Đề tài Tổng quan về Phospholipid

TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC BAÙCH KHOA THAØNH PHOÁ HCM KHOA COÂNG NGHEÄ THÖÏC PHAÅM ========================= ÑEÀ TAØI BAÙO CAÙO: TOÅNG QUAN VEÀ PHOSPHOLIPID Giaùo vieân:ThS Toân Nöõ Minh Nguyeät Nhoùm: Cung Troïng Toaøn 60502977 Nguyeãn Thanh Tuù 60503407 Traàn Nam Trung 60503221 Ñeà taøi baùo caùo : Toång quan veà Phospholipid Lôøi môû ñaàu: Lipid laø moät thaønh phaàn khoâng theå thieáu ñöôïc cuûa cô theå sinh vaät, noù coù vai troø quan troïng khoâng keùm gì Protein hay Gliucid. Thaønh phaàn lipid trong cô theå ñöôïc theå hieän moât phaàn trong baûng sau: (4) Fatty Acid % by Wt Components Common Name Present ______________________________________ Total Saturated Fat 11.21 C8 Caprylic Acid 0.054 C10 Capric Acid 0.065 C12 Lauric Acid 0.313 C14 Myristic Acid 1.724 C16 Palmitic Acid 6.358 C18 Stearic Acid 1.832 C20 Arachidic Acid 0.862 Total Monounsaturated Fat 8.84 C14:1 Cis Myristoleic Acid 0.119 C14:1 Trans Myristelaidic Acid 0.108 C16:1 Cis Palmitoleic Acid 0.700 C16:1 Trans Palmitolaidic Acid 0.280 C18:1 Cis Oleic Acid 3.017 C18:1 Trans Elaidic Acid 2.478 Total Polyunsaturated Fat 2.37 C18:2 Cis Linoleic Acid 1.616 C18:2 Trans Linoelaidic Acid 0.431 C18:3 Cis Linolenic Acid 0.215 C18:3 Trans Elaidio-linolinic Acid 0.065 Total Phospholipid 46.01 Cephalin 20.57 Sphingomyelin 25.43 Glycolipids 24.78 Waxes 1.51 Aminolipids 0.65 Misc. Lipids 4.63 % Total Lipids 100.00% Nhö ta ñaõ thaáy ôû baûng thoáng keâ treân, Phospholipid chieám tyû leä nhieàu nhaát trong cô theå. Trong chöông trình moân hoaù hoïc thöïc phaåm thì Phospholipid naèm trong chöông III phaàn Lipid phöùc taïp. Sau ñaây laø moät soá giôùi thieäu sô löôïc veà phospholipid. Muïc luïc : Ñònh nghóa 3 Thaønh phaàn vaø caáu taïo 3 Tính chaát vaät lyù chung cuûa phospholipid 4 Caùc loaïi phospholipid 4 Glixerophospholipid (Phosphatit) 4 Inozitphospholipid 7 Sphingolipid (sphingomielin) 8 Chöùc naêng cuûa phospholipid 9 Tính naêng coâng ngheä cuûa phospholipid 9 Nhöõng nguoàn thöïc phaåm coù chöùa phospholipid 10 Toång quan veà lecithin 10 Caùc taøi lieäu tham khaûo Noäi dung : Toång quan veà phospholipid A)Ñònh nghóa: Phospholipit laø nhöõng este cuûa cuûa röôïu ña chöùc vôùi caùc acid beùo cao vaø coù goác acid phosphoric vaø nhöõng bazô chöùa nitô ñoùng vai troø laø nhöõng nhoùm phuï boå sung. B)Thaønh phaàn vaø caáu taïo : Trong caùc phaân töû cuûa phospholipid thöôøng coù acid palmitic, acid stearic, acid linoleic, acid linolenic, acid arachidonic cuõng nhö acid lignoxeric, acid nervonic, v.v. Trong thaønh phaàn cuûa phospholipid thöôøng coù moät phaân töû acid phosphoric, ôû moät vaøi loaïi inozitphospholipid coù hai goác acid phosphoric. Caùc bazô nitô cuûa phospholipid raát khaùc nhau, thöôøng gaëp nhaát laø nhöõng daãn xuaát cuûa etanolamin (colin vaø serin). Acid α – amino – β – oxypropionic (serin) hydroxyt cuûa trimetyloxyetylamin (colin) HO – CH2 – CH2 – NH2 etanolamin (colamin) Sô ñoà caáu taïo cuûa phospholipid : Ghi chuù: Röôïu ña nguyeân töû Caùc acid beùo cao(1-2 goác) Bazô NItô Acid Phosphoric Laø lieân keát theo kieåu este Vaäy laø töø caáu taïo hoaù hoïc cuûa Phospholipit ta thaáy trong caáu taïo cuûa chuùng coù nhöõng vuøng kî nöôùc (goác hidrocacbon) vaø coù nhöõng vuøng öa nöôùc (acid phosphoric vaø bazô nitô vì chuùng coù khaû naêng ion hoùa) giuùp ích raát lôùn cho hoaït ñoäng cuûa maøng teá baøo, ñaûm baûo tính thaám moät chieàu. C) Tính chaát vaät lyù chung cuûa phospholipid : Phospholipit laø nhöõng chaát raén, voâ saéc nhöng hoaù thaønh maøu toái saãm raát nhanh ngoaøi khoâng khí do söï oxi hoaù lieân keát ñoâi cuûa caùc acid beùo chöa no coù trong thaønh phaàn cuûa chuùng. Chuùng hoaø tan raát deã trong dung moâi höõu cô nhö benzen, ete daàu hoûa, cloroform .... Khoâng tan trong nuôùc nhöng taïo ñöôïc huyeàn phuø phosphat khaù beàn. Phospholipid coøn coù tính hoaït ñoäng beà maët vaø trong moät soá tröôøng hôïp chuùng coù theå taïo thaønh caùc dung dòch keo. D) Caùc loaïi phospholipid: Trong thaønh phaàn cuûa caùc phospholipid khaùc nhau ngöôøi ta tìm thaáy ba trong soá caùc röôïu ña nguyeân töû : glyxerin, inozit, sphingozin Glixerin: CH2OH – CHOH - CH2OH Sphingozin: CH3 - (CH2)12 – CH = CH - CH(OH) - CH(NH2) - CH2OH (trans -1,3-dioxy - 2 – amin – octa – dexen – 4) Mezoinozit : Do ñoù caùc phospholipid ñöôïc chia thaønh 3 nhoùm : glixerophospholipid, inozitphospholipid vaø sphingophospholipid. 1) Glixerophospholipid : Glixerophospholipit (hay coøn goïi laø phosphatit) laø nhöõng este cuûa glixerin vôùi caùc acid beùo cao vaø vôùi acid phosphoric coù ñính bazô nitô. Coâng thöùc toång quaùt cuûa phosphatit nhö sau : α - glixerophosphatit Vôùi R1, R2 laø caùc goác hydrocacbon cuûa acid beùo cao coøn X laø bazô nitô Tuyø theo caáu taïo cuûa bazô nitô maø ngöôøi ta chia phosphatit thaønh : Colinphosphatit (lecithin), colaminphosphatit (cephalin), serinphosphatit vaø treoninphosphatit Etanolaminphosphatit serinphosphatit Diphosphatidyl glycerol (Cardiolipin) Lecithin, cephalin vaø serinphosphatid coù theå bieán ñoåi laãn cho nhau bôûi vì chuùng chæ khaùc nhau caáu taïo cuûa bazô nitô. Giöõa caùc chaát naøy coù theå coù söï lieân quan di truyeàn nhö sau: * Tính chaát hoùa hoïc · Tham gia phaûn öùng thuûy phaân: trong moâi tröôøng kieàm + Thuûy phaân baèng kieàm nheï thì chæ lieân keát este giöõa acid beùo vaø glixerin bò ñöùt + Thuûy phaân baèng kieàm maïnh thì khoâng nhöõng caû hai goác axít beùo maø caû goác bazô höõu cô cuõng bò taùch ra. · Tham gia phaûn öùng thuûy phaân: coù xuùc taùc laø enzim ñaëc hieäu (phospholipaza) + PhospholipazaA coù trong noïc raén chæ taùch ñöôïc caùc goác acid beùo ôû vò trí beta. Do ñoù saûn phaåm taïo thaønh thöôøng coù teân laø lizophosphatit. Loaïi enzym naøy ñoäc + PhospholipitB taùch ñöôïc caùc goác acid beùo thöù hai hay caû hai goác + Phospholipit C xuùc taùc thuyõ phaân lieân keát giöõa acid phosphoric vaø glixerin + Phospholipit D taùch ñuôïc goác bazô höõu cô 2) Inozitphospholipid : Ñaây laø nhoùm phospholipid hieän taïi vaãn chöa bieát caáu taïo moät caùch roõ raøng. Khi thuyû phaân Inozitphospholipid ta thu ñöôïc 1 mol inozit, 1-2 mol acid phosphoric, 1-2 mol acid beùo cao, ngoaøi ra coøn thaáy 1 mol glixerin, galactoza vaø acid tactric. Coâng thöùc toång quaùt cuûa inozitphospholipid nhö sau : Nhö ta ñaõ thaáy töø coâng thöùc chuùng cuõng töông töï nhö phosphatit, trong ñoù bazô nitô ñöôïc thay theá baèng goác inozit. Goác inozit coù nhieàu daïng ñoàng phaân khoâng gian do söï phaân boá khaùc nhau cuûa caùc nguyeân töû hidro vaø cuûa nhoùm hidroxyl so vôùi maët phaúng cuûa voøng neân inozitphospholipid coù nhieàu daïng ñoàng phaân. 3) Sphingolipid: Sphingolipid hay coøn coù teân goïi khaùc laø sphingomielin laø nhöõng este cuaû axít beùo, colin, acid phosphoric vaø amin röôïu chöa no goïi laø sphingozin Sphingolipid Khaùc vôùi caùc phospholipid ñaõ xeùt ôû treân, goác acid beùo cao trong phaân töû sphingolipid ñöôïc keát hôïp vôùi amin-röôïu hai nguyeân töû baèng lieân keát peptid (nghóa laø acid beùo khoâng phaûi ñöôïc keát hôïp vôùi nhoùm hydroxyl cuûa röôïu maø keát hôïp vôùi nhoùm amin cuûa amin-röôïu). Sphingolipit khoâng hoaø tan trong ete etylic. Tính chaát naøy duøng ñeå taùch chuùng khoûi caùc phospholipit khaùc. Caùc caáu hình khoâng gian phöùc taïp lieân quan ñeán hieän töôïng ñoàng phaân quang hoïc vaø hieän töôïng ñoàng phaân cis - trans ôû vòï trí lieân keát ñoâi vaø ñaây laø ñaëc tính quan troïng cuûa caùc sphingolipit. Noù taïo ra tính ñaëc hieäu veà loaøi vaø ñaëc hieäu cuûa caùc cô quan trong cô theå ngöôøi vaø sinh vaät. E)Chöùc naêng cuûa chung phospholipid: Tham gia vaøo caáu truùc cuûa taát caû caùc maøng teá baøo vaø giöõ vai troø quan troïng trong söï vaän chuyeån vaø haáp thu lipid, moät soá vitamin hoaø tan trong chaát beùo vaø tham gia vaøo quaù trình bieán döôõng trung gian trong cô theå sinh vaät. Phospholipid ñoùng vai troø nhö moät chaát nhuõ töông hoaù Tham gia tích cöïc chuyeån hoaù môõ, ñieàu hoøa chuyeån hoaù cholesterol, ngaên ngöøa tích luyõ cholesterol, thuùc ñaåy quaù trình baøi tieát cholesterol ra khoûi cô theå. Phospholipid coù khaû naêng hoaït hoùa enzyme Ví duï: colinphosphatit coù khaû naêng hoaït hoaù enzyme glucose 6-phosphatase, adenogentriphosphatase Phospholipid caàn thieát cho nhöõng ngöôøi lao ñoäng trí oùc Ñaây laø chaát beùo caáu taïo bao myelin boïc daây thaàn kinh, ñaëc tính naøy laøm cho daãn truyeàn caùc tín hieäu döôùi daïng caùc xung thaàn kinh ñöôïc thoâng suoát ñeán naõo, laøm taêng söï nhaïy beùn cuûa caùc hoaït ñoäng trí naõo, caûm xuùc, ñem laïi söï cöôøng traùng cho naõo, ñoàng thôøi baûo veä naõo choáng laïi söï suy giaûm trí nhôù do tuoåi taùc. Coù hai loaïi laø colinphosphotit vaø serinphosphotit. Caáu truùc caùc thuï caûm cuûa naõo, taïo söï lieân thoâng giöõa caùc teá baøo thaàn kinh, nhu caàu cuûa con ngöôøi khoaûng 100-300 mg/ngaøy. Do ñoù vieäc aên kieâng môõ quaù möùc ôû nhöõng ngöôøi lao ñoäng trí oùc cuõng khoâng coù lôïi cho naõo. Caùc chaát beùo thieát yeáu khi bò thieáu huït thöôøng khoù phaân bieät hôn vaø caàn chuù yù ñeán caùc bieåu hieän khaùc cuûa cô theå cuøng vôùi cheá ñoä aên ngheøo chaát beùo chöa baõo hoøa nhö : Gaëp khoù khaên trong hoïc taäp Ñaàu oùc keùm minh maãn Nhôù keùm, khoù taäp trung Söùc nhìn keùm vaø söï ñieàu phoái cuûa cô theå keùm Toùc khoâ, khoù chaûi, nhieàu gaøu Moùng tay gioøn deã gaõy hoaëc meàm Khaùt nöôùc lieân tuïc Maét bò khoâ, ngöùa Deã bò vieâm khôùp. Neáu coù töø 4 daáu hieäu neâu treân trôû leân ñöôïc xem nhö cô theå coù vaàn ñeà thieáu chaát beùo thieát yeáu. Duø cô theå coù theå töï cheá taïo ra phospholipid nhöng cung caáp theâm chaát naøy töø cheá ñoä aên vaãn toát. Phospholipid coù nhieàu trong loøng ñoû tröùng. AÊn moãi laàn 1 ñóa nhoû loøng heo luoäc coù phaàn môõ thöøa daân gian laø “hong xoâi” bao beân ngoaøi (maïc treo), aên moãi ñôït vaøi ngaøy, aên vaøi ba ñôït coù taùc ñuïng chöõa tröùng choùng maët, suy nhöôïc do thieáu dinh döôõng raát toát (hoaêïc cuõng theå duøng tröùng vòt loän). Trong tröôøng hôïp cheá ñoä aên ngheøo chaát beùo, coù theå boå sung phospholipid töø lecithin, ñaây la moät nguoàn cung caáp tröïc tieáp phospholipid (4 vieân lecithin = 1200mg/ngaøy). F) Tính naêng coâng ngheä cuûa phospholipid : Coù tính hoaït ñoäng beà maët, duøng laøm chaát taïo nhuõ trong coâng ngheä thöïc phaåm (ñieån hình nhaát laø lecithin). Coù khaû naêng choáng oxy hoùa, öùng duïng ñeå theâm vaøo theâm vaøo thöïc phaåm coù taùc duïng baûo veïâ vitamin (ví duï: lecithin coù theå duy trì ñöôïc vitamin A trong thòt). Phospholipid coøn coù öùng duïng trong coâng nghieäp myõ phaåm vaø ñieån hình laø saûn xuaát nöôùc hoa. Caùc loaïi myõ phaåm ñöôïc saûn xuaát theo coâng ngheä truyeàn thoáng laøm giaûm söùc caêng beà maët, chuùng laøm giaûm keát caáu cuûa da laøm giaûm khaû naêng phoøng veä cuûa da,chuùng coøn laøm da deã maát nöôùc laøm da bò khoâ. Ñeå khaéc phuïc nhöõng raéc roái nhö treân, caùc loaïi Phospholipid ñöôïc nghieân cöùu ñeå tìm ra nhöõng coâng thöùc cheá taïo caùc loaïi myõ phaåm beàn vaø toát cho da. Söû duïng caùc mieáng Phospholipid ñaëc hieäu, löôïng nöôùc maát ñi treân da ñaõ giaûm moät caùch ñaùng ghi nhaän. Haàu heát caùc loaïi Phospholipid phuïc hoài laïi khaû naêng ñeà khaùng cuûa da ñaõ bò khoâ, caûi thieän söï lieân keát giöõa caùc lôùp caáu taïo da.(6) G) Moät soá nguoàn cung caáp phospholipid : Trong töï nhieân, phospholipit coù nhieàu trong oùc lôïn, oùc boø, loøng ñoû tröùng gaø, caù, daàu gan caù, söõa ñaäu naønh, quaû bô, cacao … Nguyeân lieäu giaøu lecithin laø ñaäu naønh, ñaäu ñen, ñaäu ñoû, loøng ñoû tröùng, meø. Phosphatit coù trong luïc laïp, caây xanh, lipoid cuûa caù Cardiolipid = diphosphatidyl glycerol coù trong tim boø, moät ít trong rau xanh Plasmalogen coù trong moâ cô ñoäng vaät, lipid söõa. H) Toång quan veà lecithin: (4) Lecithin laø moät boä phaän cuûa phospholipid,noù laø nguoàn dinh döôõng raát quan troïng, noù thuùc ñaåy söï tieâu hoaù, söï haáp thu, chuyeån hoaù chaát beùo, lieân keát caùc phaân töû Protein tham gia caáu truùc cuûa maøng teá baøo vaø ñieàu hoaø löôïng Cholesteron. Lecithin giuùp cho vieäc hoaït hoùa caùc chaát ñeå coù theå thaám qua maøng teá baøo, nôron thaàn kinh, kích thích hoaït ñoäng cuûa naõo, chuyeån hoùa acid beùo, ngaên caûn söï tích tuï 1 löôïng lôùn acid vaø base trong maùu. Trong cô theå caùc loaïi ñoäng vaät thì Lecithin thuùc ñaåy söï tieát nhieàu loaïi hoocmon, trong ñoù coù hoomon sinh duïc. Do ñoù trong y hoïc coù theå söû duïng lecithin trong vieäc chöõa trò chöùng baát löïc (impotence). Lecithin ñöôïc laáy töø nhieàu nguoàn khaùc nhau nhö loøng ñoû tröùng, me,ø caùc loaïi ñaäu. Trong ñoù lecithin laáy töø ñaäu naønh ñöôïc söû duïng nhieàu nhaát. Trong ñaäu naønh, haøm löôïng Lecithin chieám khoaûng 2-5%. Lecithin laø chaát nhuõ hoùa maïnh, ñieàu ñoù giaûi thích taïi sao noù giöõ vai troø quan troïng vieäc ngaên caûn vaø ñieàu trò beänh Athelosclerosis (beänh tích môõ laøm daøy thaønh ñoäng maïch) Ví duï veà söï nhuõ hoùa cuûa lecithin: ta troän daám vaø daàu vaøo trong moät caùi chai, laéc maïnh ta thaáy caùc gioït daàu vaø daám bò taùch ra thaønh caùc phaàn töû nhoû, luùc naøy hoãn hôïp bò ñuïc (nhuõ töông). Nhöng sau moät khoaûng thôøi gian ngaén thì söï taùch pha laïi ñöôïc taùi laäp. Khi ta theâm vaøo hoãn hôïp moät ít loøng ñoû tröùng (coù chöùa lecithin) vaø laäp laïi quaù trình treân thì nhuõ töông beàn (töùc khoâng bò taùch pha trôû laïi trong moät khoaûng thôøi gian khaù daøi). Khaû naêng nhuõ hoùa raát toát cuûa lecithin ñöôïc öùng duïng nhieàu trong coâng ngheä thöïc phaåm. Moät ví duï laø trong quaù trình saûn xuaát chocolate. Lecithin coù khaû naêng laøm taêng söï keát dính giöõa bô cacao vaø ñöôøng trong quaù trình cheá bieán, ñoàng thôøi tính nhuõ hoùa cuûa lecithin giuùp laøm giaûm löôïng bô cacao caàn thieát cho quaù trình saûn xuaát (coù giaù thaønh cao hôn lecithin) neân goùp phaàn haï giaù thaønh saûn phaåm Laøm giaûm ñoä nhôùt cuûa chocolate, giuùp cho chocolate meàm hôn, deã tan chaûy trong mieäng, taïo lôùp maøng ñaëc bieät beân ngoaøi giuùp taêng caûm quan cho chocolate. ÔÛ moät soá nöôùc treân theá giôùi thì löôïng Lecithin trong chocolate coù theå tôùi 5% hay hôn nöõa nhöng thoâng thöôøng ñeå taïo chocolate chaát löôïng hoaøn haûo thì löôïng Lecithin laø 2% hay thaáp hôn. Ngoaøi vieäc söû duïng Lecithin laøm chaát nhuõ hoaù, trong coâng ngheä thöïc phaåm ngöôøi ta coøn söû duïng Lecithin laøm chaát baûo quaûn, chaát boâi trôn, chaát giöõ aåm. Noù coøn huõö ích cho vieäc thay theá chaát beùo trong caùc saûn phaåm nöôùng, taïo ñoä aåm, caûi taïo caáu truùc. Ta haõy laáy loøng ñoû tröùng ñeå minh hoaï cho tính chaát naøy: trong vieäc laøm baùnh ngöôøi ta söû duïng nhieàu loøng traéng tröùng thì saûn phaåm seõ khoâ vaø dai, nhöng söû duïng theâm 1 löôïng nhoû Lecithin coù trong loøng ñoû thì saûn phaåm seõ khaùc haún, baùnh trôû neân gioøn, xoáp, meàm, lôùp voû baùnh trôû neân boùng hôn vaø baùnh haáp daãn hôn raát nhieàu. Taøi lieäu tham khaûo: Nguyeãn Tieán Thaéng, Nguyeãn Ñình Huyeân. Giaùo trình hoùa sinh hieän ñaïi. Nhaø xuaát baûn giaùo duïc, 1998. Leâ Ngoïc Tuù, La Vaên Chöù, Ñaëng Thò Thu, Nguyeãn Thò Thònh, Buøi Ñöùc Lôïi, Leâ Doaõn Dieân. Hoùa sinh coâng nghieäp. Nhaø xuaát baûn khoa hoïc vaø kyõ thuaät Haø Noäi, 2001. W.D.Phillips – T.J.Chilton. Sinh hoïc taäp moät. Nhaø xuaát baûn giaùo duïc, 2001