CHƯƠNG VI:LIPIT (CHẤT BÉO) pdf

Phân loại lipit:Hiện nay có 2 kiểu phân loại chính: * Kiểu 1: chia 2 nhóm lớn theo Lenindger Nhóm 1: gọi là lipit phức, thành phần có chứa acid béo trong đó bao gồm acylglyxerit, photpho

CHƯƠNG VI:LIPIT (CHẤT BÉO)

6.1 Khái niệm chung và phân loại lipit:

6.1.1 Khái niệm chung:

Danh từ “Lipit” được Bloor đưa ra năm 1925 để chỉ nhóm hợp chất hữu cơ, có chung tính chất: không tan trong nước, chỉ tan trong dung môi không cực như: ete, cloroform, benzen ., chúng có cấu tạo hóa học rất khác nhau.

Lipit là chất phổ biến trong tế bào động vật, thực vật Ở người và động vật chủ yếu ở các mô mỡ dưới da, ở óc, sữa Ở thực vật chủ yếu ở cây, hạt có dầu (đậu nành, đậu phộng, thầu dầu, oliu, cọ, hướng dương, cám, .)

Chức năng sinh học:

Thành phần cấu tạo màng tế bào, cấu trúc dưới tế bào như ti thể, lạp thể,

nhân, .thường ở dạng lipo-protein.

Là chất cung cấp năng lượng đáng kể cho cơ thể, lượng calo do lipit cung cấp cao gấp 2 lần gluxit và protit, là chất dự trữ năng lượng cho cơ thể.

1g lipit cung cấp 9,3 calo trong khi đó 1g gluxit hay protit cho 4,1 calo, vì vậy nó

là chất chống lạnh tốt cho cơ thể rất tốt (Vd: người mập thì chịu lạnh tốt hơn người ốm).

Lipit giúp cơ thể chống các va đập cơ học, bảo vệ các cơ quan bên trong của

cơ thể.

Lipit còn là dung môi hoà tan một số vitamin như A, F, D,

Nhu cầu hàng ngày:

Trong khẩu phần ăn Lipit chiếm khoảng 14-15% so tổng lượng

chất dinh dưỡng chủ yếu

Thơng thường với cơ thể trẻ tỷ lệ =

Người đứng tuổi tỷ lệ này = 1/0,7

Người già và người béo 1/0,5 nghĩa là cần giảm lượng lipit xuống Những người mập cần chú ý lượng lipit dùng hàng ngày – đặc

1

1

= lipit đạm

6.1.2 Phân loại lipit:

Hiện nay có 2 kiểu phân loại chính:

* Kiểu 1: chia 2 nhóm lớn (theo Lenindger)

Nhóm 1: gọi là lipit phức, thành phần có chứa acid béo trong đó bao gồm acylglyxerit, photphoglyxerit, sphingolipit và sáp – hay gọi là “nhóm lipit xà phòng hóa được”

Nhóm 2: gọi là lipit đơn, không chứa gốc acid béo trong thành phần, “không xà phòng hóa” gồm terpen, steroid,

prostaglandin, vitamin hoà tan trong chất béo

* Kiểu 2: cũng chia thành 2 nhóm lớn (theo Lê Ngọc Tú, Plenikov)

Lipit đơn giản: về cấu tạo nó chỉ là ester của rượu và acid béo Không

có thành phần khác tham gia Vd: glycerit, sáp, sterit (colesterin) là ester của acid béo và rượu đa vòng sterol.

Lipit phức tạp: Cũng là một ester, nhưng khi thủy phân ta thu được

ngoài thành phần chính là rượu, acid béo và các thành phần khác như: base nitơ, lưu huỳnh, acid photphoric, gluxit .

Thuộc nhóm này có một số nhóm lớn sau:

Photpholipit: là ester của rượu đa chức với acid béo cao phân tử, trong thành phần có các gốc acid photphoric, base có nitơ (photphatit)

Glycolipit: là ester của rượu và acid béo bậc cao, trong cấu tạo còn có gluxit (thường là galacto), hay dẫn xuất có nitơ của gluxit.

Lipoprotein: thành phần tham gia cấu tạo có acid béo , rượu và

protein .

6.2 Triacylglycerin (chất béo trung tính):

6.2.1 Cấu tạo:

Triacylglycerin - đây là ester phức tạp đa nguyên tử glycerin và các acid béo cao phân tử

(R1, R2, R3 là các gốc acid béo bậc cao).

Trong phân tử glycerin nếu có một gốc

R ta gọi là monoacylglycerin Trong phân tử glycerin nếu có hai gốc

6.2.2 Tính chất của triacylglycerin và các chỉ số lý hoá đặc trưng:

6.2.2.1 Nhiệt độ nóng chảy:

Dầu với mỡ thì nhiệt độ nóng chảy của cái nào cao hơn?

Nhiệt độ nóng chảy phụ thuộc vào cấu tạo gốc R

Nếu triacylglycerin có chứa gốc R (chưa no) nhiều nối đôi, nối ba thì có nhiệt độ nóng chảy thấp (thường gặp ở dầu thực vật - ở

nhiệt độ thường dầu ở thể lỏng)

Nếu triacylglycerin có chứa gốc R (no) ít nối đôi thì có nhiệt độ nóng chảy cao hơn (mỡ động vật - ở nhiệt độ thường mỡ ở dạng rắn)

6.2.2.2 Tính hoà tan:

Triacylglycerin không tan trong nước, chỉ tan trong dung môi hữu cơ.

6.2.2.3 Phản ứng thủy phân:

Dưới tác dụng của acid, base hay enzyme lipaza, triacylglycerin bị thủy phân.

Trong môi trường acid [H + ] có nhiệt độ cao, hoặc dưới tác dụng của enzyme lipase , triacylglycerin bị thủy phân thành glycerin và acid béo theo phương trình sau:

Trong môi trường kiềm (có NaOH hay KOH)

Triacylglycerin sẽ bị “xà bông hóa” (savon hóa) tạo thành glycerin và muối, muối này gọi

CH2OH glyxerin

RCOOH + KOH → RCOOK + H2O

* Chỉ số xà phòng (savon) (X)

Chỉ số xà phòng là số mg KOH cần để trung hòa acid béo

tự dovà cả acid béo kết hợp (trong glyxerit) khi xà phòng hóa 1 gam chất béo Chỉ số X biểu thị bằng 2 phản ứng sau:

RCOOH + KOH → RCOOK (1)

Chỉ số X đặc trưng cho mức độ xà phòng hóa của chất béo

+ H2O +

CH2OH CHOH

CH2OH glyxerin (2)

•Chỉ số Iot (I)

Là số gam Iot kết hợp vào vị trí nối đôi của 100 gam glyxerit, chỉ số I đặc trưng cho mức độ chưa no của lipit.

Lipit càng nhiều nối đôi, I càng lớn Ngược lại, lipit càng ít nối đôi, I càng nhỏ.

Rõ ràng I của mỡ sẽ nhỏ hơn I dầu rất nhiều Chỉ số I càng lớn, dầu càng lỏng

I của mỡ người = 64, heo = 56, bò = 30 Chỉ số I của dầu Oliu = 86; dầu đậu nành =130; dầu bông =150

Cơ chế tác dụng của Halogen vào nối đôi.

O

+ I 2 + 2KOH

– C = C –

C H

C H

I

C I

Br2

C H

C H

+ I2

I

C Br

•Chỉ số Reichert – Meissle (R)

Chỉ số R xác định sự có mặt của acid béo

dễ bay hơi, có trọng lượng phân tử nhỏ như

acid butyric, a.caproic, a.caprilic trong chất béo.

ĐN: Chỉ số R là số mililit (ml) NaOH 0,1N trung hòa các acid được chưng cất và bay theo hơi nước từ 5g chất béo sau khi phân hủy nó.

6.3 Phospholipid (lipid phức tạp):

6.3.1 Đặc tính chung:

Là những ester của alcol đa chức với các acid béo cao phân tử có gốc acid phosphoric và base nitơ phân cực đóng vai trò là các nhóm bổ sung.

Trong thành phần của các phospholipid khác nhau người ta tìm thấy các alcol

đa nguyên tử khác nhau như glycerin, inositol, sphingosine.

- Phospholipid được chia thành hai nhóm:

+ Glycerophospholipid.

+ Sphingolipid (Inosinephospholipid, Sphingophospholipid).

- Phổ biến trong mô thực vật và động vật, ở vi khuẩn chúng là lipid chiếm ưu thế.

- Chỉ chứa trong màng tế bào, hiếm thấy trong thành phần khác

- Chứa một lượng lớn trong tim, thận động vật, trong trứng chim, trong hột của thực vật

- Có một lượng lớn trong mô thần kinh của người và động vật có xương sống

- Tan chọn lọc trong dung môi hữu cơ.

- Không tan trong nước và acetone

- Dễ tạo phức hợp với protein và tham gia cấu trúc màng tế bào (chiếm 50% tổng số lipid trong màng sinh học)

- Nhờ tính phân cực, phospholipid bảo đảm tính thấm một chiều của các màng

Phospholipase là một thành phần của nọc rắn

Enzyme này phân hủy phospholipid

Một trong những sản phẩm của sự thủy phân này là lysolecithin, có tác động như chất tẩy rửa làm tan màng của tế bào máu đỏ và hủy hoại tế bào này gây tử vong cho người

và động vật

Tác động của nọc rắn

Naja naja

6.3.2 Các nhĩm phospholipid:

6.3.2.1 Glycerophospholipid:

Cấu tạo chung:

H2C O HC

H2C

O O

C C

P O O

O

X

O O

acid béo no (R1) acid béo chưa no (R2) đầu thay thế

liên kết phosphodiester

-Gốc acid phosphoric có thể tạo nên liên kết ester phức tạp với các nhóm phân cực và tạo nên các

glycerophospholipid khác nhau bởi bản chất của nhóm phân cực.

-Đầu ion hoá phân cực và đuôi acid béo không phân cực làm cho phospholipid mang tính lưỡng cực.

-Tan tốt trong dung môi phân cực.

-Tạo nhũ tương bền trong nước hoặc dung dịch keo.

Phụ thuộc vào nhóm phân cực có thể chia

lycerophospholipid thành:

(1) Phosphatidylcholine (Lecithin) (2) Phosphatidylethanolamine (Cephaline) (3) Phosphatidylserine

(4) Phosphatidylinositol (5) Phosphatidylsaccharose (6) Phosphatidylglycerin

+ Tan tốt trong alcol, ester, nhưng không tan trong aceton.

Phosphatidylcholin

6.3.2.2 Shingolipid (Sphingophospholipid):

-Cấu tạo căn bản cũng giống như glycerophospholipid nhưng

alcolglycerin được thay thế bằng amino alcol không bảo hoà

(sphingosine hay dihydrosphingosine)

O P O

O

O CH2 CH2 N+(CH3)3

Sphingomyelin

6.3.3 Glycolipid (Glucolipid):

-Không có acid phosphoric

-Chiếm ưu thế trong mô não, cũng có trong tế bào máu và các mô khác

-Chúng đóng vai trò quan trọng trong hoạt động của các màng

sinh học

- Đại diện có glucosyldiacylglycerin và glucosphingolipid

6.3.3.1 Glycosinediacylglycerin:

-Trong phân tử của chúng hai nhóm hydro của glycerin được

ester hoá bởi hai gốc acid béo và một hoặc hai phân tử

monosaccharide (D-galactose và D-glucose) liên kết với glycerin bằng liên kết glycoside

- Monogalactosyldiacylglycerin và digalactosyldiacylglycerin là những đại diện thường gặp

6.3.3.2 Glycosphingolipid:

-Cấu trúc gần giống với sphingophospholipid, có thể xem là dẫn xuất của ceramide, nhưng không chứa phosphate và các base

nitơ

-Trong thành phần có một hay vài gốc glucid

- Sự phân nhóm thường dựa vào số lượng và thành phần các gốc monosaccharide

6.3.3.3 Cerebroside:

Là những ceramide monosaccharide glycolipit, có nhiều trong các màng tế bào thần kinh (trong vỏ myelin)

6.3.3.4 Ganglioside:

Trong thành phần có gốc cialic acid

Có gốc D-glucose, D-galactose, acetylglucoseamine,

N-acetylgalactoseamin và N-acetylneuramic acid Chúng tạo nên đầu ưa nước với cấu trúc phức tạp

Là hợp chất acid vì chứa nhóm carboxyl trong gốc

N-acetylneuramic acid

(hình)

Có trong chất xám của não (gần 6%) của lipit màng

Tham gia vào quá trình tiếp nhận tín hiệu vào tế bào

Nhận biết các độc tố của vi khuẩn và virus

Nhận cảm các hormone peptide, serotonin

6.4 Sáp:

6.4.1 Thành phần và công thức cấu tạo:

Là ester phức tạp của các acid béo bậc cao và rượu đơn chức có phân tử lớn

Sáp thiên nhiên thường chứa các loại rượu có phân tử lớn và

acid béo bậc cao

* Công thức cấu tạo chung của sáp:

R1 – O – CO – R2 (R1: gốc alcol; R2: gốc acid béo)

Vd: sáp ong là ester của alcol miricilic và acid béo palmitic

6.4.2 Các loại sáp:

6.4.2.1 Sáp thực vật:

Chiếm trọng lượng không lớn trên bề mặt lá, quả, thân, cành

Bảo vệ cho thực vật không bị khô và ngăn sự xâm nhập của vi sinh vật

Phần lớn là carbuahydro

6.4.2.2 Sáp động vật:

sáp ong, sáp lông cừu, sáp cá nhà táng

Trong sáp ong có những ester phức tạp, acid béo tự do, rượu bậc cao tự do và carbua hydro Ngoài ra còn có chất gây mùi và

hương thơm cũng như hợp chất khoáng

Sáp lông cừu – lanolin: chất bôi trơn bao phủ lông cừu Cấu tạo

từ hỗn hợp ester của hai sterin – lanosterin và agnosterin với các acid béo bậc cao phân nhánh (lanopalmitic acid, lanostearic

acid .)

Spermacet: chiếm lượng lớn trong chất béo não cá, là ester của alcol cetilic và palmitic acid Là chất rắn nóng chảy ở 41 – 490C

H3C – (CH2)14 – CO – O – CH2 – (CH2)14 – CH3

6.4.2.3 Sáp khoáng:

Chiết xuất từ than đá hoặc than bùn

Gồm montnilic acid và ester của nó

Tỷ trọng = 1 Nóng chảy ở 72 – 770C

Sáp kém bị thủy phân và bền với ánh sáng, chất oxy hóa, nhiệt

độ .vì vậy có thể bảo quản lâu

Ở một số loài động vật và vi sinh vật phù du (plankon) sáp là chất

dự trữ năng lượng chủ yếu

•Sáp được ứng dụng trong các lĩnh vực:

Dược phẩm và mỹ phẩm: thuốc dán, thuốc mỡ, kem dưỡng, kem dính, kem tẩy, kem làm trắng, kem mặt nạ, sáp bôi phấn son, phụ gia trong dược phẩm

Nhờ tính dẻo, bền với acid, cách điện và nước nên được úng

dụng trong công nghiệp đúc, thuộc da, công nghiệp ô tô, máy bay, dệt, công nghiệp thực phẩm, hương liệu, kỹ thuật mạ

.Trong tế bào, các steroid xuất hiện một lượng rất nhỏ

Cholesterin là một trong những đại diện quan trọng, nó chiếm một lượng lớn trong lipit của mô thần kinh động vật Nó liên kết với

hợp phần cấu trúc vỏ myelin Nó có ở lipit trứng, tế bào tinh dịch, gan, thượng thận và trong thành phần hồng cầu

CH3

CH3HC

6.6 Terpene: (C5H8)n

Được cấu tạo từ các gốc isoprene Một số terpene được tách

chiết từ thực vật có mùi vị đặc trưng của dầu thực vật như

limonen, pinen, geraniol, camphor, menthol Chúng là thành phần chính của dầu thực vật và các acid nhựa, cao su, các sắc tố thực vật như carotene, lycopene

Vitamin A và các chất xốp từ mô động vật đều có liên quan đến terpene

isoprene

•Vì sao xà phòng lại tẩy sạch được các vết dầu, mỡ?

• Lý do thật là đơn giản: xà phòng là muối Kali hoặc Natri của các axit béo bậc cao, trong phân tử xà phòng có chứa đồng thời các

tạo thành nhũ tương mỡ không bền, các phân tử xà phòng phân cực được hấp thụ trên bề mặt các giọt mỡ, tạo thành một lớp

mỏng trên giọt mỡ, nhóm ưa nước của xà phòng quay ra ngoài tiếp xúc với nước, do đó các giọt mỡ không kết tụ được với nhau

và bị tẩy sạch