9/30/2016 BAO CAO NCKH-gelatin | nguyen thao - Academia.edu hydroxyprolin hydroxygilicin Hai hợ p chất cuối không thấy bất k ỳ protein khác 1.2.1.1 C ấ u t ạo collagen Collagen loại protein tươ ng đối đơ n giãn, gồm có ba chuỗi amino acid riêng biệt xoắn lại vớ i giống như một sợ i dây thừng Mỗi sợ i collagen đượ c tạo nên từ hang nghìn amino acid, chủ yếu hai loại acid amin: glycin prolin Đơ n vị cấu trúc Hình 1.1 Cấu trúc collagen tropocollagen bao gồm mạch polypeptide bện vào thành dây cáp siêu xoắn (vì m ạch đơ n có cấu trúc xoắn, chi cao gốc xoắn tr ục siêu xoắn 2,9 Å, vòng xoắn 3,3 g amino acid) Ba chuỗi polypeptide “dây cáp” nối vớ i liên k hydrogen Đầu tiên ba sợ i collagen xoắn lại theo kiểu xoắn ốc xung quanh m sợ i hình thành nên bộ ba Sau bộ ba bắt vớ i xoắn chung quanh bộ ba để hình thành nên sợ i siêu cáp Mỗi sợ i liên k ết liên k ết ngang Sự k ết hợ p đượ c gọi collagen siêu xoắn C trúc ba chiều phức tạ p định chức sinh học collagen Gần n ửa l ượ ng amino acid colagen glycine alanine Ở nh ững v trí có liên k ết – NH – = O c glycine alanine chuỗi sẽ liên k ết vớ i nhóm –NH – = O chuỗi ở vị trí tươ ng ứng liên k ết hydro Cứ chu -6- polypeptid sẽ xoắn ốc lại vớ i tạo thành chuỗi lớ n hơ n, s BAO CAO NCKH-gelatin colagen r ất r ắn mô sống động vật D OW NL OA D Một đặc điểm để phân biệt colagen vớ i loại protein khác trình t ự acid amin đượ c sắ p xế p chuỗi đơ n vị của phân tử colagen Một mơ hình ph biến Gly-X-Pro Gly-X-Hyp, X có thể là phân tử acid amin b k ỳ: Gly-Pro-Hyp mơ hình xu ất nhiều Vì thế, gelatin đượ c thu nhận từ colagen mạng lướ i phân tử có tính hồi nối vớ i bở i liên k ết hydro Bảng 1.1: So sánh thành phần amino acid phân tử protein có khối lượ ng 10 000 ĐVC Collagen Casein Albumin Wool Glycine 363 30 19 87 Alanine 107 43 35 46 Valine 29 54 28 40 Leucine 28 60 32 86 http://www.academia.edu/7339523/BAO_CAO_NCKH-gelatin 5/50 9/30/2016 BAO CAO NCKH-gelatin | nguyen thao - Academia.edu Isoleucine 15 49 25 - Serine 32 60 36 95 Threonine 19 41 16 54 Cystine - 49 Methionine 17 16 Aspartic acid 47 63 32 54 Glutamic acid 77 153 52 96 Lysine 31 61 20 19 -7- Hydroxylysine - - - Arginine 49 25 15 60 Histidine 19 7 Phenylanine 15 28 21 23 Tyrosine 45 26 Trytophan - Proline 131 65 14 83 Hydroproline 107 - - - 1.2.1.2 Tính chấ t colagen: Tính chất vật lý Collagen protein khơng tan nướ c, có khả năng giãn nở nh Tỉ lệ giãn nở có giớ i hạn co giãn khoảng 7% cho sợ i ướ t 5% cho sợ i khô Ở 600C d ướ i tác động c acid hay kiềm muối Collagen ẩm đột ngột, phồng lên, co rút khoảng 1/3 hay 1/4 chiều dài Và tiế p tục đun Collagen sẽ tiế p thủy phân thành Gelatin Tính chất hóa học Collagen chất có thể chuyển thành gelatin đun sơi vớ i n nóng, k ết quả của sự mở vòng xoắn sợ i kèm theo sự phá vỡ liên k ết hydro Gelatone Gelatose sản phẩm phân giải gelatin Tỷ lệ giữa Gelatin, Gelatone Gelatose đượ c định bở i nhiệt độ và thờ i gian nấu Collagen bị thủy phân chậm bở i trysin pepsin, Gelatin dễ phân hủy hơ n Collagen thêm cồn, muối aceton đặc biệt heparin chung có s dày k ết tủa lại Collagen tan glycerin, acid acetid, ure nh ưng không tan nướ c lạnh http://www.academia.edu/7339523/BAO_CAO_NCKH-gelatin 6/50 9/30/2016 BAO CAO NCKH-gelatin | nguyen thao - Academia.edu Collagen tan glycerin, acid acetid, ure nh ưng không tan nướ c lạnh -81.2.1.2 Chứ c collagen Protein collagen đóng vai trò giá đỡ cho mơ, cơ quan liên k ết cấu trúc vớ i xươ ng Collagen có cấu trúc da Nó tiêu biểu cho s khỏe mạnh độ bền da, thể hiện qua sự tr ơ n láng, đầy đặn da tr Cấu trúc siêu xoắn b ộ ba làm cho Collagen có sức c ăng mạnh h ơ n c ả thép Sự m cấu trúc 3-D có ngh ĩ a sự giúp đỡ của khung sườ n da Collagen có nhiều mơ liên k ết ở da cá Tươ ng tự như collagen động vật có vú, sợ i Collagen ở các mơ cá tạo nên cấu trúc mạng lướ i mỏng vớ i mức độ ph ức t ạ p khác Tuy nhiên, Collagen ở cá b nhiệt hơ n nhiều có liên k ết chéo hơ n nh ưng nhạy cảm hơ n Collagen ở độ vật máu nóng có xươ ng sống (Phan Thị Thanh Quế 2005) Collagen loại protein phổ biến cơ thể (chiếm khoảng 1/4 t lượ ng protein), protein c mơ liên k ết, thành phần c da, cơ vân, sụn, dây chằng, gân, xươ ng r ăng; đóng vai trò quan tr ọng vi phát tri ển mô cơ th ể và củng c ố thành mạch; tồn t ại giác mạc thu tinh thể của mắt dướ i dạng k ết tinh Lớ p bì, l ớ p đệm da chứa r ất nhi Collagen, mà sợ i Collagen tạo h ệ th ống nâng đỡ , h ỗ tr ợ cho đặc tính cơ học da như sức căng, độ đàn hồi, trì độ ẩm… 1.2.1.3 Ứ ng d ụng collagen Ngày Collagen đượ c ứng dụng nhiều l ĩ nh vực đặc biệt l ĩ nh v y học ngành khoa học khác Ví dụ như các sản phẩm bơng gạc làm t Collagen Tậ p đoàn Suwelack sẽ giúp vết thươ ng nhanh lên da non mau lành sẹo, mỹ phẩm giúp làm đẹ p da mặt cho phụ nữ, v.v 1.2.2 Các yếu tố ảnh hưở ng đến collagen: 1.2.2.1 Ả nh hưở ng không khí Ở các độ tuổi khác nhau, cơ thể sống hay ống nghiệm, khơng khí có vai trò quan tr ọng sự thay đổi cấu trúc hóa học Collagen (Sobel Hansen, 1989) Sự oxy hóa sẽ làm thay đổi cấu trúc phân tử của protein, nguyên nhân sự thay đổi v ề m ặt hóa học liên k ết vài amino acid v ượ t thờ i gian http://www.academia.edu/7339523/BAO_CAO_NCKH-gelatin 7/50 9/30/2016 http://www.academia.edu/7339523/BAO_CAO_NCKH-gelatin BAO CAO NCKH-gelatin | nguyen thao - Academia.edu 8/50 9/30/2016 http://www.academia.edu/7339523/BAO_CAO_NCKH-gelatin BAO CAO NCKH-gelatin | nguyen thao - Academia.edu 9/50 9/30/2016 http://www.academia.edu/7339523/BAO_CAO_NCKH-gelatin BAO CAO NCKH-gelatin | nguyen thao - Academia.edu 10/50