Polysaccharide động vật
Polysaccharide Động vật GVGD: Nguyễn Thủy Hà Trang 1 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP. HỒ CHÍ MINH …*-*… KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM TP. HỒ CHÍ MINH, 2015 TÊN ĐỀ TÀI POLYSACCHARIDE ĐỘNG VẬT Nhóm: 7 GVGD: Nguyễn Thủy Hà Polysaccharide Động vật MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Là chất dinh dưỡng chủ yếu trong khẩu phần ăn người Việt Nam. Trong cơ thể saccharide và các dẫn xuất của chúng hoàn thành các nhiệm vụ sau: saccharide là nguồn năng lượng cho mọi hoạt động sống, saccharide cần thiết cho sự oxy hoá bình thường các chất béo và protein… Khi thiếu saccharide thì sự oxy hoá các chất trên không thể tiến hành đến cùng. Saccharide là nguồn dinh dưỡng dự trữ, đồng thời tham gia vào cấu tạo các protein phức tạp, một số enzyme và hoocmon. Saccharide còn đóng vai trò bảo vệ cơ thể khỏi bị nhiễm trùng, khỏi bị các độc tố thâm nhập, nó tham gia vào quá trình thụ thai và quá trình phục hồi và điều hoà phản ứng enzyme. Nhằm cung cấp và làm rõ nhiều vấn đề về chức năng của saccharide, hôm nay nhóm chọn đề tài “Polysaccharide động vật” một phần trong saccharide. Để giới thiệu về những cấu trúc, chức năng cũng như những loại Polysaccharide khác nhau của động vật. Trong quá trình tìm hiểu và xây dựng đề tài nhóm đã làm cố gắng hết sức nhưng không thể tránh khỏi những sai sót. Vì vậy nhóm chúng em mong nhận được những góp ý từ cô để bài báo cáo của nhóm thêm hoàn chỉnh. Chân thành cám ơn cô. GVGD: Nguyễn Thủy Hà Trang 2 Polysaccharide Động vật 1. TỔNG QUAN VỀ SACCHARIDE Saccharide ( hay còn gọi là Glucide hoặc Carbohydrat) là nhóm chất hữu cơ phổ biến khá rộng rãi trong cơ thể sinh vật. Nhìn chung, hàm lượng saccharide ở thực vật cao hơn ở động vật chúng chiếm khoảng 80 - 90% so với trọng lượng chất khô, trong khi đó ở động vật không vượt quá 2%. Ở thực vật, saccharide tập trung nhiều ở thành tế bào thực vật, mô nâng đỡ, mô dự trữ. Tuy nhiên hàm lượng saccharide ở thực vật thay đổi nhiều tùy loài, tùy giai đoạn sinh trưởng, phát triển của thực vật v.v. Trong cơ thể người và động vật, saccharide tập trung chủ yếu trong gan. Trong máu cơ thể bình thường, hàm lượng saccharide thường là hằng số. Ở vi sinh vật, saccharide tham gia vào thành phần cấu tạo của tế bào như peptidoglycan ở thành tế bào; ở dạng dữ trữ trong nguyên sinh chất như hạt glycogen; saccharide còn được tìm thấy trong các bao nhày một số vi sinh vật tạo ra các sản phẩm như: xanthan, dextran, thạch dừa… Thực vật xanh có khả năng sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời để tổng hợp saccharide từ CO 2 và H 2 O. Động vật và người không có khả năng này, vì vậy thực vật là nguồn dinh dưỡng quan trọng của người và động vật. 1.1 Thành phần cấu tạo Saccharide được cấu tạo từ các nguyên tố chính là C, H, O. Trong đó, tỷ lệ H:O là 2:1 nên saccharide còn được gọi là carbohydrate. Công thức chung của saccharide là (CH 2 O) n . Ví dụ, ngoại lệ đường deoxyribose có công thức C 5 H 10 O 4, công thức của acid lactic là (CH 2 O) 3 nhưng không phải là saccharide. 1.2 Vai trò của Saccharide Vai trò dinh dưỡng của saccharide Vai trò về năng lượng: GVGD: Nguyễn Thủy Hà Trang 3 Polysaccharide Động vật Một gam saccharide khi oxy hoá hoàn toàn cho 4,1 kcalo. Đối với người và gia súc nói chung saccharide cung cấp 60-70% nhu cầu về năng lượng cho cơ thể, đối với loài nhai lại như: trâu, bò, dê, cừu thì hầu hết nhu cầu về năng lượng là từ saccharide. Saccharide là chất dự trữ năng lượng đầu tiên (trước protein và lipid), là sản phẩm đầu tiên của quá trình quang hợp, là nguồn năng lượng trực tiếp dễ dàng khai thác và ít gây biến cố nguy hại cho cơ thể. Vai trò về tạo hình: Từ glucose có thể chuyển hoá thành acid glucoronic là chất khử độc số một của cơ thểTừ glucose có thể amin hoá thành glucozamin hoặc tiếp tục được acetyl hoá thành acetyl glucozamin, đây là 2 chất quan trong trong cấu trúc màng, nó tạo ra yếu tố chỉ định tính kháng nguyên của màng (ví dụ: màng của hồng cầu). Thành phần cấu tạo nên các tổ chức thần kinh Ngoài vai trò sinh năng lượng ở mức độ nhất định, carbohydrate còn có vai trò tạo hình. Mặc dù cơ thể luôn phân hủy carbohydrate để cung cấp năng lượng, mức carbohydrate trong cơ thểvẫn ổn định nếu ăn vào đầy đủ. Tất cả các tổ chức và tế bào thần kinh đều có chứa carbohydrate. Desoxyribonucleic acid (DNA) là cơ sở vật chất của di truyền sinh học có chứa đường ribose là loại pentose. GVGD: Nguyễn Thủy Hà Trang 4 Polysaccharide Động vật Bảo vệ gan, giải độc Khi glycogen gan được dự trữ đã tương đối đầy đủ, gan sẽ có khả năng giải độc tương đối mạnh đối với chứng độc huyết do một vài loại hoá chất độc (như carbon tetra-chloride, cồn, thạch tín) và do bị nhiễm các loại vi sinh vật gây bệnh gây nên. Vì thế đảm bảo việc cung cấp đường, duy trì trong gan đủ lượng glycogen với mức độnào đó sẽ bảo vệ gan tránh được những tổn hại của các tác động có hại; đồng thời sẽduy trì được chức năng giải độc bình thường của gan. Chống tạo thể cetone Lipid oxy hoá trong cơ thể sẽ dựa vào năng lượng do carbohydrate cung cấp. Khi carbohydrate cung cấp không đủ, cơ thể do bị bệnh (như bệnh tiểu đường) không thể tận dụng được nguồn carbohydrate, nguồn năng lượng phần lớn cần thiết do lipid cung cấp, và khi lipid oxy hoá không hoàn toàn thì sẽ sinh thể cetone, đây là chất mang tính acid, nếu tích đọng trong cơ thể nhiều sẽ dẫn đến ngộ độc acid. Vì vậy có thể xem carbohydrate có tác dụng chống tạo thể cetone và phòng ngừa ngộ độc acid. Vai trò trong công nghệ thực phẩm Vai trò của saccharide trong cộng nghệ thực cũng rất đa dạng và vô cùng quan trọng, điển hình như sau: Làm nguyên liệu cho các quá trình chế biến thực phẩm như: rượu, bia, cồn, nước giải khát, bột ngọt…(các nguyên liệu giàu đường như nho, mật rỉ…hay giàu tinh bột như ngũ cốc, khoai mì…) Tạo kết cấu, cấu trúc cho sản phẩm: tạo sợi, tạo màng (miến, mì, bánh tráng); tạo độ đặc, độ đàn hồi (giò lụa, mức đông), tạo độ phồng nở (bánh phồng tôm), tạo bọt (bia)… Tạo thành các yếu tố chất lượng cho sản phẩm: tạo vị ngọt (đường) cho bánh kẹo, tạo vị chua cho yaourt (lên men lactic), tạo màu sắc, mùi thơm, cố định mùi, giữ ẩm… GVGD: Nguyễn Thủy Hà Trang 5 Polysaccharide Động vật 1.3 Phân loại Có nhiều cách phân loại saccharide, thong thường phân loại theo 3 cách sau: Theo tính khử Saccharide khử Saccharide không khử Theo tính hòa tan Saccharide tan Saccharide không tan Theo cấu tạo MonoSaccharide (MS): có chứa 1 gốc đường. OligoSaccharide (OS): có chứa từ 2 đến 10 gốc đường. PolySaccharide (PS); có chứa trên 10 gốc đường. 2. POLYSACCHARIDE 2.1 Khái niệm Polysaccharide được tạo thành từ các monosaccharide (> 10) liên kết với nhau bằng liên kết glucoside, còn rất ít nhóm –OH glucoside, không còn tính khử. Polysaccharide là hợp chất hữu cơ cao phân tử thường gặp trong thiên nhiên. Khi thủy phân polysaccharide tạo nên một lượng lớn các gốc monosaccharide (đến vài chục ngàn gốc). Polysaccharide có nhiều trong các sản phẩm thực phẩm. Trong tự nhiên, có vai trò như là chất tạo hình (rau, quả), chất dinh dưỡng như: ngũ cốc, khoai tây, cây họ đậu. GVGD: Nguyễn Thủy Hà Trang 6 Polysaccharide Động vật Polysaccharide còn là tác nhân tạo gel, tạo độ dày như tinh bột, pectin, agar, alginate, guaran gum; tác nhân ổn định cho hệ thống nhũ tương, tạo màng hoặc mạ một lớp để bảo vệ thực phẩm chống lại các phản ứng không mong muốn. 2.2 Phân loại – Danh pháp Phân loại: Theo thành phần của gốc monosaccharide: Polysaccharide thuần (homopolyose – đồng thể): được cấu tạo từ một loại monosaccharide. Polysaccharide tạp (heteropolylose – dị thể): được cấu tạo từ nhiều loại monosaccharide. Theo đặc tính của mạch polysaccharide: Polysaccharide mạch thẳng Polysaccharide mạch nhánh. Theo nguồn gốc của polysaccharide: Polysaccharide thực vật Polysaccharide động vật. Theo chức năng, thì được chia làm 3 loại: Polysaccharide có chức năng tạo hình, tạo khung như: cellulose, hemicellulose và pectin ởthực vật; chitin và muco ở động vật. Polysaccharide có chức năng dự trữ: tinh bột dextrin, inulin ở thực vật; glycogen ở động vật Polysaccharide có chức năng giữ nước: agar, pectin, alginate ở thực vật; mucopolysaccharide ở động vật Danh pháp: GVGD: Nguyễn Thủy Hà Trang 7 Polysaccharide Động vật Hệ thống danh pháp của polysaccharide không có. Nhưng thường người ta sử dụng theo nguyên tắc hợp lý: lấy sự gọi tên của monosaccharide cơ bản làm gốc và kết thúc bằng đuôi “-ose” thay bằng đuôi “-an”. Ví dụ: Xenlulose, dextran. Polysaccharide thuần: gọi tên của Polysaccharide bằng tên của monosaccharide bỏ đuôi “ose”, them “an” (Glucan, Fructan,…) Polysaccharide tạp: gọi tên của Polysaccharide bằng tên của tất cả các monosaccharide tham gia cấu tạo, riêng monosaccharide cuối thì bỏ đuôi “ose”, thêm “an” (Galactoglucan,…). 2.3 Ứng dụng Lĩnh vực ứng dụng Polysaccharide thích hợp Làm bền nhũ tương/huyền phù trong sữa đặc và sữa chocolate. Carragenan, align, pectin, CMC (Carboxy Methyl Cellulose) Làm bền nhũ tương trong café sữa, margarine có hàm lượng béo thấp. Carragenan Làm chất ổn định trong kem, chống lại việc kết tinh đá, nóng chảy hay tách pha, cải thiện cấu trúc. Carragenan, algin, agar, gum tragacanth, xanthan gum, tinh bột biến tính, CMC, MC (Methyl Cellulose) Làm chất giữ nước, cải thiện cấu trúc, tăng độ mềm cho phô mai. Carragenan, agar, karaya gum, gum tragacanth, CMC, algin Tạo đặc, tao gel cho sữa, làm bánh pudding, bánh kem. Pectin, align, carrageenan, tinh bột biến tính, CMC, guaran gum Làm chất giữ nước và làm bền nhũ cho sản phẩm thịt. Agar, karaya gum, guaran gum Làm chất tạo đông cho sản phẩm thịt, cá, rau quả. Carragenan, algin, agar Chất làm bền và tạo đặc, chống vữa cho soup, sauce, nước trộn salad, mayonnaise và các sản phẩm có hàm lượng tinh bột và lipid thấp. Algin, agar, gum tragacanth, xanthan gum, tinh bột biến tính, CMC, MC (Methyl Cellulose) Làm bền bọt bia, bọt kem, bánh nướng từ trứng Carragenan, algin, agar, gum tragacanth, xanthan gum Làm chất giữ ẩm cho bánh mì, bánh bông lan, tạo độ mềm cho bánh. Agar, carragenan, algin, guaran gum, xanthan gum GVGD: Nguyễn Thủy Hà Trang 8 Liên kết 1-6 Glucosidic Glucose Polysaccharide Động vật Tạo đặc, tao gel cho bột chà trái cây, confiture, jam, jelly… Pectin, algin Tạo gel cho các loại kẹo trái cây nghiền, mức đông. Pectin, align, carragenan, align, gum Arabic, tinh bột biến tính. Ổn định độ phân tán thịt trong sản phẩm nước quả đục. Pectin, align, propylin glycol, alginate, MC, guaran gum, xanthan gum Làm bền nhũ cho sản phẩm chứa chất thơm dạng bột, dạng con nhộng. Gum arabic, gum ghatti, xanthan gum 3. POLYSACCHARIDE ĐỘNG VẬT 3.1 Glycogen Là polysaccharide dự trữ ở động vật được tìm thấy trong gan và cơ, hiện nay còn tìm thấy trong một số thực vật như ngô, nấm. Có cấu tạo giống amylopectin nhưng phân nhánh nhiều hơn, bị thuỷ phân bởi phosphorylase ( có coenzyme là pyrydoxal phosphate), để cắt liên kết 1-6 cần enzyme debranching. Sản phẩm cuối cùng là các phân tử glucose-1-P. GVGD: Nguyễn Thủy Hà Trang 9 Polysaccharide Động vật Hệ thống thần kinh trung ương điều hoà việc tạo thành và phân giải glycogen trong cơ thể. Hệ thống nội tiết tố cũng tham gia vào điều hoà chuyển hoá glycogen ở gan. Khi glucose trong máu cao, insulin của tuyến tụy kích thích tổng hợp glycogen ở gan và gây hạ đường huyết. Khi glucose trong máu thấp, adrenalin của tuyến thượng thận giúp phân giải glycogen ở gan. GVGD: Nguyễn Thủy Hà Trang 10 Hình 1: Các hạt Glycogen trên tế bào gan [...]... trơn giúp cử động khỏi bị đau Hyaluronic acid bị thủy phân bởi hyaluronidase, enzyme này được tìm thấy trong vi khuẩn gây bệnh, trong tinh trùng Hyaluronidase tạo dễ dàng cho tinh trùng đi vào noãn của buồn trứng, mặt khác nó cũng là yếu tố giúp cho các chất khác và vi khuẩn gây bệnh đi vào các mô trong cơ thể GVGD: Nguyễn Thủy Hà Trang 11 Polysaccharide Động vật 3.3 Chondroitin Là heteropolysaccharide,... xương sụn Hình 3: Công thức cấu tạo 3.4 Heparin Heteropolysaccharide có tác dụng chống lại sự đông máu và ngăn chặn sự biến đổi prothrombin thành thrombin Hình 4: Công thức cấu tạo GVGD: Nguyễn Thủy Hà Trang 12 Polysaccharide Động vật Chỉ định điều trị bằng Heparin - Nghẽn mạch huyết khối tĩnh mạch (điều trị dự phòng và điều trị chữa bệnh) - Huyết khối động mạch vành - Đông máu rải rác trong lòng mạch... Hà Trang 14 Polysaccharide Động vật Hình 8: Màng bao thực phẩm Trong công nghiệp Xử lý nước thải trong công nghiệp rất hiệu quả Xử lý nước thải công nghiệp nghành dệt may Xử lý nước thải nghành chế biến thủy hải sản 3.6 Dextran Được tìm thấy ở vi khuẩn và nấm men, cấu tạo mạch chính là αDglucose1-6, nhánh là α1-3 và thỉnh thoảng có nhánh α-1-2 hay α-1-4 Do có cấu tạo 1-6 nên đối với động vật, dextran... rác trong lòng mạch (DIC) - Phẩu thuật bypass tim phổi - Huyết khối gây nghẽn mạch não 3.5 Chitin Là homopolysaccharide, có ở võ sò, ốc, tôm, cua, các loại côn trùng và ở nấm mốc Nó có cấu tạo như sau: Hình 5: Vỏ côn trùng – Vỏ tôm GVGD: Nguyễn Thủy Hà Trang 13 Hình 6: Nấm mốc Polysaccharide Động vật Ứng dụng Trong y tế Chỉ khâu phẫu thuật Đầu tiên được phát hiện với khả năng chữa lành vết thương,.. .Polysaccharide Động vật 3.2 Hyaluronic acid Có công thức cấu tạo được lập lại từ đơn vị sau: Hình 2: Công thức cấu tạo Hyaluronic acid Hyaluronic acid có trọng lượng phân tử rất lớn, có thể lên đến nhiều triệu,... và thỉnh thoảng có nhánh α-1-2 hay α-1-4 Do có cấu tạo 1-6 nên đối với động vật, dextran không bị phân giãi hay bị phân giãi rất chậm GVGD: Nguyễn Thủy Hà Trang 15 Hình 9: Công thức cấu tạo Polysaccharide Động vật Dextran có độ dài và hình dạng giống albumin, người ta thường dùng nhiệt để thủy phân không hoàn toàn dextran nhằm thay thế protein của huyết tương , dung dịch 10% của nó hoàn toàn trong... kết tinh đường, cải thiện khả năng hút ẩm, duy trì hương và hình dạng của thực phẩm Ngoài ra dextran còn được dùng để chế thành thức ăn kiêng đối với một số bệnh GVGD: Nguyễn Thủy Hà Trang 16 Polysaccharide Động vật như đái tháo đường, làm chất đồng hóa, chất ổn định, chất tạo màng trong bảo quản và chế biến thực phẩm Trong y học và thú y: dextran có phân tử lượng khoảng 80000 được dùng làm chất thay... máu và một số triệu chứng có liên quan dến suy dinh dưỡng, rối loạn tiêu hoá Dextran còn được dùng chế tạo chỉ sinh học, băng dính sinh học dùng trong phẫu thuật GVGD: Nguyễn Thủy Hà Trang 17 Polysaccharide Động vật TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Tiếng Việt 1 Hóa học thực phẩm,2014 Khoa công nghệ thực phẩm Trường đại học công 2 3 4 5 nghiệp thực phẩm TP.HCM Phạm Thị Trân Châu, Trần Thi Áng 1999 Hoá sinh... và từ đó nó được sản xuất rộng rãi ở Nhật Ngoài ra nó còn được dùng để bang các vết bỏng, vết thương bề mặt, và đặc biệt là trong các phẫu thuật cấy ghép da Chế tạo gốm y sinh Trong những năm gần đây, vật liệu gốm y sinh đã được phát hiện và sự dụng rộng rãi trong các vấn đề cham sóc sức khỏe con người Trong đó, gốm y sinh Hap có tiềm năng ứng dụng rộng rãi do tính tương thích và hoạt tính sinh học . thực vật; glycogen ở động vật Polysaccharide có chức năng giữ nước: agar, pectin, alginate ở thực vật; mucopolysaccharide ở động vật Danh pháp: GVGD: Nguyễn Thủy Hà Trang 7 Polysaccharide Động. Theo đặc tính của mạch polysaccharide: Polysaccharide mạch thẳng Polysaccharide mạch nhánh. Theo nguồn gốc của polysaccharide: Polysaccharide thực vật Polysaccharide động vật. Theo chức năng,. dextran. Polysaccharide thuần: gọi tên của Polysaccharide bằng tên của monosaccharide bỏ đuôi “ose”, them “an” (Glucan, Fructan,…) Polysaccharide tạp: gọi tên của Polysaccharide bằng tên của tất