Chương 2 Protein

HÓA SINH THỰC PHẨM CHƯƠNG PROTEIN Những hiểu biết protein??? Tại protein gọi chất đạm ??? Protein cung cấp loại TP ??? Ý nghĩa số 6,25 ??? KHÁI NIỆM CHUNG VỀ PROTEIN Đònh nghóa Protein      đại phân tử sinh học, chứa nitơ, cấu tạo từ acid amin, có trọng lượng phân tử lớn 5000 danton, bò kết tủa hoàn toàn acid tricloacetic 10% (TCA) Nguồn Protein Động vật: Lượng protein chiếm 70 % chất khô, Thòt gia súc, gia cầm, cá, tôm, trứng, sữa, Cua, cáy, tép, động vật thân mềm, Phế thải lò mổ: tiết xương Thực vật: Hạt loại đậu, đặc biệt đậu nành (25 -35%) Các loại bèo hoa dâu, tảo, nấm KHÁI NIỆM CHUNG VỀ PROTEIN Hàm lượng protein số nguyên liệu động vật thực vật Nguyên liệu Protein Nguyên liệu Protein Gan 18 - 19 Lúa 7–8 Tim 16 - 18 Bắp – 10 Mô thòt gia súc 16 – 22 Đậu phộng 23 – 27 Trứng 13 – 15 Đậu nành 34 – 40 Sữa bò 3–5 Thòt cá Hến 4–5 17 – 21 Sò 8–9 Tôm 19 – 23 Ốc 11 – 12 Mực 17 – 20 Moi 13 – 16 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ PROTEIN Thành phần nguyên tố H : – 7,5% O : 21 - 24% C : 50 - 55% N : 15 - 18% S : – 0,24% Các nguyên tố khác: P, Fe, Zn, Cu, Mn, Ca Như acid amin ??? Acid amin tham gia vào cấu trúc protein ??? Acid amin khơng thay ??? ACID AMIN Đònh nghóa  Acid amin dẫn xuất acid carboxylic hydro thay nhóm amin vò trí α hay β  Các acid amin khác gốc R R CH NH2 COOH R CH CH2 COOH NH2  22 loại α - acid amin / 100 loại acid amin  Tồn chủ yếu dạng ion lưỡng cực dung dòch pH = Phân loại theo cấu tạo Nh Tên Monoamino monocarboxylic ACID AMIN Số aa Tên aa Glycin Alanin Valin Leucin Isoleucin Serin Threonin R H CH3 (CH3)2CH (CH3)2CH2CH (CH3)(C2H5)CH (HO)CH2 (HO)(CH3)CH (NH2)(CH2)4 Diamino monocarboxylic Lysin Arginin Monoamino dicarboxylic Aspatic Glutamic (COOH)CH2CH2 Amid aa dicarboxylic Asparagin Glutamin (NH2)COCH2 (NH2)COCH2CH2 Acid amin chứa S Cystein Cystin Methionin (SH)CH2 Acid amin dò vòng Proline Oxiproline Tryptophane Histidin (NH2)(NH)C-NH(CH2)3 (COOH)CH2 HO (alanin)-S-S-(alanin) COOH COOH N N CH S(CH ) 2 H H N CH2 CH2 HN HO N CH2 CH2 Phân loại theo tính dinh dưỡng Acid amin thay thế: ACID AMIN thể tổng hợp từ aa khác Acid amin không thay thế: thể không tự tổng hợp được, phải bổ sung đặn Val, Leu, Ileu, Met, Thr, Phe, Try, Lys, Arg, His stt Acid amin Nhu cầu, g/ngày stt Acid amin Nhu cầu, g/ngày Valin Leucin Isoleucin Threonin Methionin 8,8 9,0 3,3 3,5 3,0 10 Lysin Tryptophan Phenylalanin Histidin Arginin 5,2 1,1 4,4 2,0 2,0 Acid amin có tan nước khơng ??? L D-acid amin ??? Hiện tượng racemic hóa ??? Tính điện ly lưỡng cực , pI ??? Biến đổi protein thể PROTEIN Sự chuyển hóa acid amin Sinh tổng hợp protein (phần lớn) Chuyển hoá theo nhóm NH2 Chuyển hoá theo nhóm COOH Chuyển hoá theo nhóm - R Một phần nhỏ acid amin: trình oxy hóa khử sinh học tạo nhiệt lượng Q (giải phóng hóa sẵn có), tạo thành khung C (dẫn xuất acid amin) cần thiết cho trình trao đổi chất, sinh tổng hợp chất có hoạt tính sinh học COOH COONH4 PROTEIN COONH Biến đổi protein thể + 2NH3 COOH Sự chuyển hóa sản phẩm cuối NH3 Động vật: tạo acid amin R C COOH + NH3 - H2O R O C COOH R NADH2 NAD NH Thực vật: kết hợp với acid hữu thành muối amon COOH COONH4 + COOH CO2 2NH3 COONH4 Thải trình hô hấp C NH2 COOH Biến đổi protein thể PROTEIN Chu trình Ornithin: tổng hợp Urea, chuyển hóa NH3 CO2 Những sản phẩm từ protein ??? Sản phẩm chứa prot hư hỏng ??? Phản ứng Maillard ??? Biến đổi protein CNCBTP Phản ứng thủy phân PROTEIN Protein Polypeptids Peptids Peptone Acid amin  Tác nhân thủy phân H+; OH-; enzym protease  Protease: bromelin, papain, neutrase, pepsine, tripsine, …  Sử dụng kết hợp H+ - enzym hay OH- - enzym  Chế biến: tạo nhiều loại sản phẩm (TP hoàn toàn – không hoàn toàn)  Bảo quản: tạo loại peptide gây vò đắng cho sản phẩm PROTEIN Biến đổi protein CNCBTP Phản ứng oxy hóa +H2O R CH COOH -CO2 R CH2 OH OH R CH -CO2 COOH R CH2 NH2 R CH COOH NH2 -NH3 -CO2 R CHO O CH2 N H CH CH3 COOH N NH2 H Acid Aspartic Cysteine,Cystine, Methionine N Scartol CH3 CH2 Indol H SH Ethyl mercaptide CH2OH CH2 SH Ethanol mercaptol Biến đổi protein CNCBTP PROTEIN Sự biến tính  Tạo trạng thái cấu trúc sản phẩm mong muốn trình CB (Độ xốp, đàn hồi: hệ bọt (bánh mì, lan);  Dạng gel: kẹo dẻo, yaourt, phomai, thòt đông,…;  Dạng nhũ: xúc xích) Biến đổi protein CNCBTP Sự biến tính  Làm giảm khả hoà tan,  Mất khả tạo gel;  Gây đông tụ không mong muốn,  Mất tác dụng sinh học bảo quản SP (Bột mì, bột trứng, chế phẩm enzym,…) PROTEIN Biến đổi protein CNCBTP Phản ứng Maillard PROTEIN Sinh tổng hợp protein ??? Sinh tổng hợp protein   PROTEIN Là q trình tạo thành chuỗi polypeptid proteins Gồm giai đoạn, Sao chép & Giải mã DNA mRNA tRNA (ribosomes) Protein DNA → RNA → Protein DNA Sao chép mRNA Ribosome Giải mã Protein Tế bào khơng có nhân Prokaryotic Cell DNA → RNA → Protein Màng nhân (membrane) DNA Tế bào có nhân Eukaryotic Cell Sao chép Pre-mRNA Tạo mRNA mRNA Ribosome Giải mã Protein Quá trình giải mã mRNA tạo thành protein [...]... 28 ,86 36,11 45,18 51,67 L-Leucine 2, 270 2, 19 2, 66 3, 823 5,638 L-Methionine 1,818 3,381 6,070 10, 52 17,60 L-Proline 127 ,4 1 62, 3 20 6,7 23 9,0 L-Tryptophane 0, 823 1,136 1,706 2, 795 4,987 L-Tyrosine 0, 020 0,045 0,105 0 ,24 4 0,565 L-Valine 8,34 8,85 9, 62 10 ,24 Tính chất vật lý ACID AMIN Phổ hấp thu: vùng hấp thu tử ngoại 24 0 -28 0 nm, aa nhân thơm như tyr, phe có phổ hấp thu ở 28 0nm Tính hoạt quang: Có hai dạng... R Các phản ứng chuyền từ aa này sang aa khác Phe - Tyr O CH CH2 COOH [O] HO O CH CH2 NH2 NH2 CONH2 COOH A.pyruvic - Ala C O CH3 (piruvic) CH2 + COOH COOH COOH CH2 C CHNH2 CH3 COOH (glutamin) NH2 (alanin) CH2 + CH2 CHNH2 COOH (a glutamic) ACID AMIN Các phản ứng đặc trưng 8 Phản ứng với ninhydrin O O OH OH + R CH COOH H +H2O -NH3 -CO2 OH NH2 O +R CHO O Ninhydrin (oxh) ninhydrin (khử) pH > 4, xảy ra phản... hóa theo phản ứng oxy hóa R CH COOH + 1 /2 O2 R NH2 COOH C + NH3 O 4.4 Desamin hóa theo phản ứng khử nội phân tử R CH2 CH NH2 COOH R CH CH COOH + NH3 ACID AMIN Các phản ứng đặc trưng 5 Phản ứng decarboxyl hóa R CH COOH R CH2 NH2 + CO2 NH2 6 Chuyển acid amin Cetoacid A + Acid amin B === Acid amin A + Cetoacid B R1 CH O COOH + R2 CH NH2 COOH R2 CH O COOH + R1 CH NH2 COOH ACID AMIN Các phản ứng đặc trưng... độ 20 - 25 0  Đa số đều có vò ngọt, (glutamate Na bột ngọt, Asp, Lys)  Tan khá tốt trong nước, mức độ tan có khác nhau Độ hòa tan của một số acid amin trong nước [g/100g nước] Acid amin Nhiệt độ [oC] 0 25 50 75 100 L-Alanine 12, 73 16,51 21 ,79 28 .51 37.30 L-Cistine 0,005 0,011 0, 024 0,0 52 0,114 L-Glutamic acid 0,341 0,843 2, 186 5,553 14,00 Glycine 14,18 24 ,99 39,10 54,39 67,17 L-Hydroxyproline 28 ,86... hay base ACID AMIN Các phản ứng đặc trưng 2 Phản ứng với acid Nitrơ HNO2 (ph pháp Van-Slyke) 3 Phản ứng với formaldehyd R CH NH2 COOH + O HC H (ph pháp Sorensen) R CH N COOH CH2 + H2O ACID AMIN Các phản ứng đặc trưng 4.1 Desamin hóa theo phản ứng thuỷ phân R CH COOH + H2O R NH2 CH COOH + NH3 COOH + NH3 OH 4 .2 Desamin hóa theo phản ứng khử R CH NH2 COOH + H2 R CH2 ACID AMIN Các phản ứng đặc trưng 4.3 Desamin... Peptide NNC Peptide NNC 19 – 23 20 – 23 15 – 17 15 – 17 4–5 5–6 D-Leu-D-Leu Ala-Leu Leu-Ala Gly-Leu Leu-Gly Ala-Val 5–6 18 – 22 18 – 21 19 – 23 18 – 21 60 – 80 Val-Ala Phe-Gly Gly-Phe Phe-Gly- Phe-Gly Phe-Gly- Gly-Phe 65 – 75 16 – 18 15 – 17 1,0 – 1,5 1,0 – 1,5 PEPTIDS Tính chất Ngưỡng nhận cảm các peptide tạo vò mặn [mmol/l] Peptide NNC Peptide NNC Orn-βAla-HCl Orn-γAbu-HCl 1 ,25 1,40 Orn-Tau-HCl Lys-Tau-HCl... Orn-γAbu-HCl 1 ,25 1,40 Orn-Tau-HCl Lys-Tau-HCl NaCl 3,68 5,18 3, 12 Các peptide có vò ngọt COOH C COO - CH2 N H 3+ H CO C NH 3 + CO NH NH R1 C R3 R2 αL-aspartyl-L-phenylalanine methyl ester Aspartame / Nutrasweet R 1 C R R 3 2 L-aminomalonyl-L-phenylalanine methyl ester Polypeptid – protein ??? Protein có phải là polymer sinh học khơng ??? Protein có phân nhánh khơng ??? Xoắn alpha – gấp nếp beta ??? Cấu... nếp beta ??? Cấu trúc có chức năng sinh học của prot ??? Cấu trúc phân tử  Protein là chuỗi polypeptide chứa hơn 100 acid amin  Liên kết chủ yếu là liên kết peptide  Các protein khác nhau do : - Số lượng các a.a - Thứ tự các a.a 1 Cấu trúc bậc 1 Mạch thẳng Liên kết : peptid PROTEIN PROTEIN Cấu trúc phân tử 2 Cấu trúc bậc 2  Nguyên nhân: có C bất đối  Cấu trúc xoắn α: 3,6 gốc a.a tạo một vòng xoắn,... ứng tiếp theo tạo ra phức màu xanh tím O H OH O O O + NH3 + HO N - 3H2O HO O O O O Phức Ruheman (xanh tím) ACID AMIN Các phản ứng đặc trưng 8 Phản ứng với ninhydrin Acid aspartic khi tác dụng với ninhydrin giải phóng 2 CO 2 Prolin và oxyprolin tạo hợp chất màu vàng, không giải phóng NH 3 O O O O Ninhydrin + H N COOH Proline - H2O - CO2 N O Phức màu vàng Các phản ứng đặc trưng ACID AMIN 9 Phản ứng tạo... Peptids là chuỗi aa liên kết với nhau bằng liên kết peptide  Liên kết peptide rất bền (>400KJ/mol)  Phân loại: theo số acid amin có trong chuỗi peptide 2 acid amin n =2 dipeptide số liên kết peptide = 1 3 acid amin n=3 tripeptide số liên kết peptide = 2 4 acid amin n=4 tetrapeptide số liên kết peptide = 3 m acid amin m ≤ 10 oligopeptide số liên kết peptide = m-1 n acid amin n > 10 polypeptide số liên