nghiên cứu xác định hàm lượng aminoaxit và protein trong thực phẩm

KILOBOOKS.COM LI M U Ngày nay, vi s phát trin mnh m ca khoa hc k thut ng dng, đc bit là các ngành cơng ngh sinh hc, y hc và cơng nghip ch bin thc phm thì vic đánh giá cht lng thc phm đang rt đc quan tâm và chú ý. Trong s các ch tiêu dùng đ đánh giá cht lng thc phm nh hàm lng đng, hàm lng lipit, các cht khống, các cht Vitamin … thì hàm lng protein cha trong thc phm là ch tiêu quan trng hn c. Trong nhng nm va qua,  nc ta vn đ v sinh và an tồn thc phm đang tr thành mt đ tài nóng bng, thu hút đc s chú ý ca rt nhiu nhà khoa hc. Vì vy, mc đích ca khố lun này là bc đu xác đnh hàm lng các axit amin và protein trong thc phm. Ni dung nghiên cu ca bn khố lun này bao gm: * Xây dng mt phng pháp cho phép xác đnh nhanh và tng đi chính xác hàm lng các axit amin và protein trong thc phm. * ng dng phng pháp trên vào vic đánh giá s b cht lng ca mt s loi thc phm. http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN KILOBOOKS.COM CHNG 1: TNG QUAN 1. PROTEIN V CC CHC NNG [1,2,3]. 1.1. nh ngha. Protein l polyme sinh hc ca L--aminoaxit kt hp vi nhau bng liờn kt peptit. 1.2. Phõn loi. Da vo thnh phn hoỏ hc cỏc protein c phõn thnh hai nhúm ln: * Protein n gin: - Cỏc L--aminoaxit. - Polypeptit gm hai hay vi chc aminoaxit liờn kt vi nhau. - Protein gm vi chc aminoaxit tr lờn liờn kt vi nhau. * Protein phc tp: Phõn t ca nú bao gm phn protein v phn khụng phi protein gi l " nhúm ngoi ". Tu theo bn cht hoỏ hc ca nhúm ngoi, cú th phõn thnh cỏc nhúm nh nh : - Metaloprotein (nhúm ngoi l ion kim loi nh Fe 3+ , Zn 2+ ). - Lipoprotein (nhúm ngoi l lipit). - Glycoprotein (nhúm ngoi l gluxit). - Phosphoprotein (nhúm ngoi l phosphat, vớ d casein sa). - Nucleoprotein (nhúm ngoi l axit nucleic). - Cromoprotein(nhúm ngoi l cỏc cht mang mu). 1.3. Hm lng. ng vt cú hm lng cao hn thc vt, ngi protein chim ti 45% trng lng khụ. T l protein cng khỏc nhau gia cỏc b phn trong c th sng. http://kilobooks.com THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN KILOBOOKS.COM Bng 1: Hm lng protein trong mt s nguyờn liu ng vt v thc vt. Nguyờn li u % Protein Nguyờn li u % Protein Gan 18 - 19 Moi 13 - 16 Tim 16 - 18 c 11 - 12 Th t gia sỳc 16 - 22 Sũ 8 - 9 Tr ng gia cm 13 - 15 H n 4 - 5 S a b ũ 3 - 5 u t ng 34 - 40 Cỏ 17 - 21 L c 23 - 27 Tụm 19 - 23 Ngụ 8 - 10 M c 17 - 20 G o 7 - 8 1.4. Chc nng. Protein l thnh phn khụng th thiu c ca tt c cỏc c th sng. Protein l nn tng v cu trỳc v chc nng ca c th sinh vt. Di õy l mt s chc nng quan trng ca protein: 1. Xỳc tỏc. Cỏc protein cú chc nng xỳc tỏc cỏc phn ng sinh hc gi l enzim. Hu ht cỏc phn ng ca c th sng t nhng phn ng n gin nht nh phn ng hydrat hoỏ, phn ng kh nhúm cacboxyl n nhng phn ng phc tp nh sao chộp mó di truyn u do enzim xỳc tỏc. 2. Vn ti. Protein úng vai trũ nh l cỏc phng tin vn ti chuyờn ch cỏc cht trong c th sng. Vớ d, hemoglobin, mioglobin ( ng vt cú xng sng), hemoxiamin ( ng vt khụng xng sng) kt hp vi O 2 ri vn chuyn O 2 n http://kilobooks.com THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN KILOBOOKS.COM khp cỏc mụ v c quan trong c th. Hemoglobin cũn vn ti c CO 2 v H + . Glubolin li vn ti Fe. 3. Vn ng. Nhiu protein trc tip tham gia trong quỏ trỡnh chuyn ng nh : co c, chuyn v trớ ca nhim sc th trong quỏ trỡnh phõn bo, di ng ca tinh trựng. ng vt cú xng sng, s co c c thc hin nh chuyn ng trt trờn nhau ca hai loi si protein: si to cha protein miozin v si mnh cha cỏc protein actin, troponiozin, troponin. 4. Bo v. ú l cỏc khỏng th trong mỏu ng vt cú xng sng. Chỳng cú kh nng nhn bit , "bt" nhng cht l xõm nhp vo c th nh protein l, virut, vi khun hoc t bo l v loi chỳng ra khi c th. Vớ d, cỏc interferon l nhng protein do t bo ng vt cú xng sng tng hp v tit ra chng li s nhim virut. Tỏc dng ca cỏc interferon rt mnh, ch cn nng 10 -11 M ó cú hiu qu khỏng virut rừ rt. Interferon kt hp vo mng nguyờn sinh cht ca cỏc t bo khỏc trong c th v cm ng trng thỏi khỏng virut ca chỳng. Cỏc protein tham gia trong quỏ trỡnh ụng mỏu cú vai trũ bo v cho c th sng khi b mt mỏu. mt s thc vt cú cha cỏc protein cú tỏc dng c i vi ng vt, ngay c liu lng rt thp chỳng cng cú tỏc dng bo v thc vt khi s phỏ hoi ca ng vt. 5. iu hũa. Mt s protein cú chc nng iu ho quỏ trỡnh thụng tin di truyn, iu ho quỏ trỡnh trao i cht. Protein iu ho quỏ trỡnh biu hin gen, nh cỏc protein reprex vi khun cú th lm ngng quỏ trỡnh sinh tng hp enzim ca cỏc gen tng ng. c th bc cao s iu ho hot ng biu hin gen theo mt c ch phc tp hn nhng cỏc protein cng úng vai trũ quan trng. http://kilobooks.com THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN KILOBOOKS.COM Cỏc protein cú hot tớnh hormon, cỏc protein c ch c hiu enzim u cú chc nng iu ho nhiu quỏ trỡnh trao i cht khỏc nhau. 6. Truyn xung thn kinh. Mt s protein cú vai trũ trung gian cho phn ng tr li ca t bo thn kinh i vi cỏc kớch thớch c hiu. Vớ d vai trũ ca sc t th giỏc rodopxin mng li mt. 7. Cu trỳc. Cỏc protein ny thng cú dng si nh sclerotin trong lp v ngoi ca cụn trựng, fibroin ca t tm, t nhn, colagen, elastin ca mụ liờn kt, mụ xng. 8. D tr dinh dng. Protein cũn l cht dinh dng quan trng cung cp cỏc axit amin cho phụi phỏt trin. Vớ d, albumin trong lũng trng trng, casein trong sa, gliadin trong ht lỳa mỡ, zein ca ngụ 1.5. CU TO PHN T PROTEIN [1,2,3]. 1.5.1. Thnh phn cỏc nguyờn t ca protein. Tt c cỏc protein u cha cỏc nguyờn t C, H, O, N. Mt s cũn cú cha mt lng nh S. T l phn trm khi lng cỏc nguyờn t ny trong phõn t protein nh sau: C: 50 - 55% O: 21 - 24% N: 15 - 18% H: 6.5 - 7.3% S : 0 - 0.24% http://kilobooks.com THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN KILOBOOKS.COM Ngoi cỏc nguyờn t trờn, mt s protein cũn cha mt lng rt nh cỏc nguyờn t khỏc nh: P, Fe,Zn, Cu, Mn, Ca 1.5.2. n v cu to c s ca protein: L- -aminoaxit. Tuy protein rt a dng v cu trỳc v m nhn nhiu chc nng nh vy song hu nh u xõy dng nờn cỏc i phõn t ca mỡnh ch yu t 20 L-- aminoaxit bng liờn kt peptit. Do vy, cng cú th xem cỏc aminoaxit ny l sn phm cui cựng ca s thu phõn peptit v protein. Valin, mt i din ca -aminoaxit dng khụng ion -aminoaxit v lng tớnh pH trung tớnh Hỡnh 1: Cu trỳc ca -aminoaxit -Cacbon C H H H C H C H H H C N H H H C O O H C N H H H C O O H R Dạng không ion C N + H H H H R C O O _ http://kilobooks.com THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN KILOBOOKS.COM Biu din trên không gian 3 chiu Các đng phân lp th Hình 2: Cu trúc lp th ca -aminoaxit Nh vy cu to ca chúng ging nhau  ch cùng có nhóm cacboxyl - COOH và nhóm amin - NH 2 đu gn vào nguyên t C  v trí , còn khác nhau bi cu to ca mch bên R. Khi thiu thm chí ch mt trong các axit amin cn thit có th làm cho protein đc tng hp ít hn protein b phân gii, kt qu dn đn mt cân bng đi vi nit. Hàm lng các axit amin không thay th và t l gia chúng trong phân t protein là mt tiêu chun quan trng đ đánh giá cht lng protein. Trong dung dch, các aminoaxit thng  dng ion lng tính mang cùng mt lúc đin tích dng (+) do nhóm -NH 2  dng -NH 3 + và đin tích âm (-) do nhóm -COOH  dng -COO - . Chúng hp th ánh sáng, đc bit là dung dch ca 3 aminoaxit cha nhân thm: Tryptophan, tyrozin và phenylalanin hp th khá mnh ánh sáng UV  bc sóng gn 280nm. http://kilobooks.com THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN KILOBOOKS.COM Trong dung dch, tu thuc vào pH ca môi trng nó có th là ion lng tính, hoc mang đin (+) hoc (-). Giá tr pH mà  đó amino axit tn ti dng ion lng cc đc gi là đim đng đin và pH dc gi là pI. Vì các mch bên R khác nhau gia các aminoaxit nên mi aminoaxit có mt đim đng đin riêng. Ti đim đng đin, tng đin tích ca aminoaxit bng 0. Còn  bt k đim pH nào thp hn pI hoc cao hn pI các aminoaxit đu mang đin tích dng hoc âm, điu này tu thuc đin tích mch bên R ca chính nó. Vì vy, trong thc t đc tính này đc s dng đ phân tách và xác đnh các aminoaxit. 1.5.3. Peptit. Peptit là nhng phân t sinh hc cu to t mt vài cho ti hàng chc amino axit. Peptit to thành t các aminoaxit thông qua phn ng ni đu -NH 2 ca phân t này vi đu -COOH ca phân t kia to ra liên kt peptit. http://kilobooks.com THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN KILOBOOKS.COM Hình 3: S hình thành ca mt dipeptit Hì nh 4: S hình thành ca mt tetrapeptit. Glu N- đ i  m cu  i Gly Ala C- đ i  m  Lys http://kilobooks.com THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN KILOBOOKS.COM c trng liên kt đơi ca b khung peptit Các góc và đ dài liên kt Hình 5: Cu trúc ca b khung peptit. Cu trúc ca liên kt peptit cho thy hu ht các liên kt bt bin -C=O và - N-H là song song hoc gn song song và hi b xon xung quanh liên kt C-N. Chính s lai to ca ocbital  trong liên kt đơi C=O vi đơi đin t còn li ca N đã làm cho mt phng liên kt tr nên vng chc (xem hình 7) và nh các mt phng này đã to ra liên kt bc 2 (phin gp ) đi vi cu trúc ca protein. Ngồi liên kt peptit, đơi khi gia các aminoaxit còn có liên kt đisunfua ni 2 gc xystein vi nhau. Liên kt này có vai trò quan trng giúp hình thành cu trúc khơng gian ca rt nhiu protein, đc bit protein ngoi bào có chc nng sinh hc quan trng nh hocmon, immunoglobulin và kháng th. Peptit có tính cht lý hố khơng khác nhiu so vi aminoaxit vì cùng cha mt nhóm -NH 2 và -COOH t do ging nh aminoaxit. S khác nhau  đây ch là do các mch bên R ca gc amino axit tham gia chui peptit gây ra. Các peptit b thu phân hồn tồn bi dung dch HCl 6N  110 0 C trong 24h, hoc bi dung dch kim đ cho các amino axit t do. a-cacbon a - cacbon Ocbital  http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN [...]... lo òn ch -phi protein ày và ti pháp Kjeldahl ên li N-t -protein và N-phi protein Mu protein trong ngun li -t à N-phi protein Protein (mg) = (Nt Protein (mg) = (Nt Ho - Nphi protein) .6,25 - Nphi protein) .5,95 Các protein khi ph CBB) s ình thành h - àu có kh àu t nh gian [6,9] ài g protein/ ml, d à ti http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Protein tác d -Ciocalteux t ành s ph àu -photphovolframat... 752 à protein trong m ã trình bày h à protein ph -Ciocalteux t o h http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN quang ã ki ã àn thi ìv KIL OBO OKS CO M à protein trong m 2.1 Quy trình phân tích chung M c ào êm vào 0.5 ml H2O và 2.5 ml thu phòng 10 phút Sau ên à gi -Ciocalteux n àu trên máy T àm ên c ngun li M dung d 2.2 D : Song song v àm à ti à protein à protein trong th ta ph Dùng pipet l protein. .. hình d Protein có kh ình c m KIL OBO OKS CO M Protein hình c ãng, r ình s fibroin c [1,2,3] 1.6.2 Tính ch C à ch protein còn nhi ên Có th riêng các protein ra kh l ì trong phân t hi pH = pI các protein d àng k àm cho protein k 1.6.3 Tính ch Khi hồ tan, protein t l ành dung d àng bán th protein kh Hai y à: -S -L ùng d nt ùng các mu 4)2SO4 hay các dung mơi h ành y kh ùng nhi 1.6.4 Kh Dung d 180-220nm và. .. Bis-2-triptophanylcacbinol in và protein -amin b Các aminoaxit có th ã khố nhóm amin (NH2) mang tính ki nhóm cacboxyl trong phân t Ph oaxit b ành metyl ên có th ã dùng http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN NH2 + N CH2 C O R H COOH Aminoaxit + CH H2O COOH KIL OBO OKS CO M R CH H Metyl -aminoaxit Focmol ên c l hi ý: Các protein th ày h protein kho ày h [6] à 6.25 (100 : 16) 2SO4 àb và ti 2SO4 Q trình... H2SO4 và H2O, còn nit ành amoniac http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN -phi protein c -phi protein (ví d chi òn l à etanol 70%) Tuy nhiên, trong d ài lo ìv ùng ch KIL OBO OKS CO M c ùng các dung mơi thích h protein hồ tan trong q trình chi K ành theo nhi các mu axit ho dùng các ch à -20%, poly nhơm clorua (PAC) v keo t CuSO4 10% trong h 3COO)2 10-15%, 5,6] ã lo òn ch -phi protein ày và ti... VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN Liên k òn b Chúng có m ào và mơ t ào à 1.5.4 C C KIL OBO OKS CO M phân gi àt t a C à trình t trong chu ên àv ên k ình khơng gian b C aminoaxit trong chu phi c C chu àc và c àm s nên c ì d C các ph 1.5.4.1 C Các g ù riêng cho t : ên chu à liên quan v V ãd nhau Các protein có ch gi gi ng có c ình t ài ra 1.5.4.2 C ào c g , phi và xo mà v http://kilobooks.com a C KIL OBO OKS CO... ýl xu ò hu ã ành b àu trong thu fluorenyl)- -(9- ã m à CEOC CEOC có th peptit và aminoaxit d phân tích b xu n àng và nhanh chóng Ch 8 ào h trong q trình phân hu -4 l à 10 Các d à khơng làm xáo tr -(9-carbazole)-ethanol và 2- http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN (9-carbazole)- q trình phát hi d CEOC /ACFMOC = 1.00 1.82 cho s KIL OBO OKS CO M FMOC T ình phát hi (FL) và AC'CEOC /AC'FMOC =... ên k - xanh (h ên k ì ph KIL OBO OKS CO M có hai hay ba ngun t àu tím ho à 540-580 và 615-670nm) Vì v protein [1,3,6,9] 2.1.2 Ph àu thay Các aminoaxit khi ph xanh tím (h t ph àu à ph Ngồi -aminoaxit, các peptit, 2 protein, mu à amoniac c ên do tác d d àu - và s O O O + H2N CH COOH O Ninhi®rin às -H2O R N CH COOH O Aminoaxit R Baz¬ - Schiff O Chun nhãm H N CHR v lo¹i CO2 O http://kilobooks.com THƯ... ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN nhóm peptit(-CO-NH-), C t ành ph ên trong c a lõi xo quay ra phía ngồi C t ành gi ti àm cho nh ên k ên R ên k -NH c ên k ên cùng m nhóm -CO và -NH có trong liên k k àc liên k ành liên -CO-NH- ành 2 -CO-NH- khác Các liên k ành v Chi (thu trong phân t d à trong phân t dài, ng Å b C v khơng cu là 3,5Å, còn - Liên k nhau, có th protein hình c : Xu Kho g là 1,5Å òn ành gi òn g à do... à UV S xu xu à aminoaxit dã àt http://kilobooks.com THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN 1 HĨA CH ÀD 1.1 Chu 1.1.1 Pha thu òn g à tác nhân Gornal) KIL OBO OKS CO M * Thu Cân 5g CuSO4.5H2O hồ tan trong 495ml H2 CuSO4.5H2O 1%) Cân 10g KNaC4H4O6.4H2O (Kali Natri tactrat) hồ tan trong 490ml H2 dung d 4H4O6.4H2O 2%) Cân 20.5g Na2CO3 và 4g NaOH hồ tan trong 1000ml H2 (dung d 2CO3 Pha thu dung d 2% trong NaOH 0.1N) . đu xác đnh hàm lng các axit amin và protein trong thc phm. Ni dung nghiên cu ca bn khố lun này bao gm: * Xây dng mt phng pháp cho phép xác đnh nhanh và tng đi chính xác hàm. enzim cho các polypeptit và cui cùng là các aminoaxit [1,3,6]. 2. CÁC PHNG PHÁP XÁC NH HÀM LNG AMINOAXIT VÀ PROTEIN. 2.1. Các phn ng màu ca axit amin và protein. 2.1.1. Phn ng. Vớ d, albumin trong lũng trng trng, casein trong sa, gliadin trong ht lỳa mỡ, zein ca ngụ 1.5. CU TO PHN T PROTEIN [1,2,3]. 1.5.1. Thnh phn cỏc nguyờn t ca protein. Tt c cỏc protein u cha