Tiểu luận đề tài ứng dụng acid folic trong thực phẩm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM BÁO CÁO TIỂU LUẬN ĐỀ TÀI ỨNG DỤNG ACID FOLIC TRONG THỰC PHẨMLớp DHTP16B – 420300335603 GVHD Phạm Hồng Hiếu Nhóm 3 Đỗ Thị[.]

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM - - BÁO CÁO TIỂU LUẬN ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG ACID FOLIC TRONG THỰC PHẨM Lớp: DHTP16B – 420300335603 GVHD: Phạm Hồng Hiếu Nhóm Đỗ Thị Mỹ Nhiều - 20090021 Nguyễn Thị Ngọc Linh - 20088501 Lai Bảo Lộc - 20082951 Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 17 tháng 04 năm 2022 MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ACID FOLIC 1 Giới thiệu chung acid folic 1.1 Giới thiệu 1.2 Cấu tạo 1.3 Cơ chế chuyển hóa 1.4 Tính chất 1.5 Vai trò Các ảnh hưởng Acid folic 2.1 Ảnh hưởng việc thừa acid folic 2.2 Ảnh hưởng việc thiếu acid folic Xác đinh hàm lượng acid folic .6 3.1 Phương pháp xác định .6 3.2 Nguồn cung cấp .7 CHƯƠNG ỨNG DỤNG CỦA ACID FOLIC .10 Thực phẩm chức 10 Phụ gia thực phẩm (phụ gia dinh dưỡng) .11 Xây dựng thực đơn 11 MỤC LỤC BẢ Bảng Bảng Nhu cầu Acid folic khuyến nghị Bảng Hàm lượng acid folic có số thực phẩm 10 Bảng Khẩu phần tham khảo cho chế độ ăn uống dành cho folate 13 Bảng Hàm lượng Folate có thực phẩm 13 Bảng Hàm lượng Folate có thực phẩm 14 Bảng Hàm lượng Folate có thực phẩm 15 Bảng Hàm lượng Folate có thực phẩm 16 MỤC LỤC HÌNHY Hình Cấu tạo acid folic (Vitamin B9) Hình Các dạng dẫn xuất acid folic .6 Hình Sơ đồ chuyển hóa Acid folic, Vitamin B12 Homocysteine Hình Một số sản phẩm acid folic .12 LỜI MỞ ĐẦU Vtamin hợp chất hữu cần thiết cho thể Trong đó, vitamin nhóm B quan trọng hoạt động sinh lý bình thường chúng giúp thể sử dụng chất dinh dưỡng carbohydrate, protein chất béo Một vitamin nhóm B có ảnh hưởng lớn đến sinh trưởng phát triển trẻ em, phụ mang thai axid folic (vitamin B9) Axit folic thuộc nhóm Vitamin B cần thiết cho chức sức khỏe nhiều trình khác thể Ngồi khả chống oxy hóa, chất cịn tác nhân khơng thể thiếu việc hình thành sinh học nhóm metyl, liên kết DNA tổng hợp nucleotide, số axit amin vitamin Dù không tồn tự nhiên thức ăn acid folic dạng tổng hợp thương mại hóa chất chuẩn dược diển Mỹ Để tìm hiểu sâu vitamin B9, nhóm em thực để tài “ Ứng dụng acid folic thực phẩm” Thơng qua chúng em nâng cao kiến thức khoa học loại vitamin này, tìm hiểu sản phẩm có chứa acid folic phục vụ đời sống CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ACID FOLIC 1.Giới thiệu chung acid folic 1.1 Giới thiệu Acid folic (FA), loại vitamin tan nước gọi vitamin M chịu trách nhiệm tổng hợp tế bào hồng cầu Chất có tên thông thường vitamin B9 Phân tử FA bao gồm gốc pterin mạch hở liên kết cầu metylen C (9) – N (10) với acid pamino benzoic, nối với acid L-glutamic với trợ giúp liên kết peptit Trong nguồn thực phẩm khác nhau, FA tìm thấy dạng 7, 8- dihydrofolate (DHF) 5, 6, 7, 8- tetrahydrofolate (THF) Error: Reference source not found Acid folic cần thiết cho hoạt động trao đổi chất khác người Nó yếu tố q trình tổng hợp acid nucleic [3] Ngồi chất làm tăng tốc độ phân chia tế bào giúp tăng trưởng phát triển thai nhi [4] Ở người, mức folate tìm thấy khoảng 10 mg – 30 mg [5] Mức bình thường folate huyết khoảng 5–15 ng / mL, trong dịch não tủy khoảng 16– 21 ng / mL [6] Trong hồng cầu, tìm thấy khoảng từ 175 đến 316 ng / mL [7] Hàm lượng folate có thực phẩm chủ yếu thủy phân ruột chuyển thành dạng monoglutamate, hấp thụ tích cực niêm mạc ruột non FA, tiêu thụ dạng chất bổ sung bị phần gần ruột non hấp thụ cách thụ động [8] 1.2 Cấu tạo Acid folic (vitamin B9) hay cịn gọi acid pteroul glutamic có cơng thức cấu tạo C19H19N7O6 hợp cấu thành từ ba hợp chất liền kề pterin, acid P- aminobenzoic acid glutamic Khoảng 90% acid folic tồn dạng polyglutamac Acid folic có dạng dẫn xuất thường thấy là: tetrahydrofolate, 5-Methyl tetrahydrofolate, 5-Formimino tetrahydrofolate, 10-Formyl tetrahydrofolate, 5,10-Methylene tetrahydrofolate, 5,10Methylnyl tetrahydrofolate Trong tự nhiên acid folic tồn dạng acid folate nhiều loại thực phẩm Tuy nhiên tỉ lệ thể hấp thụ acid folic vào thể tốt so với hấp thụ acid folate Tỉ lệ acid folate : acid folic thể hấp thụ 50%:85% Hình Cấu tạo acid folic (Vitamin B9) Hình Các dạng dẫn xuất acid folic 1.3 Cơ chế chuyển hóa Acid folic hợp chất tổng hợp chuyển hóa khác thành dạng folate có tự nhiên FA tiêu thụ chế độ ăn uống chủ yếu dạng polyglutamate Chúng thủy phân thành monoglutamat niêm mạc ruột sau vận chuyển khắp thể qua hệ tuần hoàn [9] Acid folic chuyển hóa thơng qua enzyme dihydrofolate reductase (DHFR) thành tetrahydrofolate (TFT) trước có hoạt động coenzyme (xảy chủ yếu gan) [9] Sau TFT hoạt hóa với đơn vị carbon để tạo thành 10formyltetrahydrofolate, 5,10 methylenetetrahydrofolate 5-methyltetrahydrofolate Mỗi đồng yếu tố folate hỗ trợ đường sinh tổng hợp để tổng hợp purin thymidylate tái methyl hóa homocysteine thành methionine Tổng hợp methionine cần 5methyltetrahydrofolate vitamin B12 Sơ đồ chuyển hóa acid folic thể Hình Sơ đồ chuyển hóa Acid folic, Vitamin B12 Homocysteine Phản ứng chuyển háo cho phép acid folic sử dụng cho trình trao đổi chất Tuy nhiên, hầu hết mô, bao gồm gan, có khả giảm axit folic hạn chế hoạt tính DHFR thấp [9] Người ta biết q trình hấp thụ chuyển hóa sinh học axit folic thành dạng hoạt động (5-methyltetrahydrofolate) bão hòa liều lượng 400 - 4200 μg axit folicg axit folic [10][11][13] Hạn chế trình trao đổi chất dẫn đến khơng thể chuyển hóa axit folic liều cao, dẫn đến xuất axit folic chưa chuyển hóa (UFA) tuần hồn 1.4 Tính chất Acid folic thuộc vitamin nhóm B nhiên lại tan nước, tinh thể có dạng bột tinh thể màu vàng vàng cam, không mùi, dễ phân hủy ánh sáng Acid folic tan acid kiềm lỗng, nhạy cảm với ánh sáng, khơng bền với nhiệt độ, chất oxy hóa ,các chất khử Dẫn đến làm giảm khả khả dụng 1.5 Vai trị Acid folic có vai trị quan trọng đặt biệt với phụ nữ có thai trẻ em Đóng vai trò quan trọng tổng hợp DNA, tổng hợp axit amin tổng hợp nucleoprotein Trong thời kỳ mang thai trẻ sơ sinh, góp phần vào trình phân chia tế bào nhanh chóng, ngăn ngừa khuyết tật ống thần kinh trình phát triển thai nhi (Vora cộng sự, 2002) Acid folic giúp giảm nguy mắc bệnh liên quan đến tim mạch cách giảm nồng độ homocysteine, chuyển đổi homocystein thành Nó biết ngăn chặn tích tụ mơ ung thư cản trở thay đổi DNA (Bakshi cộng sự, 2012) giảm nguy mắc bệnh Alzheimer 2.Các ảnh hưởng Acid folic 2.1 Ảnh hưởng việc thừa acid folic Như trình bày trước đó, lượng FA tiêu thụ cao mức sử dụng, UFA xuất tuần hoàn FA có vai trị tạo máu, giữ cho tim, não hệ thần kinh hoạt động tối ưu Nhưng với hàm lượng acid folic dư thừa cao tăng nguy tổn thương não với hệ thần kinh thể có tượng mệt mỏi, khó tập trung, khó thở Ngồi hàm lượng acid folic dư thừa thể cao tạo loạt rối loạn dị tật ống thần kinh, bệnh Alzheimer , bệnh tim mạch vành, bệnh loãng xương, số loại ung thư, rối loạn tâm thần kinh, tình trạng thính giác Không thế, việc hấp thụ nhiều FA dẫm việc tăng nguy tiến triển ung thư số nhóm bệnh nhân định dẫn đến tình trạng kháng insulin trẻ em, tương tác với thuốc điều trị động kinh, che lấp thiếu hụt vitamin B12 độc tính với gan nồng độ cao Các chế đề xuất làm tăng nguy ung thư hấp thụ nhiều acid folic, bao gồm FA tăng cường tổng hợp chép DNA tế bào, đồng thời giảm phản ứng tế bào tiêu diệt tự nhiên tế bào gây ung thư [14][15][16] Một nghiên cứu từ Ấn Độ Krishnaveniet al cho thấy nồng độ FA cao người mẹ có tác động tiêu cực đến thai nhi bên cạnh tác dụng bảo vệ chống lại NTD (nhau tiền đạo) Nghiên cứu nồng độ FA cao thời kỳ mang thai có liên quan đến tình trạng kháng insulin tăng mỡ trẻ tuổi 2.2 Ảnh hưởng việc thiếu acid folic Thiếu FA có liên quan đến bệnh thiếu máu nguyên bào khổng lồ, dị tật ống thần kinh trẻ sơ sinh bệnh timở người Sự thiếu hụt dẫn đến vấn đề sức khỏe khác Chẳng hạn tăng tế bào biểu bì teinemia phát triển ung thư đặc biệt ung thư trực tràng tổng hợp sửa chữa DNA bị suy giảm [17] Thiếu folate, cách giảm S-adenosylmethionine (SAM) nội bào, làm thay đổi q trình methyl hóa cytosine DNA, dẫn đến hoạt hóa khơng thích hợp proto-oncogenes gây biến đổi ác tính Ngồi ra, axit folic quan trọng cho trình tổng hợp sửa chữa DNA bình thường Thiếu folate gây cân tiền chất DNA, kết hợp sai uracil vào DNA vỡ nhiễm sắc thể Khi thiếu acid folic thời gian dài có gây bệnh thiếu máu, dễ bị viêm loét dày, rối loạn đường tiêu hóa, niêm mạc; Ngồi thiếu acid folic nồng độ homon cystein máu tăng cao, dễ dẫn đến bệnh Alzheimer Thiếu acid folic dễ gây xơ vữa động mạch bệnh tim Nguy sẩy thai cao, sinh non, sinh nhẹ cân 3.Xác đinh hàm lượng acid folic 3.1 Phương pháp xác định Để xác định hàm lượng acid folic có thực phẩm có nhiều phương pháp áp dụng kể đến như: HPLC-PDA, HPLC-RF, LC-MS/MS, phương pháp vi sinh, … Đối với phương pháp HPLC, Robert F Doherty cộng tiến hành phân tích xác định folat tự nhiên tổng hợp mẫu thực phẩm Mẫu chiết dung dịch đệm phosphat pH Sau sử dụng enzyme (amylase protease, enzyme conjugse chiết từ huyết tương chuột) thủy phân mẫu, dịch chiết mẫu làm qua cột chiết pha rắn SAX phân tích hệ thống HPLC detector PDA (λ =280nm 350 nm) RF (tai bước sóng 290nm 355nm) sử dụng pha động đệm phosphate ACN Độ thu hồi phương pháp khoảng 90-95% cho folic acid 95-105% 5MeH4folate, giới hạn phát phương pháp µg/100g cho folic acid 0,1 µg/100g cho 5MeH4folate phân tích detector RF [24] Hay Christine M Pfeiffer, Lisa M Rogers, Jesse F Gregory áp dụng phương pháp nhằm xác định hàm lượng folat sản phẩm ngũ cốc Mẫu thủy phân sử dụng loại enzyme conjugase, α amylase protease Mẫu sau thủy phân làm sử dụng cột lực FBP Sau mẫu phân tích thiết bị HPLC sử dụng cột Ultremex C18 (5 àmx 250 ì 4.6 mm) Pha ng gm acid phosphoric 33mM, pH 2,3 acetonitril theo chương trình rửa giải gradient Tốc độ dịng 1mL/phút, detector PDA bước sóng 280nm Phương pháp xác định số dạng folat với khả tách tốt, độ chọn lọc cao [25] Đối với phương pháp HPLC-RF, Douglas L holt nghiên cứu xác định folat sữa sản phẩm hàng ngày khác kỹ thuật sắc ký lỏng hiệu cao HPLC Chiết folat cách điều chỉnh mẫu pH dung dịch acid acetic, ly tâm để loại bỏ kết tủa protein sử dụng enzyme conjugase để phân cắt mạch polyglutamat thành dạng monoglutamat Dịch chiết mẫu định lượng kỹ thuật HPLC sử dụng pha động MeOH đệm phosphate pH 6,8 có sử dụng chất tạo cặp tetrabutylamonium, detector huỳnh quang Giới hạn phát phương pháp 0,3 -7,3 ng/g Độ lặp lại phương pháp 1,6913,2% độ thu hồi phương pháp khoảng 73,4- 101% [26] Đối với phương pháp LC-MS/MS, Peter Stokes cộng tiến hành phân tích số monoglutamat thực phẩm kỹ thuật sắc ký lỏng khối phổ chế đội ion âm Phương pháp ứng dụng để phân tích loại folat gồm [folic acid (pteroylglutamic acid, PGA)], 5-methyltetrahydrofolic acid, terahydrofolic acid and 5- 10-formyltetrahydrofolic acid cyclodextrin [20], …để tiến hành sản xuất vi bao bọc vỏ viên nang đóng gói acid folic Từ áp dụng dây chuyền công nghệ sản xuất vỏ viên nang cho chất có tính chất giống acid folic vitamin B1, B6, B12, … Phụ gia thực phẩm (phụ gia dinh dưỡng) Ngoài ứng dụng đưa vào sản xuất tạo viên uống, acid folic xem chất phụ gia bổ sung vào số sản phẩm ngũ cốc dinh dưỡng, sữa, bánh mì, bột mì, bột ngơ, …nhằm góp phần tăng giá trị dinh dưỡng sản phẩm Với việc xác định hàm lượng acid folic có thực phẩm có phương pháp nêu như: HPLC-PDA, HPLC-RF, LC-MS/MS, … 3.Xây dựng thực đơn Với đối tượng khác mà hàm lượng acid folic cần thiết cho đối tượng khác Ví dụ, hàm lượng acid folic phụ nữ mang thai trẻ em cao người bình thường Vì phần acid folic xem xét cho đối tượng kết hợp với tình trạng sức khỏe nhu cầu dinh dưỡng mà xây dựng lên thực đơn hợp lý Dưới số bảng nói hàm lượng acid folic cần thiết cho đối tượng hàm lượng acid folic có số loại thực phẩm [33] Bảng Khẩu phần tham khảo cho chế độ ăn uống dành cho folate Life- stage group Adequate Intake ( μgg DFEo) Recommended Tolerable Upper Dletary Allowance Intake Level ( μgg DFE) ( μgg folic acid) 0-6 mo 65 NAc NDd 7-12 mo 80 NA ND 1-3 y NA 150 300 4-8 y NA 200 400 9-13 y NA 300 600 14-18 y NA 400e 800 11 19+ y NA 400e 1000 Thai kỳ NA 600f 1000 Cho bú NA 500 1000 Bảng Hàm lượng Folate có thực phẩm Excellent folate sources Weight (100-200 μgg DFE/serving) (g) Calculated Approximate synthetic folic total folate acid content ( content ( μgg μgg)b DFE)bc 100 170 1c 80-90 140-160 Measure Breads and cereals Cereal, ready-to-eat, fortified to provide 25% of the Daily Value (Most /2 30-58 brands; see serving size on product label)d Macaroni, enriched, 120- cookedd 140 Noodles, enriched, cookedd 160 1c 90 160 175 200 95 170 140 300 90 160 80 140 Rice, white enriched, processed, cookedd Spaghetti, enriched, cookedd Tortilla, flour, enriched, softd 70 10-in diameter 12 Vegetables Asparagus, cookedd 75 5spears Okra, cookedd 92 Spinach, raw 56 Spinach, cookedd 95 Beans, black, cooked 86 Beans, kidney, cooked 100 /2 c 135 1c 110 /2 c 100 130 91 115 Beans, navy cooked 91 125 Beans, pinto, cooked 86 145 Black-eyed peas, cooked 83 105 Chckpeas, cooked 82 140 Lentils, cooked 99 /2 c 180 85 slice 185 245 1c 100 170 Legemes /2 c /2 c /2 c /2 c /2 c /2 c Meats Beef liver Other Liquid meal reaplacements Bảng Hàm lượng Folate có thực phẩm Good folate Weigh Measure Calculated Approximate total 13 sources (50-100 μgg DFE/ (g) serving) synthetic folic acid folate content ( μgg content ( μgg)a DFE)ab 30 70 40 70 Breads and cereals Bagel, enrichedc Grits, enriched, cooked c Toaster pastryc Wheat germ, toasted 57 3-in diameter 121 55 40 70 14 2T 50 249 1c 80 151 medium 80 55 /2 c Fruits Orange juice, ready-to-drink Strawberries, fresh Vegetables Avocado 87 Broccoli, cooked 92 /2 c 50 78 /2 c 80 large 55 Brussels sprouts, cooked Corn, on the cob 123 /2 medium 14 Mustard greens, cooked Tomato juice Turnip greens, cooked 75 /2 c 90 50 /2 c 85 243 75 Bảng Hàm lượng Folate có thực phẩm Moderate folate Calculated sources Weigh (25-49 μgg (g) Measure DFE/serving) synthetic folic acid content ( μgg ) a Approximate total folate content ( μgg DFE)ab Breads and cereals Breads, rolls, biscuits, muffins, English muffin (half), enrichedc ~ piece 15 25-40 15 25 15 30 28 Crackers, saltines, melba, enriched c Pretzels, hard, enriched c 14 14 /2 OZ /2 OZ Fruits Cantaloupe Grapefruit juice, ready- to drink 231 247 /4 medium 40 1c 25 15 Grapes 160 1c 40 Orange 131 medium 40 Vegetables Broccoli, raw 36 /2 c 30 Cauliflower, cooked 90 /2 c 35 Cauliflower, raw 50 /2 c 25 Lettuce, iceberg 55 1c 30 Lettuce, iceberg 30 1c 40 156 medium 25 50 large 25 100 oz 15-20 25-50 Peanut butter 32 2T 25 Peanuts, dry roasted 28 oz 40 10 20 Turnip greens, cooked Meat and substitutes Egg Meats and fish, breaded or batter-fried with enriched flourc Soups with enriched noodles /4 c (no beans) ready to eatc 180 16