CHƯƠNG I TỔNG QUAN
1.2. Lipid rong biển
1.2.2.5. Lipid phân cực
Lipid phân cực (Pol) chỉ hịa tan trong dung mơi tương đối phân cực. Lipid phân cực là một trong các lớp chất quan trọng của lipid tổng, chiếm hàm lượng khá cao, trung bình khoảng trên 20% bao gồm phospholipid, glycolipid và betaine lipid.
Glycolipid là phân lớp chủ yếu trong lipid phân cực của rong biển, cĩ cấu trúc khơng đồng nhất của thành phần màng tế bào, được tìm thấy ở tất cả các đối tượng, từ vi khuẩn tới con người, trong phân tử của chúng cĩ chứa hexose, thường là galactose hoặc các dẫn xuất của galactose, đơi khi là glucose. Hầu hết các glycolipid ở vi khuẩn và thực vật là các glycoglycerolipid, trong khi ở động vật và con người thì các glycosphingolipid chiếm ưu thế.
Hình 1.7. Cấu tạo của một số glycolipid đặc trưng
Ở thực vật, hai nhĩm glycoglycerolipid là galactosyl và sulfoquinovosyl diacylglycerol là thành phần quan trọng, chúng cĩ mặt trong hầu hết các dạng của thể hạt. Glycolipid trên cơ sở phân tử diacylglycerol, đặc biệt là monogalactosyldiacylglycerol (48) và digalactosyldiacylglycerol là thành phần chủ yếu của màng thylakoid (chồng đĩa dẹt) của lạp lục. Sulfoquinovosyldiacylglycerol
(49) là một glycolipid cĩ điện tích chiếm hàm lượng lớn ở thylakoid, trong cấu trúc
của nĩ phân tử glycosyl bị sulphate hĩa ở vị trí cacbon số 6 cĩ tác dụng ức chế protein gây viêm và đã được kết hợp với omega-3 để điều trị và phục hồi tế bào sụn khớp [56]. Các dẫn xuất khác của chúng cĩ thể thu được do việc mất đi hoặc thêm axit béo trong phân tử glycosyl (50) (hình 1.7).
Phospholipid là phân lớp lipid phân cực chính trong các tế bào nhân chuẩn, là những chất cơ bản để duy trì hoạt động sống. Chúng phân bố rộng rãi ở người, động vật, thực vật… ảnh hưởng đến chức năng, cấu tạo màng tế bào và hàng loạt vấn đề sinh tổng hợp khác, được cấu tạo bởi đuơi kỵ nước (các gốc axit béo) và đầu ưa nước (glycerol, nhĩm phosphat và bazơ nitơ) để đảm bảo tính bán thấm của màng tế bào.
Tại vị trí sn-1, gốc R1 (nhĩm acyl, nhĩm alkyl hoặc ankenyl) liên kết với
glycerol bằng liên kết este (nhĩm acyl) hoặc liên kết ether (nhĩm ankyl hoặc ankenyl). Tại vị trí sn-2, gốc R2 (nhĩm acyl) luơn liên kết với glycerol bằng liến kết este. Tại vị trí sn-3, nhĩm phosphate với các đầu bazơ nitơ khác nhau liên kết với glycerol (hình 1.8).
Hình 1.8. Sơ đồ cấu tạo của phospholipid
Ở các phân tử phospholipid nội sinh, thường tại vị trí C1 của glyceride cĩ chứa axit béo no và ở vị trí C2 là một axit béo khơng no, ngồi ra các axit béo no cĩ nguồn gốc tự nhiên thường cĩ cấu hình cis. Chiều dài các mạch axit béo và độ bão hịa cũng phụ thuộc vào nguồn cung cấp phospholipid.
Phospholipid cĩ thể phân chia thành 2 nhĩm chính: glycerophospholipid và sphingophospholipid, trong đĩ glycerophospholipid là phân nhĩm phổ biến nhất. Các glycerophospholipid khác nhau ở các nhĩm đầu phân cực, cĩ thể là choline, etanolamin, glycerol, inositol, serine… tạo thành phosphatidylcholine (PC), phosphatidylthanolamine (PE), phosphatidylglycerol (PG), phosphatidylinositol (PI), phosphatidylserine (PS) tương ứng. Dạng đơn giản nhất của diacylglycerophospholipid là axit phosphatidic (PA). Sphingolipid hay cịn gọi là shingomyelin là những este của axit béo, choline, axit phosphoric và các amin rượu chưa no (shingozine). Sự phân bố của các phospholipid khác nhau trong nguồn sinh vật biển đã được các nhà khoa học nghiên cứu [42,49,59].
Betaine lipid là thành phần chính của màng sinh chất được sinh tổng hợp trong lưới nội chất của rong biển. Khi thiếu phospholipid hay phosphat, chúng được sử dụng để cung cấp vật liệu cho quá trình tổng hợp galactolipid ở một số lồi rong biển. Betaine lipid gồm diacylglycerylhydroxymethyl-N,N,N-trimethyl-beta-alanine (DGTA), diacylglyceryl-N,N,N-trimethylhomoserine (DGTS),.. là glycerolipid chứa diacyl của glycerol liên kết ether với phần phân cực cĩ nguồn gốc từ amino axit. Các vùng lân cận của nhĩm carboxyl với nhĩm N-trimethyl-ammonium thuộc loại betaine (hình 1.9).
Hình 1.9. Dạng cấu tạo của betaine lipid
Diacylglyceryl-N,N,N-trimethylhomoserine (DGTS) là một cấu trúc đồng phân và là tiền chất sinh tổng hợp của DGTA, betaine lipid là phân lớp lipid phân cực đặc trưng xuất hiện trong lipid rong biển [57].