Tiểu luận môn học hóa sinh thực phẩm Tìm hiểu về vai trò, quá trình tổng hợp và phân giải các Axitamin trong cơ thể người và nguyên liệu thực phẩm

Tiểu Luận Môn Học Hóa Sinh Thực Phẩm Đề Tài: TÌM HIỂU VỀ VAI TRÒ, QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP VÀ PHÂN GIẢI CÁC AXITAMIN TRONG CƠ THỂ NGƯỜI VÀ NGUYÊN LIỆU THỰC PHẨM GVHD: Th.s Nguyễn Thị Mai Hương Lớp : ĐHTP6ALT - Nhóm 19 SVTH: Nguyễn Thị Thanh Thảo – MSSV: 10312621 Hà Kiều Phương Tú - MSSV: 10317091 Ngô Thị Như Trang - MSSV: 10310411 Phạm Phương Thế Ngọc - MSSV: 10312621 Nguyễn Thị Hồng Liên - MSSV: 10315201 TP. Hồ Chí Minh, tháng 1 năm 2015 Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm Lớp : ĐHTP6ALT BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC - THỰC PHẨM GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Nhóm 19 1 Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm Lớp : ĐHTP6ALT MỤC LỤC KẾT LUẬN LỜI MỞ ĐẦU Mỗi lĩnh vực đều có những đề tài hay để chúng ta tìm hiểu và thực phẩm cũng là một trong những đề tài được mọi người quan tâm. Nhìn chung, xã hội ngày một tiến bộ.Ngoài nhu cầu mặc thì việc ăn uống cũng đóng vai trò rất quan trọng trong đời sống con người. Thuở xưa chúng ta chỉ cần ăn no là đủ nhưng ngày nay ăn uống phải đi kèm với dinh dưỡng. Thực phẩm gồm GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Nhóm 19 2 Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm Lớp : ĐHTP6ALT có nước, protein, gluxit, lipid, vitamin, các nguyên tố đa lượng, vi lượng và siêu vi lượng rất cần thiết cho cơ thể con người. Ăn thế nào để đảm bảo sức khỏe,cung cấp đầy đủ năng lượng để làm việc cũng là một vấn đề quan trọng. Hàng ngày cơ thể cần được cung cấp chất đạm thông qua các lọai thực phẩm như thịt, cá, đậu, trứng, sữa…nhưng cơ thể chỉ sử dụng nguồn chất đạm này khi chúng ở dạng các acid amin. Vậy acid amin là gì? Đây chính là những vấn đề chúng ta sẽ nghiên cứu trong đề tài này “ Tìm hiểu về vai trò, quá trình tổng hợp và phân giải của các acid amin trong cơ thể người và nguyên liệu thực phẩm”. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ACID AMIN 1. Khái niệm về acid amin: - Theo định nghĩa thì protein được cấu tạo từ acid amin. - Acid amin là hợp chất hữu cơ mạch thẳng hoặc mạch vòng trong phân tử có chứa ít nhất một nhóm amin (NH 3 ) và một nhóm cacboxyl (COOH). GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Nhóm 19 3 Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm Lớp : ĐHTP6ALT 1.2. Cấu tạo acid amin – Phân lọai và công thức tổng quát: - Hiện nay, đã biết trong thiên nhiên có 150 lọai acid amin, trong đó có 20 lọai tham gia cấu tạo protein. - Trong số 20 acid amin và 2 amid (Asparagine, Glutamine) thường gặp trong phân tử protein có một số acid amin mà cơ thể người và động vật không tự tổng hợp được mà phải đưa từ ngoài vào qua con đường thức ăn gọi là acid amin cần thiết hoặc acid amin không thay thế. Đó là 8 acid amin cần cho cơ thể người lớn : Valin, Leucine. Isoleucine, Methionine, Phenylalanine, Triptophane, Lysine, Treonine và 2 acid amin cần cho trẻ em: Arginine, Histidine. Valine Leucine Isoleucine Phenylalanine Lysine Treonine GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Nhóm 19 4 Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm Lớp : ĐHTP6ALT Arginine Triptophane Histidine Methionine 1.3 Tính chất của acid amin: 1.3.1 Tính quang học: Ngọai trừ glycine, 19 amino acid còn lại đều chứa carbon alpha bất đối xứng với các nhóm chức khác nhau; -COOH, -R, -NH 2 , -H. Do đó nó đều có đồng phân quang học. Ví dụ alanine có hai dạng đồng phân quang học: Trong cơ thể sống thường gặp dạng L-amino acid và cơ thể cũng chỉ có khả năng hấp thụ L-amino acid. Tuy nhiên dạng D-amino acid vẫn thường có mặt trong các đọan peptid ngắn của vách tế bào vi khuẩn và có trong thành phần peptid của chất kháng sinh. 3.2 Tính lưỡng tính: Trong dung dịch, các amino acid thường ở dạng ion lưỡng tính do cùng một lúc mang cả hai nhóm điện tích: dương và âm. Các nhóm này có khả năng hấp phụ ánh sáng khá mạnh.Do đó người ta cũng dùng phương pháp đo độ hấp phụ màu để xác định nồng độ protein tan trong dung dịch. Trong dung dịch amino acid ở dạng phân cực và tùy thuộc vào pH của môi trường nó có thể mang lại điện tích dương hoặc điện tích âm. Ta có phản ứng tổng quát: GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Nhóm 19 5 Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm Lớp : ĐHTP6ALT Tuy nhiên, tùy thuộc vào bản chất của mỗi amino acid mà nó sẽ có đường chuẩn độ riêng đặc thù. Tất cả các amino acid chứa một nhóm α-amino và α- carboxyl đều có đường chuẩn độ giống glycine. Các amino acid có mạch bên –R có khả năng ion hóa thường có đường chuẩn độ phức tạp hơn với các giá trị pK khác nhau. Trong số hai mươi amino acid, chỉ có histidin có pKa của mạch bên là 6,0; có nghĩa là có khả năng tạo đệm ở pH gần trung tính. 3.3 Các phản ứng đặc trưng của amino acid: Amino acid là các chất hữu cơ có hai nhóm chức: nhóm carboxyl và nhóm amino; và còn có mạch bên R với cấu trúc khác nhau. Chính vì thế nó tham gia vào rất nhiều các phản ứng hóa học khác nhau. Mặc dầu vậy, amino acid vẫn có một số phản ứng đặc trưng nhất định. Trong đó phản ứng tạo liên kết peptid và tạo cầu nối disulfide là các phản ứng đặc trưng và mang một ý nghĩa quan trọng đến cấu trúc của peptid và protein trong cơ thể sống 3.3.1 Liên kết peptid: Các amino acid nối với nhau trong cấu trúc của peptid hay của protein bằng liên kết peptid. Liên kết peptid là liên kết nối giữa nhóm α-carboxyl của một amino acid với nhóm α-amino của amino acid khác. Đây là phản ứng khử nước. Khi hai amino acid nối với nhau thì sản phẩm tạo thành được gọi là dipeptid. Người ta đã từng coi như các polypeptid tạo thành có cấu trúc ổn định và cấu trúc này chỉ phụ thuộc vào từng liên kết peptid.Cấu trúc của các polypeptide trước tiên phụ thuộc vào các liên kết peptid và sự quay quanh liên kết này để đạt một vị trí bền vững nhất ; sau đó còn phụ thuộc vào cấu trúc của các gốc –R. Do đó mỗi polypeptide lại có một cấu trúc không gian khác nhau. 3.3.2 Cầu nối disulfide: GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Nhóm 19 6 Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm Lớp : ĐHTP6ALT Cầu nối disulfide trong cấu trúc của peptid và protein tạo nên một dạng nối trong không gian rất đặc trưng. Cầu nối này được hình thành từ các amino acid chứa nhóm –SH. Quá trình oxy hóa hai cysteine tạo thành cystine. Đây là một chất mà trong cấu trúc có cầu nối disulfide. 3.3.3 Một số phản ứng hóa học: 3.3.3.1 Phản ứng tạo muối : Do tính lưỡng tính, trong công thức cấu tạo có cả nhóm –COOH và –NH 2 , mà amino acid có khả năng tạo muối với cả acid và baz 3.3.3.1.1 Phản ứng tạo muối với bazơ: Chất tạo thành là muối Natri của amino acid 3.3.3.1.2 Phản ứng tạo muối với acid: Phản ứng tạo thành sản phẩm ở dạng muối clorua GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Nhóm 19 7 Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm Lớp : ĐHTP6ALT 3.3.3.2 Phản ứng tạo phức với kim lọai nặng: Acid amin có thể tác dụng với các kim lọai nặng (Pb,Hg,Cu,…) tạo muối nội phức. Đặc biệt với dung dịch CuSO 4 amino acid tạo muối Cu kết tinh màu xanh đậm hoặc xanh tím. Phản ứng này cũng được sử dụng để xác nhận sự hiện diện của amino acid. Phản ứng này xảy ra khi đun sôi amino acid với một lượng dư Cu(OH) 2 và CuCO 3 3.3.3.3 Phản ứng tạo amid: 3.3.3.4 Phản ứng este hóa: Ester của các acid amin là những chất lỏng dễ bay hơi, có tính kiềm, các chất này có thể điều chế được bằng phương pháp cất chân không. GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Nhóm 19 8 Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm Lớp : ĐHTP6ALT 3.3.3.5 Tác dụng với HNO 2 (acid nitrơ): Trừ proline và oxy-proline không tham gia phản ứng, các acid amin bậc một khác có khả năng phản ứng với acid nitrơ để tạo ra khí nitrơ và oxyacid. Phản ứng này dùng để định lượng N có trong acid amin căn cứ vào lượng khí nitrơ thóat ra. 3.3.3.6 Tác dụng với các chất chỉ thị màu: 3.3.3.6.1 Tác dụng với ninhydrin: Ninhydrin là chất chỉ thị được sử dụng sớm và được biết nhiều nhất, nó phản ứng với nhóm –NH 2 của amino acid ở 100 o C cho ra sản phẩm có khả năng hấp phụ bước sóng =570nm (trừ proline và oyproline hấp phụ bước sóng ở λ =440nm). Nhờ vào biểu đồ sắc ký ta có thể tiến hành định tính và định lượng acid amin. Khi đun nóng acid amin với ninhydrin sẽ tạo thành CO 2 , NH 3 , aldehyde tương ứng và diceto oxyhydrinden Khi pH trong môi trường phản ứng lớn hơn 4, Phản ứng giữa diceto oxy hydrinden với NH 3 và một phân tử ninhydrin mới sẽ xảy ra.Phức mới tạo thành. Phức này lại tiếp tục kết hợp với NH 3 để tạo thành hợp chất mới có màu tím xanh đỏ. GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Nhóm 19 9 Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm Lớp : ĐHTP6ALT Trong giới hạn nhất định, cường độ màu này tỷ lệ thuận với lượng ammoniac tham gia phản ứng , do đó tỷ lệ thuận với lượng acid amin tham gia phản ứng lúc ban đầu. Điều này đã được ứng dụng để định tính và định lượng amino acid bằng phương pháp sắc ký và điện di. Trong các amino acid thì acid aspartic tác dụng với ninhydrin sẽ giải phóng ra 2 phân tử CO 2 còn proline và oxy proline sẽ cho ra hợp màu vàng và không tạo ra amoniac. Ngòai ninhydrin, người ta còn dùng izatin. Izatin có công thức cấu tạo gần giống ninhydrin. Khi tham gia phản ứng với amino acid, cơ chế và tuần tự phản ứng cũng tương tự như với ninhydrin. 3.3.3.6.2 Tác dụng với các chất chỉ thị màu khác: Cho đến những năm 80 thì ninhydrin được sử dụng rất rộng rãi để định tính và định lượng acid amin. Tuy nhiên gần đây, nó đã được thay thế bởi các chất chỉ thị khác có độ nhạy cao hơn , nhất là trong các phản ứng xác định sự hiện diện của vết protein. Với mục đích xác định một lượng nhỏ protein, trong những năm gần đây, người ta đã dùng các chỉ thị màu đặc biệt có tính hùynh quang. Các chất này có tính ưu việt hơn ninhydrin ở chỗ: sản phẩm tạo thành có chứa cả mạch bên R của amino acid. Điều này giúp cho việc phân biệt dẫn xuất của amino acid một cách dễ dàng hơn. Dưới đây là một vài chất chỉ thị thế hệ mới và phương trình phản ứng của chúng với amino acid: GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Nhóm 19 10 [...]... được loại khỏi cơ thể ở dạng ure CHƯƠNG 3: VAI TRÒ VÀ QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP, PHÂN GIẢI CÁC AXIT AMIN TRONG NGUYÊN LIỆU THỰC PHẨM 3.1 Vai trò của các axit amin trong nguyên liệu thực phẩm Nguyên liệu thực phẩm rất đa dạng và nhiều loại nó bao gồm các loại như: nguyên liệu thực phẩm động vật, nguyên liệu thực phẩm thực vật ,nguyên liệu thực phẩm vi sinh vật .trong đó chúng lại bao gồm chiều thể loại khác... 19 Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm Lớp : ĐHTP6ALT BẢNG PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC STT Họ và tên SV Công việc Tìm hiểu vai trò và quá trình tổng hợp Axit amin trong cơ thể người Tìm hiểu vai trò và quá trình tổng hợp Axit amin trong nguyên liệu thực phẩm 1 Nguyễn Thị Thanh Thảo 2 Ngô Thị Như Trang 3 Hà Kiều Phương Tú Lời mở đầu + tổng quan về Axit amin 4 Phạm Phương Thế Ngọc Quá trình phân giải Axit amin trong. .. Nên chúng đóng vai trò thiết yếu không thể thiếu trong thực phẩm GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương 23 Nhóm 19 Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm Lớp : ĐHTP6ALT 3.2 Qúa trình tổng hợp và phân giải các axit amin trong thực vật và vi sinh vật 3.1.1 Quá trình tổng hợp axit amin 3.1.1.1 Amine hóa Một số acid béo không no và ceto acid có thể amine hóa để tạo nên amino acid tương ứng Phản ứng khử amine hóa acid pyruvic... 19 Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Lớp : ĐHTP6ALT 16 Nhóm 19 Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm Lớp : ĐHTP6ALT Trong đó, Cacbon tiền chất của xương lấy từ ba nguồn: glycolysis ( màu hồng), chu trình acid citric (màu xanh), và con đường pentose phosphat (màutím) 2.2 Sự phân giải axit amin Vai trò của axit amin trong cơ thể là ở chỗ: nó là nguyên liệu trong quá trình tổng hợp. .. CHƯƠNG 2: VAI TRÒ, QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP VÀ PHÂN GIẢI CÁC AXIT AMIN TRONG CƠ THỂ NGƯỜI 2.1 Vai trò của axit amin trong cơ thể người - Axit amin (amino acid) là thành phần chính tạo nên giá trị dinh dưỡng riêng biệt của các phân tử protein ( protid) - Các acid amin được hình thành từ protid là một trong những nhóm dưỡng chất thường hiện diện bằng những chuỗi dài phân tử Sau quá trình phân giải các đại phân. .. kể các trường hợp như suy dinh dưỡng, suy nhược, mệt mỏi, thời kỳ đang chữa trị bệnh hay cần hồi phục sức nhanh, người bệnh bị suy gan, thời kỳ mang thai, cho con bú, người già yếu, người lao động nặng, các vận động viên 2.1.2 Quá trình sinh tổng hợp axit amin trong cơ thể người 2.1.2.1 Sự tổng hợp Axit amin - Hợp chất quan trọng là NH3 ( sản phẩm phân giải nguyên liệu để tổng hợp) NH3 do phân giải, ... sản phẩm của quá trình phân giải amino acid Các đường hướng phân giải amino acid trình bày ở trên đã tạo ra nhiều loại sản phẩm Các sản phẩm này tiếp tục được biến đổi để tạo sản phẩm cuối cùng - Các chất hữu cơ tiếp tục biến đổi bằng cách oxy hóa như quá trình phân giải acid béo để tạo acetyl-CoA, từ đó tham gia vào chu trình Krebs để phân giải tiếp - Các amine được biến đổi thành các acid tương ứng... khoa học kĩ thuật, những vấn đề liên quan đến quá trình phân giải ,tổng hợp cũng như khai thác triệt để vai trò của acidamin ngày càng được quan tâm nghiên cứu nhiều hơn, ứng dụng nhiều hơn và có hiệu quả hơn trong thực tiễn Qua nội dung chúng em tìm hiểu trong bài tiểu luận này, đã bổ sung thêm một phần kiến thức, giúp chúng em hiểu hơn những vấn đề được học trên lớp về vai trò quá trình phân giải, tổng. .. Trong quá trình biến đổi theo đường hướng này NH 2OH được tạo thành trước khi tạo NH3 NH2OH làm nguyên liệu để tổng hợp amino acid bằng cách oxim hóa Quá trình oxim hóa xảy ra qua 2 giai đoạn - Các ceto acid kết hợp với NH2OH tạo nên oxim tương ứng - Các oxim bị khử để tạo amino acid tương ứng 3.1.2 Quá trình phân giải axit amin GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương 27 Nhóm 19 Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm. .. protid này sẽ biến thành những axit amin và hấp thụ vào cơ thể qua đường tiêu hóa dưới tác dụng của dung dịch tiêu hóa 2.1.1 Tác dụng của axit amin trong cơ thể người - Trong thực tế ta thường gặp 20 amino acid căn bản .Trong số 20 axit amin thường gặp trong phân tử protein có một số axit amin mà cơ thể người và động vật không thể tự tổng hợp được mà phải đưa từ ngoài vào qua thức ăn gọi là axit amin cần . Tiểu Luận Môn Học Hóa Sinh Thực Phẩm Đề Tài: TÌM HIỂU VỀ VAI TRÒ, QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP VÀ PHÂN GIẢI CÁC AXITAMIN TRONG CƠ THỂ NGƯỜI VÀ NGUYÊN LIỆU THỰC PHẨM GVHD: Th.s Nguyễn. cứu trong đề tài này “ Tìm hiểu về vai trò, quá trình tổng hợp và phân giải của các acid amin trong cơ thể người và nguyên liệu thực phẩm . CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ACID AMIN 1. Khái niệm về acid. tự động (được tự động hóa và vi tính hóa) . CHƯƠNG 2: VAI TRÒ, QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP VÀ PHÂN GIẢI CÁC AXIT AMIN TRONG CƠ THỂ NGƯỜI 2.1. Vai trò của axit amin trong cơ thể người - Axit amin (amino