Bài giảng Hóa sinh thực phẩm: Chương 2 - ThS. Phạm Hồng Hiếu (2017)

25/06/2017<br /> <br /> Chương 2: PROTEIN<br /> I. Vai trò sinh học của protein<br /> II. Cấu tạo phân tử protein<br /> III.Một số tính chất quan trọng của protein<br /> IV.Phân loại protein<br /> V. Các quá trình biến đổi protein trong gia<br /> công, chế biến thực phẩm và ứng dụng<br /> VI.Các biến đổi của protein trong QTSX và<br /> bảo quản thực phẩm<br /> ThS. Phạm Hồng Hiếu<br /> <br /> Hóa Sinh TP1 – Chương 2: Protein<br /> <br /> I. VAI TRÒ SINH HỌC<br /> CỦA PROTEIN<br /> <br /> 1<br /> <br /> 1. Xúc tác: enzyme<br /> 2. Vận tải: hemoglobin, mioglobin (ở ĐV có<br /> xương sống), hemocyanin (ở động vật<br /> không xương sống)<br /> 3. Chuyển động: co cơ, chuyển vị trí của<br /> NST<br /> 4. Bảo vệ: kháng thể, interferon chống sự<br /> nhiễm virus, chống đông máu, độc tố<br /> (toxin)<br /> Hóa Sinh TP1 – Chương 2: Protein<br /> <br /> 3<br /> <br /> ThS. Phạm Hồng Hiếu<br /> <br /> Hóa Sinh TP1 – Chương 2: Protein<br /> <br /> 4<br /> <br /> Axit amin<br /> •Công thức cấu tạo tổng quát:<br /> <br />  Protein quyết định đặc trưng khẩu phần thức ăn <br /> nền tảng protein cao<br />  Thiếu protein:<br />  Suy dd, sụt cân mau, chậm lớn<br />  Giảm khả năng miễn dịch<br />  Gan, tuyến nội tiết, hệ thần kinh không hoạt<br /> động bình thường<br />  Thay đổi TPHH và cấu tạo hình thái của<br /> xương (Ca, Mg)<br /> Protein cao, chất lượng tốt (đủ các axit amin<br /> không thay thế)<br /> <br /> Hóa Sinh TP1 – Chương 2: Protein<br /> <br /> 2<br /> <br /> 5. Truyền xung thần kinh: chất màu thị giác<br /> rodopxin ở màng lưới mắt.<br /> 6. Điều hòa: hormon, ức chế đặc hiệu<br /> enzyme<br /> 7. Chống đỡ cơ học: protein sợi như<br /> sclerotin/côn trùng, fibroin/tơ tằm, tơ<br /> nhện, colagen, elastin/mô liên kết, mô<br /> xương<br /> 8. Dự trữ dinh dưỡng: ovalbumin/lòng trắng<br /> trứng, gliadin/hạt lúa mì, zein/ngô,<br /> feritin/lá.<br /> <br /> Giá trị dinh dưỡng<br /> <br /> ThS. Phạm Hồng Hiếu<br /> <br /> Hóa Sinh TP1 – Chương 2: Protein<br /> <br /> Vai trò của protein trong cơ thể<br /> sinh vật<br /> <br /> Vai trò của protein trong cơ thể<br /> sinh vật<br /> <br /> ThS. Phạm Hồng Hiếu<br /> <br /> ThS. Phạm Hồng Hiếu<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> R – CH – COOH<br /> <br /> Dạng không ion hóa<br /> <br /> ThS. Phạm Hồng Hiếu<br /> <br /> R – CH – COO–<br /> NH3+<br /> <br /> NH2<br /> <br /> 5<br /> <br /> <br /> <br /> Dạng ion lưỡng cực<br /> <br /> Hóa Sinh TP1 – Chương 2: Protein<br /> <br /> 6<br /> <br /> 1<br /> <br /> 25/06/2017<br /> <br /> Phân loại các axit amin thường gặp<br /> <br /> Các axit amin thường gặp<br /> <br /> Axit amin phân cực<br /> Trung tính<br /> <br /> Đa số protein cấu tạo từ 20 L- axit amin<br /> và 2 amit<br /> COOH (axit amin)  CONH2 (amit)<br /> axit aspartic  Asparagin<br /> axit glutamic  Glutamin<br /> <br /> ThS. Phạm Hồng Hiếu<br /> <br /> Hóa Sinh TP1 – Chương 2: Protein<br /> <br /> 7<br /> <br /> Hóa Sinh TP1 – Chương 2: Protein<br /> <br /> 9<br /> <br /> Axit amin phân cực, trung tính<br /> Cysteine, Cystine<br /> <br /> ThS. Phạm Hồng Hiếu<br /> <br /> Hóa Sinh TP1 – Chương 2: Protein<br /> <br /> Kiềm tính<br /> <br /> Axit amin không<br /> phân cực<br /> <br /> Tên gọi<br /> thông<br /> thường<br /> <br /> Viết<br /> tắt<br /> <br /> Tên gọi<br /> thông<br /> thường<br /> <br /> Viết<br /> tắt<br /> <br /> Tên gọi<br /> thông<br /> thường<br /> <br /> Viết<br /> tắt<br /> <br /> Tên gọi thông Viết<br /> thường<br /> tắt<br /> <br /> Asparagine<br /> Cysteine<br /> Cystine<br /> Glutamine<br /> Serine<br /> Tyrosine<br /> Threonine<br /> <br /> Asn<br /> Cys<br /> <br /> a.Aspartic<br /> a.Glutamic<br /> <br /> Asp<br /> Glu<br /> <br /> Arginine<br /> Lysine<br /> Histidine<br /> <br /> Arg<br /> Lys<br /> His<br /> <br /> Alanine<br /> Phenylalanine<br /> Glycine<br /> Leucine<br /> Isoleucine<br /> Methionine<br /> Proline<br /> Tryptophan<br /> Valine<br /> Oxyproline<br /> <br /> Gln<br /> Ser<br /> Tyr<br /> Thr<br /> <br /> ThS. Phạm Hồng Hiếu<br /> <br /> Hóa Sinh TP1 – Chương 2: Protein<br /> <br /> Ala<br /> Phe<br /> Gly<br /> Leu<br /> Ileu<br /> Met<br /> Pro<br /> Trp<br /> Val<br /> 8<br /> <br /> Axit amin phân cực, trung tính<br /> <br /> Axit amin phân cực, trung tính<br /> <br /> ThS. Phạm Hồng Hiếu<br /> <br /> Axit tính<br /> <br /> ThS. Phạm Hồng Hiếu<br /> <br /> Hóa Sinh TP1 – Chương 2: Protein<br /> <br /> 10<br /> <br /> Axit amin phân cực, kiềm tính<br /> <br /> 11<br /> <br /> ThS. Phạm Hồng Hiếu<br /> <br /> Hóa Sinh TP1 – Chương 2: Protein<br /> <br /> 12<br /> <br /> 2<br /> <br /> 25/06/2017<br /> <br /> Axit amin phân cực, axit tính<br /> <br /> ThS. Phạm Hồng Hiếu<br /> <br /> Hóa Sinh TP1 – Chương 2: Protein<br /> <br /> Axit amin không phân cực<br /> <br /> 13<br /> <br /> ThS. Phạm Hồng Hiếu<br /> <br /> Hóa Sinh TP1 – Chương 2: Protein<br /> <br /> 14<br /> <br /> Axit amin không phân cực<br /> <br /> Axit amin không phân cực<br /> <br /> Oxyproline<br /> <br /> <br /> <br /> Proline<br /> <br /> ThS. Phạm Hồng Hiếu<br /> <br /> Hóa Sinh TP1 – Chương 2: Protein<br /> <br /> 15<br /> <br /> Một số axit amin ít gặp trong protein<br /> <br /> ThS. Phạm Hồng Hiếu<br /> <br /> Hóa Sinh TP1 – Chương 2: Protein<br /> <br /> 17<br /> <br /> ThS. Phạm Hồng Hiếu<br /> <br /> Oxyproline<br /> <br /> Hóa Sinh TP1 – Chương 2: Protein<br /> <br /> 16<br /> <br /> Một số axit amin không có<br /> trong protein<br /> <br /> ThS. Phạm Hồng Hiếu<br /> <br /> Hóa Sinh TP1 – Chương 2: Protein<br /> <br /> 18<br /> <br /> 3<br /> <br /> 25/06/2017<br /> <br /> Các axit amin không thay thế<br /> <br /> Các axit amin không thay thế và nhu cầu<br /> hàng ngày của người trưởng thành<br /> <br /> aa không thay thế (cần thiết, thiết yếu) = aa mà<br /> người/ĐV không thể tự tổng hợp<br />  lấy từ thức ăn<br /> <br /> TT<br /> <br /> Thiếu  cân bằng N (-)<br /> Tùy thuộc vào loài, lứa tuổi:<br /> – Người lớn: 8 (valine, leucine, isoleucine,<br /> methionine,<br /> threonine,<br /> phenylalanine,<br /> tryptophan, lysine)<br /> – Trẻ em: 8 + 2 (arginine, histidine)<br /> ThS. Phạm Hồng Hiếu<br /> <br /> Hóa Sinh TP1 – Chương 2: Protein<br /> <br /> 19<br /> <br /> 1<br /> 2<br /> 3<br /> 4<br /> <br /> axit<br /> amin<br /> Valin<br /> Lơxin<br /> Izolơxin<br /> Treonin<br /> <br /> Nhu cầu TT axit amin<br /> (g/ngày)<br /> 8,8<br /> 5 Methionin<br /> 9,0<br /> 6 Lizin<br /> 3,3<br /> 7 Triptophan<br /> 3,5<br /> 8 Phenilalanin<br /> <br /> ThS. Phạm Hồng Hiếu<br /> <br /> Hóa Sinh TP1 – Chương 2: Protein<br /> <br /> Một số tính chất hóa lý của axit amin<br /> <br /> Hóa Sinh TP1 – Chương 2: Protein<br /> <br /> Tính chất chung<br /> <br /> 21<br /> <br /> ThS. Phạm Hồng Hiếu<br /> <br /> Hóa Sinh TP1 – Chương 2: Protein<br /> <br /> b<br /> <br /> – Trừ glycine, các axit amin đều chứa C bất đối<br /> (C*)<br /> – Phân tử tồn tại dưới 2 dạng L(-, quay trái) và<br /> D (+, quay phải)<br /> – Đa phần các axit amin thực phẩm tồn tại<br /> dưới dạng L  protein có tính làm quay mặt<br /> phẳng của ánh sáng phân cực sang trái.<br /> – Dạng D không được cơ thể hấp thụ<br /> Hóa Sinh TP1 – Chương 2: Protein<br /> <br /> 22<br /> <br /> C bất đối<br /> <br /> Tính đồng phân quang học<br /> (đồng phân lập thể)<br /> <br /> ThS. Phạm Hồng Hiếu<br /> <br /> 20<br /> <br />  Bền trong môi trường nước, bền<br /> nhiệt (không bị phá huỷ ở 100200oC)<br />  Bền trong môi trường axit (riêng<br /> các axit amin chứa S bị phá huỷ)<br />  Không bền trong môi trường kiềm:<br /> hiện tượng raxemic<br /> <br />  Tính chất chung<br />  Tính đồng phân quang học (đồng phân<br /> lập thể) của axit amin<br />  Khả năng hydrat và tính tan<br />  Tính điện ly lưỡng tính<br />  Các phản ứng hoá học<br /> <br /> ThS. Phạm Hồng Hiếu<br /> <br /> Nhu cầu<br /> (g/ngày)<br /> 3,0<br /> 5,2<br /> 1,1<br /> 4,4<br /> <br /> 23<br /> <br /> *<br /> <br /> a–C–c<br /> d<br /> R’<br /> *<br /> <br /> X–C–H<br /> <br /> R’<br /> *<br /> <br /> H–C–X<br /> <br /> R<br /> Dạng L(-)<br /> ThS. Phạm Hồng Hiếu<br /> <br /> R<br /> Dạng D(+)<br /> Hóa Sinh TP1 – Chương 2: Protein<br /> <br /> 24<br /> <br /> 4<br /> <br /> 25/06/2017<br /> <br /> Ở axit amin:<br /> – C* chính là C<br /> – Gốc R’ là COOH<br /> – X là NH2<br /> Do đó, cấu hình D và L có dạng:<br /> <br /> Trong đó:<br /> – Gốc R’ có mức độ oxy hóa cao hơn R:<br /> COOH > CHO > CH2OH > CH3<br /> – Dị tố X: Br, Cl, OH, NH2<br /> <br /> COOH<br /> <br /> COOH<br /> <br /> <br /> NH2 – C – H<br /> <br /> <br /> <br /> H – C – NH2<br /> R<br /> <br /> R<br /> Dạng L(-)<br /> ThS. Phạm Hồng Hiếu<br /> <br /> Hóa Sinh TP1 – Chương 2: Protein<br /> <br /> Dạng D(+)<br /> <br /> 25<br /> <br /> ThS. Phạm Hồng Hiếu<br /> <br /> Hóa Sinh TP1 – Chương 2: Protein<br /> <br /> 26<br /> <br /> 27<br /> <br /> ThS. Phạm Hồng Hiếu<br /> <br /> Hóa Sinh TP1 – Chương 2: Protein<br /> <br /> 28<br /> <br /> Người ta quy ước lấy Serine làm đơn vị<br /> so sánh để xét đồng phân quang học của<br /> axit amin:<br /> COOH<br /> <br /> H2N – C – H<br /> CH2OH<br /> L – Serine<br /> <br /> ThS. Phạm Hồng Hiếu<br /> <br /> COOH<br /> <br /> H – C – NH2<br /> CH2OH<br /> D – Serine<br /> <br /> Hóa Sinh TP1 – Chương 2: Protein<br /> <br /> Khả năng hydrat hoá và tính tan<br /> <br />  Do phân tử vừa chứa nhóm NH3+ và nhóm<br /> COO Môi trường axit:<br /> – a.a tích điện dương (+)<br /> – a.a chuyển về cực âm (-)<br />  Môi trường kiềm:<br /> – a.a tích điện âm (-)<br /> – a.a chuyển về cực dương (+)<br />  Ở giá trị pH mà các a.a không tích điện là<br /> pH đẳng điện (pI, pHi)<br />  Cơ sở ứng dụng của phương pháp điện di<br /> <br /> Gốc R chứa các nhóm chức có khả<br /> năng tạo liên kết hydro với nước<br /> Thường khả năng hydrat hoá cao sẽ có<br /> tính hòa tan<br /> Tính tan phụ thuộc vào bản chất axit<br /> amin, vào dung môi...<br /> <br /> ThS. Phạm Hồng Hiếu<br /> <br /> Hóa Sinh TP1 – Chương 2: Protein<br /> <br /> Tính điện ly lưỡng tính<br /> <br /> 29<br /> <br /> ThS. Phạm Hồng Hiếu<br /> <br /> Hóa Sinh TP1 – Chương 2: Protein<br /> <br /> 30<br /> <br /> 5<br /> <br />