3.3. Chu trình Pentose phosphate
Ở cơ, hầu hết glucid cho năng lượng lă qua phđn giải đường phđn rồi oxy hóa trong chu trình Krebs, nhưng cũng còn con đường nữa lă chu trình pentose
72
phosphat, hoặc cịn gọi lă con đường phosphogluconat, chuyển hóa chừng 30 phần trăm glucose ở gan. Con đường năy khơng phụ thuộc câc men của chu trình Krehs, do đó khi có hết thường về men ở tế băo thì nó lă con đường thay thế.
Glucose sau một số biến đổi, giải phóng một phần tử cơ, vă 4 nguyín tủ hydro, tạo ra đưịng 5 carbon, lă D-ribulosc. Chất đường năy có thể chuyển hóa thănh câc đường khâc, vă có nhiều câch tâi tổng hợp glucose. Dù sao, cứ 6 phđn tử glucose văo phản ứng thì cuối cùng chỉ tâi tổng hợp được 5 glucose. Như vậy mỗi vòng quay cần năng lượng phđn giải của một phđn tử glucose. Chu trình quay mêi toăn bộ glucose chuyển thănh C02 vă PLO, vă rồi hydro được phosphoryl hóa oxy hóa tạo ATP (hình bín dưới).
* Sinh đường mới
Sinh đường mới (gluconcogcncsis) lă quâ trình tạo glucose từ acid amin vă glyccrol của mỡ, một khi dự trữ glucid cơ thể bị thấp. Thường thì câc acid amin bị khử amin, chuyển thănh câc loại đường. Thí dụ alanin khử amin thănh acid pyruvic, văo con đường chuyển hóa glucid, thănh glucose. Cũng có acid amin được khử amin, thănh đường có thể văo con đường phosphogluconal (chu trình pentose), rồi tạo glucose. Khi tế băo thiếu glucid, có một cơ chế tuyến tiền yín tăng tiết ACTH, lăm vỏ thượng thận tiết nhiều hormon loại glucocorticoid, đặc hiệt lă cortisol. Cortisol huy động protein từ tế băo, chuyển sang dạng acid amin trong câc dịch, phần lớn sẽ khử amin rồi thănh glucose.
Hình 3.3 Chu trình Pentose phosphate
3.4. Chu trình Krebs
* Sự phđn giải hiếu khi glucose – Chu trình Krebs
Thơng qua chu trình Krebs, acid pyruvic bị oxy hóa thănh CO2 vă giải phóng toăn bộ năng lượng cịn lại của phđn tử glucose. Chu trình Krebs xảy ra ở ty thể.
73
Chu trình Krebs tạo ra nhiều coenzyme khử NADH.H+, FADH2 vă khi oxy hóa chúng giải phóng năng lượng ATP cần thiết để duy trì sự sống của tế băo.
Cung cấp tiền chất để tổng hợp câc chất khâc. Vidu : Succinul-CoA tổng hợp Hem, oxloacetic….
* Cơ chế:
Trước khi đi văo chu trình Krebs, acid pyruvic chuyển văo ty thể thực hiện phản ứng decarboxyl oxy hóa để biến acid pyruvic thănh acetyl-CoA (acetyl-coenzyme A). Phản ứng được thực hiện bởi hệ enzyme phức tạp pyruvate dehydrogenase.
Sau đó acetyl-CoA mới bắt đầu tham gia văo chu trình Krebs theo sơ đồ sau:
74
Hình 3.4 Chu trình Krebs
4. Thực hănh:
Định lượng được đường khử bằng phương phâp acid Dinitrosalicylic (DNS).
* LÝ THUYẾT
Phương phâp năy dựa trín cơ sở phản ứng tạo mău giữa đường tổng vă đường khử với thuốc thử acid dinitrosalisylic (DNS). Cường độ mău của hỗn hợp phản
75
ứng tỉ lệ thuận với nồng độ đường khử acid dinitrosasylic sẽ tính được đường khử của mẫu nghiín cứu.
* DỤNG CỤ VĂ THIẾT BỊ
Ống nghiệm có nắp: 7 câi Becker 250ml: 3 câi Pipet 10ml: 2 câi Đũa thủy tinh: 1 câi Pipet 1ml: 1 câi Chĩn cđn: 1 câi Bình định mức 100ml: 2 câi Cuvet: 2
*HÓA CHẤT
- Thuốc thử acid ditrosalisylic(DNS):Cđn 1g DNS pha trong 20ml NaOH 2N, thím văo 50ml nước cất vă 30g muối Sodium potaaium tartrate, đun câch thủy cho tan rồi định mức tới 100ml.
- Dung dịch glucose mẫu (500ppm): cđn 0, 5g D-glucose pha trong nước cất thănh 1 lit.
- Dung dịch glucose mẫu (50ppm): hút 10ml dung dịch chuẩn glucose 500ppm cho văo bình định mức, thím nước cất, định mức đúng 100ml, lắc đều.
* THỰC HĂNH
+ Câch tiến hănh
Cđn khoảng 4-6 gam tâo hay mận, tiến hănh trính ly bằng 40ml cồn 90 độ bằng câch chưng câch thủy cho sôi khoảng 10 phút trong một becker 250ml. Chuyển dịch trong suốt của q trình trích ly qua 40ml cồn 80 độ rồi tiến hănh như trín, lăm 3 lần để đảm bảo lượng đường được trích ly hoăn toăn.Song song với q trình đó tiến hănh cơ khơ dịch trích ly trong một becker khâc cũng được đặc trong nồi chưng câch thủy.Khi dịch cơ khơ được 30ml thì dừng lại, cho văo bình định mức 100ml, thím nước cho đủ, lắc đều. Hút 10ml dung dịch sau định mức cho văo bình định mức 100ml rồi thím nước cho đủ 100ml lắc đều.Đđy lă dung dịch chuẩn bi tạo phức để đo độ hấp thu. Nếu hăm lượng đường trong mẫu ít thì có thể định mức một lần. Lập đường chuẩn với câc dung dịch glucose chuẩn có nồng độ 50ppm vă tiến hănh tạo phức mău cho mẫu theo bảng sau:
Ống nghiệm 0 1 2 3 4 M1 M2
Chuẩn Glucose 50ppm 0 1 2 3 4
Dịch xâc định 2 2
76
Đậy nắp ống nghiệm, chưng câch thủy sôi
Nước cất 9.5 8.5 7.5 6.5 5.5 7.5 7.5
Chú ý: Sau khi cho thuốc thử DNS văo thì tiến hănh chưng câch thủy cho sơi đến khi có mău nđu đỏ (chuyển toăn bộ ống nghiệm văo becker 250ml rồi chưng câch thủy) sau đó để nguội rồi thím nước cất cho đủ 10ml như trong bảng. Tiến hănh đo độ hấp thu ở bước sóng 530nm.
Một số chú ý khi đo: Nếu mău phức đo lă quâ đậm hay nhạt thì có thể giảm hay tăng thể tích chuđn cho phù hợp vă bổ sung thể tích cịn lại bằng nước cất cho đủ 10 ml, hoặc có thể pha chuẩn có nồng độ thấp hơn hay cao hơn. Nếu độ hấp thu của mẫu nằm ngăi đường chuẩn thì có thể tăng hay giảm lượng mẫu sao cho giâ trị đo nằm trong đường chuẩn.
+ Tính kết quả
Từ số liệu thu được lập đường chuẩn: y = ax
Từ đó tìm Cx Cơng thức hăm lượng đường khử tính như sau:
Trong đó:
Vđo lă thể tích dung dịch phức đo, trong băi lă 10 ml.
Vxd1 vă Vxd2 lă thể tích đem đi xâc định lần 1 vă 2, trong băi lă 10 ml, 2 ml. Vdm1 vă Vdm2 lă thể tích đinh mức lần 1 vă 2, trong băi lă 100 ml, 100 ml. mbd lă khối lượng mẫu đem đi xâc định.
77
CHƯƠNG 4: LIPID Mê Chương: MH08-04 Giới thiệu:
Mục tiíu:
+ Níu được thănh phần cấu tạo vă phđn biệt được câc loại lipid. + Biết được vai trị của lipid
+ Trình băy được q trình ơi hóa xảy ra trong thực phẩm. + Xâc định tính chất đặc trưng của lipid.
Nội dung chính:
1. Vai trị vă giâ trị dinh dưỡng của lipid
* Vai trò
+ Dự trữ năng lượng:
Lipid lă chất dự trữ năng lượng, tiết kiệm thể tích nhất, khi oxy hô 1 gam mỡ cơ thể thu được 9,3 Kcal. Đem so với lượng calo của một gam đường hoặc protein (4,l Kcal gam) thì lượng calo sinh ra của lipid nhiều gấp đôi. Nhu cầu năng lượng hăng ngăy của động vật do mỡ cung cấp khoảng 30% hoặc hơn nữa.
+ Cấu tạo măng tế băo:
Trong măng sinh học lipid ở trạng thâi liín kết với protein tạo thănh hợp chất lipoprotein chính nhờ tính chất của hợp chất năy đê tạo cho măng sinh vật có được tính thẩm thấu chọn lọc, tính câch điện. Đó lă những thuộc tính hết sức quan trọng của tế băo sinh vật.
+ Dung môi hoă tan vitamin:
Lipid lă dung môi hoă tan nhiều loại vitamin quan trọng như vitamin A, D, K, E. Vì thế nếu khẩu phần thiếu lipid lđu ngăy thì động vật dễ mắc bệnh thiếu vitamin kể trín.
+ Bảo vệ cơ học:
Lipid dưới da của động vật cố tâc dụng gối đệm vă giữ ấm cho cơ thể nhờ tính ím, dẫn nhiệt kĩm.
+ Cung cấp nước nội sinh:
Đối với loăi động vật ngủ đông, động vật di cư, câc loại sđu kĩn lipid cịn lă nguồn cung cấp nước, vì khi oxy hơ lỏng mỡ thì có l07g nước được sinh ra.
Ngoăi ra, lipid cịn có thể liín kết với nhiều chất đơn giản khâc thănh những phức hợp có tính chất sinh học khâc nhau. Những phức hợp ấy giữ vai trò quan trọng trong câc hoạt động về thần kinh vă bắp thịt.
78
* Giâ trị dinh dưỡng
Lipid (chất bĩo) lă nhóm hợp chất hữu cơ tự nhiín rất phổ biến trong tế băo động vật vă thực vật, có thănh phần hóa học vă cấu tạo rất khâc nhau, nhưng có chung một tính chất lă không tan trong nước, tan trong dung môi hữu cơ (ether, chloroform, benzene, aceton, toluen...).
Lipid trong thực phẩm gồm 3 loại chính lă triglyceride, phospholipid vă cholesterol. Triglycerid chuỗi dăi cần được tiíu hóa thănh glycerol vă câc acid bĩo mới được hấp thu, trong khi triglycerid chuỗi trung bình hoặc ngắn, phospholipid vă cholesterol được hấp thu mă khơng cần tiíu hóa.
Chất bĩo trong thực phẩm có từ hai nguồn khâc nhau: động vật vă thực vật. Câc chất bĩo có nguồn gốc động vật thường gọi lă mỡ, chất bĩo nguồn gốc thực vật thường được gọi lă dầu. Câc loại chất bĩo động vật thường chứa nhiều acid bĩo no (acid bĩo bêo hịa) dễ bị đơng đặc hơn trong khi câc chất bĩo thực vật có nhiều acid bĩo khơng no (acid bĩo chưa bêo hịa) thường có nhiệt độ đơng đặc thấp hơn. Acid bĩo khơng no có lợi cho sức khỏe hơn, nhất lă đối với hệ tim mạch, nín về mặt nguyín tắc câc loại chất bĩo có nhiệt độ đơng đặc căng thấp thì căng tốt cho sức khỏe vă ngược lại. Mỡ câ dù có nguồn gốc động vật, nhưng chứa nhiều acid bĩo khơng no (Omega-3, Omega-6, Omega-9…) nín ít đơng đặc vă được xem lă một loại chất bĩo tốt. Dầu thực vật nếu đê được no hóa (ví dụ lăm margarine, shorterning…) hoặc dầu của câc cđy họ cọ (dầu cọ, dầu dừa…) cũng có nhiệt độ đơng đặc cao hơn nín khơng có lợi cho sức khỏe.
Chất bĩo khi chế biến ở nhiệt độ cao kĩo dăi hoặc bảo quản không tốt thường bị phđn hủy vă sinh câc độc chất (acrolein, câc gốc oxy hóa…) có thể gđy ngộ độc cấp hoặc tổn thương tế băo về lđu dăi. Vì vậy cần bảo quản chất bĩo ở nơi tối, mât, khô râo, vă không dùng lại dầu mỡ đê qua sử dụng.
Bảng 4.2 Hăm lượng lipid trong một số thực phẩm
Loại thực phẩm Hăm lượng (%)
Đậu nănh 17 – 18,4 Đậu phộng 30 – 44,5 Mỉ 40 – 45,5 Thịt bò 7 – 10,5 Thịt heo 7 – 37,3 Câ 3 – 3,6
79
Trứng gă 11 - 14
2. Lipid đơn giản * Triacyglyceride * Triacyglyceride
Triacylglyceride lă ester của glycerine vă acid bĩo bậc cao vă còn gọi lă triglyceride. Đđy lă loại lipid có cấu tạo đơn giản nhất.
Hình 4.1 Cấu tạo Triacyglyceride
(http://www.google.com/patents/EP0019253A1?cl=en)
Đại bộ phận dầu mỡ thiín nhiín ở dưới dạng triglyceride hỗn tạp, sự tồn tại nhiều loại acid bĩo trong dầu mỡ tạo nín triglyceride có cấu tạo phức tạp, do đó số lượng câc dạng đồng phđn tăng lín rất nhiều. Câc triglyceride trong tự nhiín thường ở dạng đồng phđn L.
Trong dầu thực vật thường chứa khoảng 96 – 98% glyceride, 1 – 2% acid bĩo tự do, 1% phosphatide, 0,3 – 0,5% sterin vă một lượng nhỏ carotenoid, vitamin.
Triglyceride lă những chất không phđn cực, không tan trong nước chỉ tan trong dung mơi hữu cơ, có tỉ trọng nhỏ hơn nước. Triglyceride dạng hóa học tinh khiết khơng mău, không mùi, không vị.
Khối lượng phđn tử tương đối của triglyceride khâ cao nín khơng bay hơi ngay cả trong điều kiện chđn khơng cao. Ở nhiệt độ trín 240 – 2500C, âp suất 1 atm, triglyceride sẽ bị thủy phđn thănh câc sản phẩm bay hơi của sự phđn hủy hóa học. Vì vậy người ta phải khử mùi dầu trong điều điện chđn không vă nhiệt độ cao.
Dưới tâc dụng của câc enzyme thủy phđn, khi có nước vă nhiệt độ, triglyceride sẽ bị phđn cắt ở mối liín kết ester vă bị thủy phđn tạo thănh acid bĩo tự do, do vậy mă acid bĩo tự do bao giờ cũng có trong câc loại dầu thực vật.
80
Sâp lă loại lipid có trong động vật, thực vật. Dựa văo nguồn gốc sâp được chia lăm 3 loại:
- Sâp động vật: sâp ong, sâp lơng cừu...
- Sâp thực vật: có một lượng nhỏ trín bề mặt của lâ, lơng, cănh quả... - Sâp khơng: có trong than đâ, than bùn...
Sâp có trong hầu hết câc loại quả vă hạt dầu: đậu nănh, bông, hướng dương… sâp phủ thănh lớp mỏng trín câc mơ bì của hạt vă quả. Trong hạt quả có dầu, sâp có tâc dụng bảo vệ ngun liệu chống thấm (ẩm, khơ) vă chống tâc động có hại của enzyme. Ngoăi ra, sâp cịn ứng dụng lăm vật liệu câch điện, viết chì, phục hồi tranh, mỹ phẩm…
Tất cả câc loại sâp đều bền, ít khả năng phản ứng, chỉ bị xă phịng hóa ở 150 - 1600C dưới tâc dụng của âp suất. sâp cũng như ester khâc dễ bị thủy phđn nhưng xảy ra ở điều kiện mạnh hơn vă thủy phđn chậm hơn, khó hơn so với chất bĩo khâc. Nhiệt độ nóng chảy khoảng 800C, cao hơn so với dầu, sâp đi văo dầu trong quâ trình ĩp, tỉ lệ 0,8 – 1,0% sâp. Đặc biệt ở dầu câm gạo có tỉ lệ sâp 0,5 – 5%.
Sâp không tham gia phản ứng hóa học, khơng tâc dụng với kiềm khi tinh luyện. sự có mặt của sâp sẽ lăm dầu khó trong, trong thời gian dăi cũng khơng lắng cặn, tạo thănh mạng câc hạt lơ lửng, lăm giảm hình thức dầu. sâp khơng có giâ trị dinh dưỡng. sâp không bị tâch ngay cả khi tinh luyện bằng kiềm, có có thể bị xă phịng hóa bằng dung dịch kiềm trong thiết bị âp lực ở 150 - 1600C. Tâch sâp chỉ có thể bằng câch hạ nhiệt độ xuống 6 – 120C, lăm to tinh thể sau đó lọc tâch.
* Sterid
Sterid lă ester của rượu vòng sterol với câc acid bĩo cao phđn tử.
+ Sterol
Sterol lă những chất rượu chưa no, đơn chức vă có vịng. Khơng tan trong nước nhưng dễ tan trong câc dung mơi bình thường của chất bĩo như ete, cloroform… vă trong rượu nóng. Sterol bền với câc tâc nhđn thủy phđn tuy nhiín có thể bị oxy hóa tạo thănh câc dẫn xuất như acid cholic, acid desoxy – cholic…
Trong tự nhiín câc sterol tự do vă câc hợp chất tương tự sterol chiếm nhiều hơn so với sterid. Câc sterol có thể chuyển hóa thănh câc chất điều hịa sinh học. Câc sterol có phổ biến ở động vật, thực vật, nấm men vă một số loăi tảo.
Một số sterol quan trọng trong thiín nhiín:
* Cholesterol:
Có nhiều trong tế băo, nêo, sữa, mâu… trong tự nhiín ở dạng tự do, hoặc dạng đê ester hóa (cholesterid) với câc acid bĩo như acid stearic, acid oleic, acid palmitic.
81
Ở thực vật cholesterol có hăm lượng thấp hơn. Thường có trong rong đỏ, vỏ chanh, khoai tđy, lâ mầm đậu nănh, dầu đậu nănh, phơi hạt lúa mì…
* Ergosterol:
Lă sterol đặc trưng cho nấm men.
Lă tiền vitamin D, khi có tia cực tím chiếu văo thì sẽ chuyển thănh vitamin D.
+ Sterid
Câc sterid cũng giống như sterol lă câc chất rắn không mău, không tan trong nước, tan trong dung môi hữu cơ. Khâc với sterol, câc sterid có thể bị thủy phđn dưới tâc dụng của kiềm hoặc enzyme tương ứng.
Prostagladin: có nhiều loại khâc nhau, trong đó quan trọng hơn cả lă E vă F. prostaglandin lă những chất có hoạt tính sinh học. Có nhiều trong mơ, cơ quan của động vật, người vă một số loại thực vật. Protagladin có vai trị điều chỉnh tâc dụng của hormon vă có tâc dụng điều hịa dịng mâu đến câc cơ quan, kiểm tra quâ trình vận chuyển ion qua một số măng lăm giảm sự tiết progesterol…
* Glycerine
Glycerin lă rượu ba chức, tồn tại ở dạng kết hợp triglyceride. Ở trạng thâi nguyín chất, glycerin lă chất lỏng sânh, không mău, không mùi, vị ngọt vă có tính hút nước cao. Glycerin có thể thu hồi từ thủy phđn dầu mỡ hoặc nước thải nấu xă phịng từ ngun liệu dầu mỡ. Hăm lượng khoảng 8 – 12% so với trọng lượng dầu mỡ ban đầu.
Glycerin lă sản phẩm thủy phđn của dầu mỡ vă trong công nghệ chế biến xă phòng.
3. Lipid phức tạp * Phospholipid * Phospholipid
Lă ester của rượu đa chức với acid bĩo bậc cao. Ngoăi ra cịn có thím thănh phần phụ khâc như acid phosphoric hoặc nito.
* Một số tính chất chung:
- Phospholipid lă chất rắn không mău, nhưng dễ chuyển thănh loại có mău do bị oxy hóa tại câc liín kết đơi.
- Hợp chất điển hình lă lecithin vă cephalin, hăm lượng phosphatid có trong