các tác nhân phân hủy   hay tác nhân khử như ure. Keratin của lơng có ít cầu nối disulfide hơn Keratin  ở móng   hay guốc của động vật có vú. Do đó, mà móng, guốc cứng hơn so với lơng 2.3.3 Chức năng của Keratin Keratin là vật liệu cấu trúc chính tạo nên những lớp bên ngồi của da người. Nó là  thành phần cấu trúc quan trọng của mái tóc và móng tay, và nó cung cấp sức mạnh và  độ   dẻo   dai   cần   thiết   cho     quan   nhai,   như lưỡi và   vịm   miệng   cứng.  Các monome (đơn phân tử) tập hợp thành bó để  tạo thành sợi trung gian, dai và tạo  thành     mơ   khơng   thể   bị   khống   hóa   mạnh     tìm   thấy       lồi  bị  sát, chim, động vật lưỡng cư, và động vật có vú. Các chất sinh học khác chỉ được biết  đến gần đúng độ dai của mơ sừng là kitin (15) (16) (17)  Động vật chân đốt như động vật giáp xác thường có các bộ phận của bộ xương ngồi  của chúng bằng Keratin, đơi khi kết hợp với kitin. Keratin cũng được tìm thấy trong  đường tiêu hóa của nhiều lồi động vật, bao gồm cả  lồi giun trịn (cũng có một lớp  bên ngồi thân bằng Keratin). Vảy, móng vuốt, một số  giáp bảo vệ  và mỏ  của khủng  long, bao gồm một loại Keratin. Các Fibroin tơ  được tạo ra bởi cơn trùng và nhện  thường được phân loại là Keratin, mặc dù nó là khơng rõ liệu chúng có mối liên quan  phát sinh lồi với Keratin của động vật có xương sống.  20 22.4.4 Ứng dụng của Fibroin 2.3.4.1 Các sản phẩm dùng bên ngồi (mỹ phẩm) Hiện nay có rất nhiều các sản phẩm giúp bổ sung Keratin cho da, tóc, móng tay,…như  dầu gội, dầu xả, dầu ủ, mặt nạ tóc, 2.3.4.2 Nguồn dinh dưỡng mà cơ thể hấp thu qua thực phẩm hàng ngày a) Thực phẩm giàu protein: Duy trì chế  độ  ăn giàu protein khơng chỉ  giữ  cho mái tóc  của bạn khỏe mạnh mà cịn giúp cải thiện sức khỏe tim mạch b) Thực phẩm giàu sunphua như thịt, trứng, đậu, hành tây, cải xoăn, măng tây cũng rất  tốt cho sự phát triển của mái tóc c) Thực phẩm giàu biotin giúp chuyển hóa các axit amin tạo ra Keratin. Các nguồn  biotin tốt nhất bao gồm đậu, quả hạch, súp lơ, ngũ cốc ngun hạt, nấm, lịng đỏ trứng  nấu chín  d) Thực phẩm giàu sắt: Sắt giúp các tế bào máu đỏ vận chuyển oxy đến nang lơng tóc   cũng như các mơ khác. Protein động vật như thịt gà, tơm, thịt lợn, vịt Rau giàu sắt tốt  như đậu, đậu nành, đậu phụ   e) Thực phẩm giàu kẽm tạo điều kiện cho sự phát triển tóc và mơ. Nó cũng giúp duy trì   các tuyến dầu bao quanh nang tóc. Thực phẩm giàu kẽm như hàu, hạt bí, thịt gà nạc f) Thực phẩm giàu vitamin như: Vitamin A cần thiết cho q trình tổng hợp Keratin ni dưỡng mái tóc chắc   khỏe. Các loại thực phẩm giàu vitamin A là các loại rau như khoai lang, bí ngơ,   cà rốt tươi, bí đỏ   Vitamin B thúc đẩy sản xuất các tế  bào máu đỏ, do đó mang oxy và chất dinh  dưỡng đến nang và da đầu, giúp tăng trưởng tóc. Thực phẩm giàu vitamin B6 và  vitamin B12 là cá hồi hoang dã, động vật có vỏ, đậu lăng, chuối   21 Vitamin C tạo ra Collagen làm cho mao dẫn kết nối với trục tóc, do đó đảm bảo   cung cấp chất dinh dưỡng và tăng cường sự phát triển tóc nhanh chóng.  Vitamin E cải thiện lưu thơng máu giúp nang tóc hoạt động hiệu quả  và do đó   thúc đẩy sự  phát triển của tóc. Một trong những nguồn vitamin E tốt nhất là  hạnh nhân và dầu hạnh nhân.  g) Axit béo omega 3 ni dưỡng tóc dày mượt. Hạnh nhân, quả óc chó và cá thực sự  giàu axit béo omega 3.  2.4 Fibroin 2.4.1 Nguồn gốc của Fibroin Fibroin là một loại  tơ   tằm được   sản   xuất     ấu   trùng tằm,     chi   bướm   khác  như Antheraea, Cricula, Samia và Gonometa và nhiều lồi cơn trùng khác. Tơ    trạng  thái thơ của nó bao gồm hai loại protein chính là sericin và Fibroin, với một lớp sericin   giống như keo phủ hai sợi tơ đơn lẻ của sợi được gọi là brins. (18) (19)  2.4.2 Thành phần và cấu tạo Cấu trúc sơ cấp của Fibroin, (Gly­Ser­Gly­Ala­Gly­Ala) n Fibroin bao gồm các lớp beta phản song song. Cấu trúc chính của nó chủ  yếu bao  gồm chuỗi axit amin tái phát (Gly ­ Ser ­Gly­ Ala ­Gly­Ala)n. Trong cấu trúc  này, chu kì  đồng nhất là 7A° và có cấu hình gần giống với cấu trúc tờ giấy xếp. Trong Fibroin có  khoảng 15 loại aixt amin nhưng  46% mắt xích là Glyxin khơng có nhóm mạch nhánh,  22 cịn lại hơn 38% là alanin và serin với nhóm mạch nhánh nhỏ  là –CH 3  Và – CH2OH.  Hàm lượng glycine cao (và,   mức độ  thấp hơn, alanine) cho phép đóng gói chặt chẽ  các tấm, góp phần vào cấu trúc cứng của lụa và độ  bền kéo. Một sự kết hợp giữa độ  cứng và độ  dẻo dai làm cho nó trở thành một vật liệu với các ứng dụng trong một số  lĩnh vực, bao gồm cả y sinh và sản xuất dệt may 2.4.3 Phân loại Fibroin được biết là tự sắp xếp theo ba cấu trúc, được gọi là tơ I, II và III. Tơ I là dạng   sợi tự nhiên, được phát ra từ tuyến tơ tằm. Tơ II đề cập đến việc sắp xếp các phân tử  sợi trong tơ  tằm, có độ  bền cao hơn và thường được sử  dụng trong các  ứng dụng   thương mại khác nhau. Tơ  III là một cấu trúc mới được phát hiện của Fibroin   (20) Tơ  III được hình thành chủ yếu trong các giải pháp của Fibroin tại một giao diện (ví dụ:   giao diện khơng khí­nước, giao diện nước­dầu, v.v 2.4.4 Ứng dụng của Fibroin Fibroin có thể được xử lí để thành nhiều dạng khác nhau cho phép sử dung trong nhiều   ứng dụng. Dang đơn giản nhất ta thương bắt gặp sụ tồn tại của Fibroin là trong sợi tơ  tằm.   tằm là sự  đúc kết bền bỉ  của q trình tự  hoạt động nhả  kén của những con   tằm ăn dâu. Fibroin là vật chất cơ bản trong tơ, chiếm khoảng 75% thành phần tơ. Tơ  tằm là loại tơ tự nhiên mảnh nhất, tiết diện ngang gần như hình tam giác,  có độ  bóng  cao (tơ  ni có độ  bóng cao hơn tơ  dại). Tơ  thường có màu trắng hoặc màu kem, tơ  dại có màu nâu, vàng cam hoặc xanh. Là tơ có độ bền cao nhất, chỉ giảm 20% độ bền   khi ở trạng thái ướt, có độ bền mài mịn vừa phải, tơ nhẹ và hay bị nhăn  Tơ tằm có độ  bền cơ  học khá cao, cao hơn xơ bơng, có khả  năng hấp thụ  và thải hồi hơi nước tốt   Tương đối bền với axit vơ cơ  yếu và axit hữu cơ  có nồng độ  trung bình, nó kém bền   với kiềm, khơng bền với các chất oxy hóa. Tơ tằm bền với chất khử, bền với nhiệt độ  130­140 C trong thời gian ngắn,  ở nhiệt độ 170 C thì tơ bị phá hủy. Đối với vi sinh vật  thì tơ tằm tương đối bền, nếu nó chưa bị tác động mạnh của tác nhân hóa học hoặc cơ  học. Dưới tác dụng của ánh sáng Mặt trời đặc biệt của tia tử ngoại sẽ làm cho Fibroin  giảm độ bền, độ  dãn, giảm tính đàn hồi, tăng độ  cứng, độ  giịn. Vải lụa tơ  tằm là sự  23 mềm mại ,rủ nhẹ. Bên cạnh đó, lụa tơ tằm có sự đàn hồi tốt, thống mát, ánh sắc ngọc  trai tơn lên sự  sang trọng, thanh cao của người mặc.Tuy nhiên, tơ  tằm dễ  bị  nhàu và  khó là phẳng .Nên cần chú ý khi sử dụng và bảo quản như: Khi phơi: nên phơi   nơi râm mát ,tránh ánh nắng mặt trời chiếu trực tiếp vào  vải để vải khơng bị ngả màu. Để nơi khơ ráo tránh ẩm ướt và vi sinh vật.  Khi là: nên dùng khăn ẩm để lên mặt vải để sắp xếp lại cấu trúc của tơ nhờ các   phân tử nước, vì thế vải sẽ phẳng.  Khi giặt: nên dùng xà phịng trung tính để  giặt và giặt bằng tay, khơng trà sát  hoặc vị mạnh, khơng sử  dụng thuốc tẩy sẽ  làm hỏng bộ  áo dài. Cịn đối với  những bộ áo dài màu đậm thì nên giặt riêng vì nó dễ bị phai màu Khơng chỉ được sử dụng trong lĩnh vực may mặc mà ngày nay Fibroin cịn được nghiên   cứu trong lĩnh vực y tế hay chế tạo màng sinh học có thể phân hủy CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN Scleroprotein có vai trị vơ cùng quan trọng đối với con người .  Với nhiều dạng điển  hình khác nhau cũng giúp nó giữ nhiều chức năng khác nhau. Collagen, Eslatin là thành  phần cấu trúc của da tạo sự đàn hồi giúp hình thành nên vẻ đep cho con người , Keratin   là thành phần quan trọng của sợi tóc giúp mái tóc chắc khỏe , sng mượt . Cịn Fibroin   24 có trong tơ  tằm thì phục vụ  tạo nên các sẩn phẩm khơng chỉ  cho ngành thời trang mà  cịn trong thực phẩm tạo các màng sinh học bảo vệ. Nhờ sự tìm hiểu cụ thể về  thành   phần, cấu tạo, vai trị chức năng cuẩ  chúng sẽ  giúp ta biết cách bổ  sung chúng trong   cuộc sống hằng ngày nhiều hơn, giúp nâng cao cuộc sống của ta 25 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. The amino acid content of some scleroproteins. Graham, C. E., Waitkoff, H. K., Hier, S. W. 1949 2. O.E.D. 2nd Edition 2005.   “The  Origin  of   Metazoan  Complexity:   Porifera  as   Integrated  Animals”  Müller,   Werner   E   G.    Integrative and Comparative Biology, 2003 4. “Mapping the Ligand­binding Sites and Disease­associated Mutations on the Most Abundant Protein   in the Human, Type I Collagen”. Di Lullo, Gloria A., et al. 2002 5. Leather grown using biotechnology is about to hit the catwalk. s.l. : the economist, 26/8/2017 6. Britannica Concise Encyclopedia . 2007 7. Chemical and Functional Properties of Food Proteins. Sikorski, Zdzisław E. tr 242, s.l. : Boca Raton,  2001, Vol. CRC Press. ISBN 978­1­56676­960­0  Conditions Affecting the Hydrolysis of Collagen to Gelatin  Bogue, Robert H.  s.l. : Industrial and  Engineering Chemistry, 1923 9. Alix, Debelle và. 1999 10  The   elastin   gene   is   disrupted   by   a   translocation   associated   with   supravalvular   aortic   stenosis   Curran, Mark E., et al. 1993 11.https://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez? Db=gene&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=2006.  12  Collagen and elastin content in canine arteries selected from functionally different vascular beds   Fischer GM, Llaurado JG. s.l. : Circulation Research, Aug 1966 13  Changes in the structure­function relationship of elastin and its impact on the proximal pulmonary   arterial   mechanics   of   hypertensive  calves  Lammers   SR,   Kao   PH,   Qi   HJ,   Hunter   K,   Lanning   C,  Albietz J, Hofmeister S, Mecham R, Stenmark KR, Shandas R. s.l. : American Journal of Physiology.  Heart and Circulatory Physiology, Oct 2008 14. Eggling. 2001,2003, 26 15. Keratin. s.l. : Webster's Online Dictionary 16  Microstructure,   elastic   properties   and   deformation   mechanisms   of   horn   Keratin  Tombolato   L,  Novitskaya EE, Chen PY, Sheppard FA, McKittrick J. 2010 17. “Design and mechanical properties of insect cuticle. Vincenta, Julian F.V. and Wegst, Ulrike G.K.  s.l. : Arthropod Structure & Development 33, 2004 18. Design and Characterization of a Silk­Fibroin­Based Drug Delivery Platform Using Naproxen as a   Model Drug. Dyakonov T, Yang CH, Bush D, Gosangari S, Majuru S, Fatmi A. 2012 19. Spider and mulberry silkworm silks as compatible biomaterials. Hakimi O, Knight DP, Vollrath F,  Vadgama P. 2007 20. Orientation of silk III at the air­water interface. Valluzzi R, Gido SP, Muller W, Kaplan DL. s.l. :  International Journal of Biological Macromolecules, 1999 21. Silk Fibroin of Bombyx mori is secreted, assembling a high molecular mass elementary unit consisting   of H­chain, L­chain, and P25, with a 6:6:1 molar ratio  Inoue S, Tanaka K, Arisaka F, Kimura S,  Ohtomo K, Mizuno S. s.l. : The Journal of Biological Chemistry, 2000 22. Giáo trình cơ sở hóa sinh­ PGS. Trịnh Lê Hùng – NXB Giáo dục Việt Nam 27 ... ­Phạm vi nghiên cứu: Trên phương diện? ?hóa? ?sinh? ?và? ?ứng? ?dụng? ?trong? ?cuộc? ?sống.   4. Cấu trúc bài? ?luận? ? Bài? ?tiểu? ?luận? ?được trình bày? ?trong? ?3 chương: Chương 1 – Tổng quan Chương 2 – Các dạng? ?Scleroprotein? ?điển hình Chương 3 – Kết? ?luận. .. Việc? ?tìm? ?hiểu? ?về? ?các dạng? ?của? ?Scleroprotein? ? sẽ giúp ta? ?hiểu? ?biết? ?về? ?protein? ?và? ?sẽ phục vụ rất nhiều? ?trong? ?cuộc? ?sống CHƯƠNG II: CÁC DẠNG ĐIỂN HÌNH CỦA? ?SCLEROPROTEIN 2.1 Collagen 2.1.1 Khái niệm? ?và? ?nguồn gốc... gấp hàng trăm lầm so với đường kính? ?của? ?nó. Một? ?trong? ?các dạng protein sợi điển hình   thường gặp đó là Sleroprotein.   2. Mục tiêu nghiên cứu   Hiểu? ?về ? ?Scleroprotein? ?thơng qua các dạng điển hình? ?của? ?nó? ?và? ? ứng? ?dụng? ?của? ?chúng

Ngày đăng: 26/01/2023, 19:52

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w