ƯỢ

D

C LI U CH A CARBOHYDRAT

M C TIÊU H C T P

1.

Đ NH NGHĨA

& C U TRÚC HOÁ H C Ọ

­ TINH B TỘ ­ CELLULOSE VÀ CÁC D N CH T ­ GÔM VÀ CH T NH Y

ƯỢ

ƯƠ

2.

NG PHÁP KI M NGHI M CÁC D

C LI U CH A CÁC

Ể PH THÀNH PH N TRÊN

ƯỢ

3.

C LI U CH A TINH B T, CELLULOSE, GÔM VÀ

M T SỘ Ố D Ầ CH T NH Y

Ạ ƯƠ

Đ I C

NG CARBOHYDRAT

ố ớ ơ ể ố ấ ấ ọ  Carbohydrat là m t h p ch t r t quan tr ng đ i v i c  th  s ng. Trong

ộ ợ ể ồ ạ ướ ạ i d i d ng

ố ỗ ợ ấ ạ ế ố h  tr  : nh bào s ng, ư cellulose là ch t t o nên thành t

ướ ạ ượ i d ng polymer nh ng d ư tinh b tộ

ể ề

ấ ủ ề ấ ả ể ấ ấ ổ ợ cây : có th  t n t  nguyên t  d  tr  năng l ự ữ  là ch t c a nhi u quá trình chuy n hoá nh  acid nucleic, coenzym  ư t c  các quá trình t ng h p các ch t chuy n

ậ …, là ti n ch t cho t hóa b c hai (glycosid).

ầ ữ ở  Carbohydrat đ u tiên đ

ượ ấ ơ ả ợ ợ ệ ợ ổ

ơ ể ố ấ ữ ơ c hình thành b i quá trình quang h p gi a khí  CO2 và H2O, nó là ch t c  b n cho vi c hình thành và t ng h p các h p  ch t h u c  khác trong c  th  s ng.

CO2 H2O

Quang hợp

Mono-, oligo-, polyosid

Glucose

Erythrose-4 phosphate

phenol, quinon, macrolid, acid béo, dầu, mỡ

GLYCOSID

Flavonoid, Anthrocyanin, tanin

Phospho -enol pyruvate shikimate

POLYACETAT

pyruvate

Chu trình Krebs

SHIKIMATES

Acetyl-CoA

Cinnamate, lignan, coumarin, quinon

Amino acid TERPEN & STEROID

protein

Tinh dầu,sesqui- và diterpen, saponin, cardenolid, caroten

ALKALOID

Ạ ƯƠ

Đ I C

NG CARBOHYDRAT

ữ monosaccharid,

 Đ nh nghĩa: là nhóm h p ch t h u c , g m nh ng  ợ ả

ư

nh ng ữ

ụ c a chúng.

ơ ồ ấ ữ ẩ ấ  và s n ph m ng ng t

polyhydroxyaldehyd ho c ặ ồ ạ ở ạ i

d ng m ch h  hay m ch vòng bán

d n ch t  C u trúc: Monosaccharid  polyhydroxyceton t n t acetal.

 Phân lo i: 3 nhóm

ườ

ơ

ng đ n

ố ớ

l nử ớ , g m nhi u monosaccharid n i v i nhau,

 Monosaccharid  Oligosaccharid: th y phân cho 1­6 đ  Polysaccharid: phân t

.

nh  ư tinh b tộ , cellulose, gôm, pectin, ch t nhày

MONOSACCHARID

 Đ nh nghĩa

C=O)

 CTCT chung là Cn(H2O)n, có nhóm ald. ho c ceton (

ồ ạ

ườ

 T n t

nhiên có

s  carbon th

ng 5 và 6

ơ

ơ

ơ  không th  cho carbohydrat đ n gi n h n khi

và (n­1) nhóm OH.  i trong t (pentose hay hexose). ng đ n

 là đ

ườ ị ủ

b  th y phân.

HO

H

H

OH

CHO 1

OH

1

1

H

2 C

OH

2 C

H

OH

O

2 C

H

OH

HO

3 C

H

OH

HO

3 C

HO

H

HO

3 C

HO

H

H

4 C

OH

4 C

H

OH

O

OH

4 C

H

OH

O

H

5 C

OH

5 C

H

O

5 C

H

O

6 CH2OH

D-Glucose

6 CH2OH α-D-Glucose

6 CH2OH β-D-Glucose

POLYSACCHARID – TINH B TỘ

 Đ NH NGHĨA

ủ ẩ ả ợ ế ạ ạ  Tinh b t là s n ph m quang h p c a cây xanh, trong t bào h t l p

ộ không màu.

ộ ượ ộ ư ủ ễ ả ạ ủ  Tinh b t đ c gi trong các b  ph n c a cây nh  c , r , qu , h t,

ậ ữ thân : 2 – 70 % (trong lá : 1 – 2 %).

 Tinh b t ộ t n t i d ng h t

cướ  và hình dáng khác  ớ ướ ạ , kích th ướ ạ , đun v i n ộ ị ồ c tinh b t b  h c l nh

ồ ạ ướ ạ i d nhau, không tan trong n hóa.

ả ở ạ ượ ế ể ậ ườ   Trong cây, tinh b t b  th y phân b i các enzym thành nh ng  ộ ị ủ ở ộ  d ng hòa tan và đ c chuy n đ n các b  ph n

ủ ơ ng đ n gi n  đ khác nhau c a cây.

TINH B T ­ C U TRÚC HÓA H C

2 lo i Polysaccharid : amylose và amylopectin

ạ  Amylose

-

 chu i ỗ α­D­Glucose, n iố  α (1 4), g m 500 – 20.000

ơ

đ n v , chu i th ng, ít phân nhánh.

ườ

ơ

 th ỗ ng t o chu i xo n đ n  oxi n m quay ra phía ngoài vòng  v i TT iod cho màu xanh đ m

Ủ C U TRÚC C A AMYLOSE

C U TRÚC HÓA H C

 Amylopectin

ở ạ

 α­D­Glucose, n iố  α (1 4) và

α (1 6) →

m ch

ơ

nhánh;   phân t

ử ượ  l

ng l n, 5.000 – 50.000 đ n v

ị α­D­

Glucose;

 V i TT iod cho màu tím đ

C U TRÚC C A AMYLOPECTIN

TINH B T ­ C U TRÚC HÓA H C

Mỗi nhánh có khoảng 30 đơn vị D-Glucose

Vùng vô định hình

Vân tăng trưởng

Vùng tinh thể

Sơ đồ phân nhánh

Rốn hạt

Ủ TÍNH CH T C A TINH B T

: ACID VÀ ENZYM

: s n ph m cu i cùng là Glucose

 TH Y PHÂN Ủ  Th y phân b ng acid

ễ ị ủ

4) →

 Amylose d  b  th y phân h n amylopectin vì dây n i (1  ơ  6).→

d  b  c t h n dây n i (1

α­amylase và β­amylase

ễ ị ắ ơ ố  Th y phân b ng enzym

ạ  : 2 lo i chính   Các enzym khác : n mấ  m cố  (Aspergillus niger) thủy phân

gluc

tinh bột  ose (kỹ nghệ chuyển tinh bột thành  Glucose). Ví dụ amyloglucosidase, glucoamylase, γ­ amylase.

 Enzym có khả năng tác đ ngộ  lên dây n i (1

ọ  6) g i là  ấ

enzym tách nhánh. Ví dụ : R­enzym, isoamylase (n m men  bia)

α­amylase

β­amylase

T  nhiên

ạ ố

ả H t ngũ c c n y m m, n m  ị m c, d ch t y. to : 70 oC pH trung tính

ộ ố Khoai lang, đ u nành và m t s   ngũ c cố to : 50 oC pH acid (pH = 3,3)

→ 4)

ả Kh  năng tác  d ngụ

C t dây n i (1  Amylose → 100 % maltose

ố → 4) C t dây n i (1 Amylose → 90 % maltose + ít  Glucose

Amylopectin : không tác d ng lên  ố dây n i (1

→ 6)

→ 6), t o 50­60%

Amylopectin: không tác d ng lên  ạ ố dây n i (1  maltose

Maltose (50­60 %) + dextrin

Tinh b t ộ → ch  y u là maltose +  ủ ế Glucose + dextrin phân t

béử

ả S n ph m  thu đ

ẩ cượ

TÍNH CH TẤ

i d ng h t, có hình d ng và kích

ể ặ Đ c đi m   t n t ồ ạ ướ ạ i d ướ th

ạ ạ  ki m nghi m

c khác nhau

ngườ  kính)

1 – 100

ướ ừ c t

μm (đ

→   hình c u, hình tr ng, hình nhi u góc ứ ầ   kích th   c uấ  tạo b iở  nhi uề  l pớ  đ ngồ  tâm x pế  xung

quanh một điểm g iọ  là r nố  h tạ

Ạ Đ C ĐI M H T TINH B T

Ạ TÍNH CH T H T TINH B T

ướ ạ

c l nh hình d ng tinh b t không thay

 Trong n đ i.ổ

ệ ộ

t đ  : x y ra 3 giai đo n

 Khi tăng d n nhi ậ

ướ

ộ ở ề c (làm khô, tinh b t tr  v

 Tinh b t ng m m t ít n ộ tr ng thái ban đ u)

ộ ở

ướ

 60 – 85 oC, tinh b t n  ra, ng m nhi u n

c, dây n i

ị ứ

ậ ạ ạ

hydro b  đ t (không quay l

i tr ng thái ban đ u).

ệ ộ

ơ

  nhi

t đ  cao h

ộ n chuy n thành h  tinh b t

Ế Ế

CH  BI N TINH B T

 Nguyên t c chung

 Làm nh  nguyên li u, gi

i phóng tinh b t ra kh i

ế

t

ớ ướ

ướ

i rây

ướ

bào  Nhào v i n c, l c qua rây, l y ph n d  Cho lên men (phân h y gluten, protein)  R a n ử

ơ c, ph i khô

ƯỢ

Đ NH TÍNH & Đ NH L

NG

 Đ nh tính ị

ứ ộ ị ứ  ch c ch a tinh b t) màu xanh tím (xác đ nh t

ệ  dd iod  ổ  dùng h  tinh b t đ  phát hi n ra iod. ộ ể

  Đ nh l ị  ph

ự ủ ế ụ ệ  Th y phân tr c ti p (HCl) : áp d ng cho nguyên li u ch  y u là

ồ ế ằ ằ  Th y phân b ng enzym r i ti p theo b ng acid

ươ

 ph

→ ồ ượ    ng ỷ ươ ng pháp thu  phân acid ủ ế tinh b t.ộ ủ ng pháp không th y phân ế ể ặ ộ

ủ   dùng phân c c k  : CaCl

ộ 2 đ c, nóng đ  hòa tan tinh b t, đo đ

D

ự quay c c [ự α]20  ứ ạ ớ ẫ ộ ớ   t o ph c v i iod (so sánh màu v i m u tinh b t ch ) ế

CÔNG D NGỤ

ẩ c ph m :

 Công nghi p thệ ệ ạ ủ

ộ ủ

 Nguyên li u ch a nhi u tinh b t là các h t ngũ c c,  ắ

ề các lo i c  nh  khoai, s n, c  mài, c  đao.

ứ ư  Tinh b t s n :  ộ ắ Manihot esculenta Crantz., Là nguyên  ẹ ả

ượ

ượ

c viên nén

ệ li u s n xu t Glucose, bánh k o, maltodextrin (s a)….  Ngành D c : tá d  Công nghi p hóa ch t : c n ethylic

ƯỢ

D

Ứ C LI U CH A TINH B T

1. Cát căn ạ 2. M ch nha 3. Ý dĩ 4. Sen 5. Hoài s nơ ả ạ 6. Tr ch t

Ý DĨ

1. Tên khoa học

Coix lachryma jobi L. var. ma-yuen

họ Lúa (Poaceae)

2. Đặc điểm thực vật – phân bố

Cây thảo, sống hàng năm,

Thân nhẵn, bóng, có vạch dọc

Lá hình mác dài 10-40 cm, gân dọc nổi

rõ, gân giữa to.

Hoa đơn tính cùng gốc, mọc ở kẽ lá

thành bông.

Quả có mày cứng bao bọc.

Phân bố: mọc hoang ở nơi ẩm mát (Thanh hóa, Nghệ an, vùng Tây nguyên)

Ý DĨ

ế ế

 3. B  ph n dùng ­ ch  bi n

 H t hình tr ng, màu tr ng đ c.

 Thu ho ch tháng 12, tháng 1.

ậ ấ

ơ

 Đ p l y qu , ph i khô.

 4. Thành ph n hóa h c ọ

 Tinh b tộ

ư

 2 ch t ch ng ung th  : coixenolid  và

α­monolinolein

 5. Công d ngụ

ườ

ng h p

ồ ưỡ

 Y h c c  truy n : ch a tiêu hóa, viêm ru t. Thông ti u trong tr ổ ng, b  ph i. 10 – 30 g

ố phù. Thu c b i d

CELLULOSE ­ Đ NH NGHĨA & C U T O

ự  bào th c v t.

 Cellulose là thành ph n chính c a t ỗ

ủ ế  Trong g  ch a kho ng 5% cellulose, s i bông 97­98 %,  ợ

ơ

ợ ả s i lanh, s i gai 81­90%, s i đay 75% …  là polysaccharid m ch th ng, g m các đ n v

ị β­D­

ồ Glucose b ngằ  dây n iố  β (1  4)→

  Khi th y phân không hoàn toàn cho cellotetraose,

cellotriose, cellobiose.

ố ượ

ơ

  Th y phân hoàn toàn thì cho Glucose. ủ  s  l

ng đ n v  Glucose : 3000 – 10.000

CELLULOSE ­ Đ NH NGHĨA & C U T O

- Các phân tử cellulose kết hợp tạo thành micel tức bó sợi có đường kính 2-20 nm và chiều dài 100 - 40 000 nm.

- Các micel tạo thành bó microfibril (quan sát được dưới kính hiển vi)

CELLULOSE ­ Đ NH NGHĨA & C U T O

có liên kết hydro (O3-HO5' và OH6-O2'), (O6-HO3')

- Các phân tử cellulose trong micel nhờ có nhiều liên kết hydro

nên tạo được sợi bền chắc.

CELLULOSE ­ Đ NH NGHĨA & C U T O

TÍNH CH T CELLULOSE

ướ

ơ

 Cellulose không tan trong n

c và dung môi h u c

  Tan trong dung d ch Schweitzer:

hydroxyd đ ng ồ

trong ammoniac.

 Tan trong dd k m chlorid đ m đ c ặ ẽ

D N CH T CELLULOSE & CÔNG D NG

1. Cellulose vi tinh thể : cellulose th y phân m t ph n.

ộ  T/c: b t màu tr ng, không tan trong n ướ ắ

c, phân tán trong

ướ

n

c cho gel.

ế

ượ

c đa năng : dính và tr n,

c rã (c u trúc mao  ị ơ làm  n đ nh các nhũ  ổ

 C/d: dùng trong bào ch  làm tá d ượ ị

qu n); ả Tá d ỗ ị d ch và h n d ch. 2. Cellulose ki mề

 Cellulose + NaOH

ậ ợ

→ ph n  ng v i NaOH)

cellulose ki m (OH b c 1 c a Glucose  →  làm c u trúc c a s i micel thay đ i. ệ ệ

 Áp d ng trong k  ngh  d t làm s i bóng láng và d  b t  ễ ắ

ả ứ ụ màu.

D N CH T CELLULOSE & CÔNG D NG

ệ ả

3. Cellulose xanthat : Cellulose + Carbon disulfit (CS2)  K  ngh  s n xu t s i cellulose t ng h p. ấ ợ

4. Methylcellulose (MC) : methyl hóa các nhóm OH c a cellulose

ế ế

→ ủ

 Ch  bi n : t o cellulose ki m + Methylchlorid (CH

t a

3Cl)

ơ

methylcellulose b ng MeOH, ph i, s y khô.

c dd gi

ụ  có đ  nh t ph

  Tính ch t : b t tr ng, t o v i n ồ

ớ ướ ộ

ộ ắ ộ

ả ộ ớ

ớ ử thu c vào n ng đ , m c đ  alkyl hóa, đ  l n phân t

.

ượ

ạ ứ  Bào ch  : nhũ d ch và h n d ch, thu c m , tá d

c dính và

ị ế rã cho viên nén.

ể ạ

 Có th  t o ethylcellulose, methylethyl cellulose

DƯỢC LIỆU CHỨA CELLULOSE

Cây bông thuộc chi Gossypium,

họ Bông, Malvaceae

Lai tạo từ 4 loài chính :

G. herbaceum L.

G. arboreum L.

G. barbadense L.

G. hirsutum L.

DƯỢC LIỆU CHỨA CELLULOSE

-Cây nhỡ cao 1 – 3 m, hàng năm và nhiều năm.

- lá so le có cuống dài, phiến lá chia 5 thùy, gân lá chân vịt.

- Hoa mọc nách lá, 5 cánh, có màu sắc thay đổi.

- Quả nang, hình trứng, có 3 – 5 ô, mỗi ô có 5 – 7 hạt.

- hạt được bao bọc bởi sợi bông màu trắng (có thể có màu vàng, vàng cam)

- Bông trồng tháng 1-2, thu vào tháng 5-6.

Đặc điểm thực vật :

- Việt nam : ninh thuận, đồng nai, tây ninh

- sản lượng 10 triệu tấn, ở Ấn độ, Ai cập

DƯỢC LIỆU CHỨA CELLULOSE

Bộ phận dùng và công dụng

1. Sợi bông : là lớp bông bên ngoài vỏ hạt, mỗi hạt mang 5000 – 10.000 bông

dài : 30 – 50 mm

trung bình : 25 – 30 mm

ngắn : < 25 mm

- sợi bông rỗng ở giữa tạo thành mao quản (KHV) → hút nước (loại

chất béo ở thành tế bào lông)

- sợi bông tan trong dd đồng oxyd/amoniac → cutin

- sợi bông nhuộm hồng tím trong dd kẽm chloroiodid

- thành phần chủ yếu cellulose 98 %, ít chất vô cơ, protein, chất béo.

Y học chia bông làm 2 loại : bông xơ và bôn hút nước

- bông xơ : bông tự nhiên, được cán, không chế biến. Không hút nước

dùng làm êm khi băng bó, nút các ống.

- bông hút nước : tảy chất béo, có hút nước. Băng bó vết thương.

2. Hạt bông : dầu 15 % (laọi nửa khô), acyl glycerol của acid béo chưa no.

- dầu bông làm xà phòng, pha sơn.

3. Lá bông : chứa 5 – 7 % acid citric

4. Vỏ rễ : gossypyl (1 – 2%) có tác dụng giảm tinh trùng và testosteron

5. Hoa : Flavonoid (4,5 %)

GÔM - CHẤT NHẦY

I. Nguồn gốc và vai trò sinh lý của gôm và chất nhầy

- Gôm có nguồn gốc bệnh lý, cây tiết ra gôm là phản ứng đối với điều kiện không thuận lợi.

- Chất nhầy là thành phần cấu tạo của tế bào bình thường.

- Không có ranh giới rõ rệt giữa gôm và chất nhầy.

- Gôm là sản phảm thu được dưới dạng rắn từ kẽ nứt tự nhiên hay vết rạch của cây, còn chất nhầy là sản phẩm có thể chiết ra từ nguyên liệu bằng nước.

- Gôm và nhựa : phân biệt (đốt, tính tan, hóa học)

GÔM - CHẤT NHẦY

Phân loại : gôm và chất nhầy thành 3 nhóm theo cấu tạo hóa học

1. Nhóm trung tính : Galactomannan hoặc Glucomannan

- Galactomannan : polysaccharid của D-mannose và D-galactose

- Glucomannan : polysaccharid của D-mannose và D-glucose

Mạch chính gồm D-mannopyranose

Mạch nhánh gồm D-galactopyranose.

2. Nhóm acid, thành phần có acid uronic : đại diện gôm arabic

- Gôm arabic có PTL lớn : 250.000, phân nhánh nhiều

- Cấu tạo : D-galactopyranose, L-arabinose, L-rhamnose, acid D-

glucuronic (tỷ lệ 3:3:1:1).

Mạch chính gồm D-galactopyranose theo dây nối β (1→3)

3. Nhóm acid, có thành phần gốc sulfat : đại diện thạch Agar

GÔM - CHẤT NHẦY

Tính chất :

- Gôm và chất nhầy hoà tan trong nước tạo dung dịch có đột nhớt cao

- Không tan trong các dung môi hữu cơ như ether, benzen, chloroform

- tan trong cồn thấp độ (phụ thuộc loại gôm, chất nhầy)

- bị tủa bởi chì acetat trung tính hoặc kiềm

- Gôm và chất nhầy có cấu tạo thẳng thì dễ tạo màng, ít dính. Ngược lại, cấu

tạo phân nhánh thì khó tạo màng nhưng có tính dính cao.

- Độ nhớt thay đổi theo pH (nhóm acid), ít thay đổi theo pH (nhóm trung tính)

- Chất nhầy bắt màu xanh với methylen (định tính trên vi phẫu)

GÔM - CHẤT NHẦY

III. Đánh giá dược liệu chứa gôm hoặc chất nhầy

- Phương pháp đo độ nhớt

- Chỉ số nở

- Nghiên cứu thành phần monosaccharid của gôm và chất nhầy : thuỷ phân hoàn toàn.

IV. Ứng dụng

- Thực phẩm

- Chữa ho, làm lành vết thương, vết loét.

- Tá dược trong bào chế : tá dược rã trong viên nén, chất ổn định trong nhũ dịch, kem và thuốc mỡ.

- Mỹ phẩm

DƯỢC LIỆU CHỨA GÔM - CHẤT NHẦY

1. Gôm arabic

2. Gôm adragant

3. Sâm bố chính

4. Bạch cập

5. Mã đề

6. Thạch

GÔM ARABIC

Acacia senegal (L.) Willd., Mimosaceae

Tên đồng nghĩa : A. verek Guill et Perr.

Tên nước ngoài : Gum arabic, senagal gum

Đặc điểm thực vật:

Phân bố : Sudan (40.000 tấn/năm), Tây, Nam xa mạc Sahara (Moritani, Mali, Senegal, Nigeria).

Thu hoạch : cây >3 tuổi (5-7), mùa khô, đẽo cây thành từng băng. 500-800g gôm/1 cây

Đặc điểm dược liệu : tròn không đều, rắn, d= 2 – 3 cm, vàng hay vàng nâu.

Gôm tan trong nước tạo dd keo, dính.

Thành phần hóa học : polysaccharid thuộc nhóm acid.

3-4 % chấ vô cơ (Ca, K, Mg).

Mạch chính cấu tạo bởi D- galactose; mạch nhánh cấu tạo bởi acid D-glucuronic acid.

Công dụng : PTL: 200,000 - 300,000.

-Thực phẩm

- Bào chế

- Mỹ phẩm

Ạ K  HO CH BÀI GI NG Thời gian : 3 tiết

Tiết 1 : - định nghĩa, cấu tạo và tính chất của tinh bột

- một số dược liệu chứa tinh bột

Tiết 2 : - định nghĩa, cấu tạo và tính chất cellulose

- Cây bông

Tiết 3 : - Gôm và chất nhầy

- Dược liệu chứa gôm và chất nhầy

Phương pháp giảng dạy :

Giảng viên : giảng, hỏi, nói và hướng dẫn tự đọc tài liệu một số mục

sử dụng thiết bị : máy chiếu

Học viên : nghe, ghi và trả lời câu hỏi