Lên kết peptid có thể có cả 2 dạng đồng phân cis và trans
Acid amin mạch vòng Báo cáo Hóa Học Thực Phẩm PROLINE I. ĐỊNH NGHĨA • Viết tắt là Pro hay P • Là một α-amino acid, một trong 20 amino acid mã hoá DNA. • Các codon của nó là CCU, CCC, CCA, và CCG. • Nó không phải là một amino acid thiết yếu, cái mà con người có thể tổng hợp được. II. ĐỒNG PHÂN CIS - TRANS • Lên kết peptid có thể có cả 2 dạng đồng phân cis và trans. • Chủ yếu là đồng phân trans (chiếm 99.9% trường hợp trong tự nhiên) do lực đẩy không gian. • Quá trình đồng phân hoá diễn ra chậm. • Nó ngăn cản sự gấp nếp protein bằng cách giữ Pro ở trạng thái không tự nhiên, nhất là khi protein yêu cầu dang cis ( do Pro được tổng hợp trong ribosome ở dạng trans • Có khả năng tạo chuỗi xoắn cấu trúc bậc 2 trong collagen III. SINH TỔNG HỢP • Proline được sinh tổng hợp từ amino acid L-glutamic và tiền chất của nó là imino acid (S)- 1- pyrroline - 5 - caboxylate (P5C). • Các enzyme xúc tác thông thường bao gồm : 1 Acid amin mạch vòng Báo cáo Hóa Học Thực Phẩm - Glutamate kinase - Glutamate dehydrogenase ( yêu cầu NADH hay NADPH ) - Pyrroline-5-caboxylate redutase ( yêu cầu NADH hay NADPH ) Đặc điểm cấu trúc • Cấu trúc mạch vòng đặc biệt với góc nhị diện -75 0 cứng hình thể. • Hoà tan dù có tính béo. • Do Pro thiếu 1 H trong nhóm amide, nên chỉ dóng vaitrò là chất nhận trong liên kết H. • Sự hydro hoá Pro ( xúc tác bởi enzyme prolyl hydroxylase ) tăng đáng kể sự ổn định của collagen then chốt duy trì chuỗi liên kết ở cấu trúc cao hơn. 2 Acid amin mạch vòng Báo cáo Hóa Học Thực Phẩm Proline + α-ketoglutarate + O 2 + Fe 2+ 4-hydroxyproline + Fe 4+ + CO 2 + succinate • TiO 2 hào tan được chiếu tia UV xúc tác phá huỷ protein (nhanh ở đầu có proline) IV. ỨNG DỤNG • Chất xúc không đối xứng cho các phản ứng hũư cơ. • Chất bảo vệ thẩm thấu. • Thành phần thức uống năng lượng. 3 Acid amin mạch vòng Báo cáo Hóa Học Thực Phẩm • Có vị ngọt với dư vị riêng HYDROXYPROLINE I. ĐỊNH NGHĨA • Viết tắt là HYP • Công thức phân tử là C 5 H 9 O 3 N Là một amino acid không phổ biến. • HYP khác với Pro ở chỗ có nhóm OH- ở Cγ. • Những dạng HYP khác cũng tồn tại trong tự nhiên, đáng kể là 2,3-cis-trans-3,4- dihydroxyproline tìm thấy trong tảo cát và có vai trò trong lắng silic oxit. II. SẢN XUẤT VÀ CHỨC NĂNG • Hydroxy hoá từ Pro nhờ enzyme prolyl dydroxylase (quá trình hydroxy hoá đòi hỏi ascorbic acid). Proline + α-ketoglutarate + O 2 + Fe 2+ 4-hydroxyproline + Fe 4+ + CO 2 + succinate • Cấu thành nên collagen, đóng vài trò quan trọng trong sự ổn định collagen tạo nên cấu trúc xoắn collagen chuỗi X—Y— Gly (trong dó thông thường HYP ở vị trí X, Pro ở vị trí Y) tăng sự ổn định xoắn lên 3 lần. 4 Acid amin mạch vòng Báo cáo Hóa Học Thực Phẩm • Nguyên nhân được cho là : - Do H 2 O hình thành mạng lưới lêin kết H giữa prolylhydroxyl và carbonyl. - Hiệu ứng điện tử không gian, sự hydrat hoá của HYP • HYP còn được tìm thấy trong một vài loại protein khác (lastin ở động vật có vú). TRYPTOPHAN I. ĐỊNH NGHĨA • Viết tắt: Trp hay W • Là 1 trong 20 amino acid tiêu chuẩn. • Mã hoá codon UGG. • Chỉ có dạng L-tryptophan được sử dụng trong protein cấu trúc và enzyme. • Tuy nhiên dạng D- cũng được tìm thấy trong các peptid tự nhiên. • Điểm khác biệt trong cấu trúc của Trp là có chứa nhóm indole. 5 Acid amin mạch vòng Báo cáo Hóa Học Thực Phẩm II. SỰ CÔ LẬP • Sự cô lập Trp được báo cáo lần đầu tiên vào năm 1901 bởi Sir Frederick Hopkins bằng cách phân huỷ casein. • Từ 600 gram casein 4-8 gram Trp. III. SINH TỔNG HỢP VÀ SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP • Cây và VSV thường tổng hợp Trp từ shikimic acid và anthranilate. 6 Shikimic acid Anthranilate Acid amin mạch vòng Báo cáo Hóa Học Thực Phẩm • Trong công nghiệp thì Trp cũng được sinh tổng hợp, phụ thuộc vào sự lên men của serine và indole. Quá trình này được xúc tác bởi enzyme Tryptophan synthase. IV. CHỨC NĂNG • Trong nhiều cơ thể hữu cơ (bao gồm con người), Trp là một amino acid thiết yếu đóng vai trò như là nguyên liệu để sinh tổng protein. • Tiền chất sinh hoá để tạo nên các hợp chất: - Serotonin ( chất vận chuyển neuron ) được tổng hợp nhờ Tryptophan hydroxylase. Serotonin có thể được chuyển thành melatonin ( hormone thần kinh ) nhờ N-acetyltransferase và 5-hydroxyindole-O-methyltransferase. - Niacin được tổng hợp từ Trp nhờ kynurenine và quinolinic acid. 7 Serine Indole Acid amin mạch vòng Báo cáo Hóa Học Thực Phẩm • Sử dụng như thực phẩm chức năng. • Dạng chuyển hoá 5-Hydroxytryptophan (5-HTP) được ứng dụng trong y hoc. V. NGUỒN CUNG CẤP Có nhiều trong các loại protein, phụ thuộc vào nguồn gốc thức ăn • Socola, yến mạch, xoài, chuối • Chà là, sữa, trứng, cá, vừng, lạc • Gia cầm, gà tây Tryptophan (Trp) Content of Various Foods Food Protein [g/100 g of food] Tryptophan [g/100 g of food] Tryptophan/Protein [%] egg, white, dried 81.10 1.00 1.23 spirulina, dried 57.47 0.93 1.62 cod, atlantic, dried 62.82 0.70 1.11 soybeans, raw 36.49 0.59 1.62 cheese, Parmesan 37.90 0.56 1.47 caribou 29.77 0.46 1.55 sesame seed 17.00 0.37 2.17 cheese, cheddar 24.90 0.32 1.29 sunflower seed 17.20 0.30 1.74 pork, chop 19.27 0.25 1.27 turkey 21.89 0.24 1.11 chicken 20.85 0.24 1.14 beef 20.13 0.23 1.12 salmon 19.84 0.22 1.12 lamb, chop 18.33 0.21 1.17 perch, Atlantic 18.62 0.21 1.12 egg 12.58 0.17 1.33 wheat flour, white 10.33 0.13 1.23 milk 3.22 0.08 2.34 rice, white 7.13 0.08 1.16 potatoes, russet 2.14 0.02 0.84 banana 1.03 0.01 0.87 8 5-HTP Acid amin mạch vòng Báo cáo Hóa Học Thực Phẩm HISTIDINE I. ĐỊNH NGHĨA • Là 1 loại acid amin không thay thế ở trẻ em • Histidine được tìm thấy vào năm 1896 do Albrecht Kossel – một bác sĩ người Đức • Công thức: C 6 H 9 N 3 O 2 • Danh pháp IUPAC: • 2-amino-3-(3H-imidazol-4-yl)propanoic acid • Công thức cấu tạo II. TÍNH CHẤT VẬT LÝ • Nhiệt độ phân hủy 287 0 C • pI = 7.59 • Ở 25 0 C độ tan là 4.0 g/100 g H2O III. SỰ CHUYỂN HÓA TRONG CƠ THỂ • Trong cơ thể, histidine được chuyển hóa thành histamine bởi enzyme histidine dercaboxylase • Histamine biểu hiện tác dụng của mình bằng việc kết hợp với các thụ thể histamine tế bào đặc hiệu. Có 4 loại thụ thể hsstamine đã được xác định đó là thụ thể thư H1 đến H4. 9 Sự chuyển hóa histidine thành histamine Acid amin mạch vòng Báo cáo Hóa Học Thực Phẩm Loại Vị trí Chức năng Thụ thể H1 Thấy ở tổ chức cơ trơn, nội mạc, và hệ thần kinh trung ương Gây giãn mạch, co thắt khí quản, hoạt hóa cơ trơn , sự phân chia của các tế bào nội mạc; gây đau và ngứa do côn trùng cắn; các thụ thể sơ cấp liên quan đến các hội chứng viêm mũi dị ứng và bệnh tiêu chảy. Thụ thể H2 Có ở các tế bào đỉnh thành dạ dày Chủ yếu kích thích bài biết axít gastric. Thụ thể H3 - Giảm giải phóng các chất dẫn truyền thần kinh như: histamine, acetylcholine, norepinephrine, serotonin Thụ thể H4 Chủ yếu thấy ở tuyến giáp , ruột non, lách, và đại tràng. Còn thấy ở bạch cầu ái kiềm, và tuỷ xương. Vai trò sinh lý chưa được biết. IV. CHỨC NĂNG TÁC DỤNG • Là 1 acid amin cần thiết cho cơ thể phát triển và duy trì sức khỏe, đối với trẻ em thay thế các tế bào bị thương, bị bệnh • Histidine tham gia vào quá trình tạo hemoglobin. • Cần phải cân bằng lượng histidine trong cơ thể để đảm bảo cho thần kinh và sức khỏe ổn định • Ðối với người lớn Histidine (chuyển hóa thành histamine) làm cho mạch máu nở rộng, làm giảm huyết áp, tăng tính thẩm thấu của thành mạch • Quá nhiều Histidine sinh ra dị ứng. Nếu bị ảnh hưởng di truyền cơ thể không thể biến tạo được chất Histidine con người sinh ra bệnh nói ngọng, rối loạn tâm lý • Ngược lại với 1 lượng thấp histidine thì làm tăng bệnh thấp khớp, các tật điếc V. CÁC LOẠI THỰC PHẨM CHỨA HISTIDINE Các sản phẩm giàu protein như: • Thịt • Các sản phẩm từ sữa • Gạo • Lúa mì • Lúa mạch đen … 10