03/09/2013 Chương 5: Lipid (Lipit) 5.1 Khái niệm chung 5.2 Lipit đơn giản 5.3 Lipit phức tạp ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 5.1 Khái niệm chung 5.1.1 Khái niệm lipit 5.1.2 Vai trò lipit 5.1.3 Phân loại lipit ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit Khái niệm lipit lipit = nhóm hợp chất hữu có tính chất lý hóa giống nhau: – hòa tan nước dung môi phân cực – hòa tan tốt dung môi không phân cực cloroform, ete, benzen, toluen… Nguyên nhân: có nhiều nhóm kỵ nước nhóm ưa nước (OH, NH2, COOH) phân tử lipit ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 03/09/2013 Vai trò lipit  Trong thể sinh vật: –Hợp phần cấu tạo quan trọng màng sinh học –Cung cấp lượng cho sinh vật (37,6.106 J/kg) –Cung cấp vitamin A, D, E, K F cho thể  Trong công nghiệp thực phẩm: –TP giàu dinh dưỡng thực phẩm –Nguyên liệu quan trọng để chế biến bảo quản loại thành phần để khỏi bị ôi thiu –Tạo kết cấu –Tạo tính cảm vị đặc trưng ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit Hàm lượng lipit số thực phẩm Thực phẩm Hàm lượng % Đậu nành 17 – 18,4 Đậu phộng 30 – 44,5 Mè 40 – 45,4 Thịt bò – 10,5 Thịt heo – 37,5 Cá – 3,6 Trứng gà 11 – 14 ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 03/09/2013 Nhu cầu lipit  Trung bình khoảng 36 – 42g/ngày  Khoảng 25 – 30% lipit động vật  Tỷ lệ protein lipit thay đổi giai đoạn sinh lý khác  Nên hạn chế lipit đặc biệt lipit động vật bị bệnh béo phì ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit Phân loại lipit  Dựa vào phản ứng xà phòng hóa – lipit xà phòng hóa bao gồm glixerit, glixerophotpholipit sáp (cerit) nghĩa lipit mà thành phần có chứa este axit béo cao phân tử – lipit không xà phòng hóa được, tức lipit phân tử không chứa este, nhóm bao gồm hydrocacbon, chất màu sterol ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit Phân loại lipit  Dựa vào độ hòa tan: – lipit thực este amit axit béo (có từ 4C trở lên) với rượu: • Glixerolipit (este glixerol) • Sphingolipit (amit sphingozin) • Cerit (este rượu cao phân tử) • Sterit (este sterol) • Etolit (este tương hỗ hợp chất rượu đa chức) – Lipoit chất có độ hòa tan giống lipit: • Các carotenoit quinon (dx izopren) • Sterol tự • Các hydrocacbon ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 03/09/2013 Phân loại lipit  Dựa vào thành phần cấu tạo: – lipit đơn giản: este rượu axit béo, gồm Triaxylglixerin, Sáp (cerit), Sterit – lipit phức tạp: axit béo rượu, có TP khác axit photphoric, bazơ nitơ, đường: • Glixerophotpholipit: glixerin, axit béo axit photphoric • Glixeroglucolipit: glixerin, axit béo monosacarit/oligosacarit • Sphingophotpholipit: aminalcol sphingozin, axit béo axit photphoric • Sphingoglucolipit: sphingozin, axit béo đường (monosacarit/oligosacarit) ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 10 5.2 lipit đơn giản 5.2.1 Triaxylglixerin 5.2.2 Sáp 5.2.3 Sterit ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 11 Triaxylglixerin Triaxylglixerin: lipit trung tính, dầu mỡ tự nhiên, triglixerit Triaxylglixerin = este glixerin + axit béo CH2OH Glixerin +R1COOH CHOH +R1COOH +R2COOH +R3COOH +R1COOH +R2COOH CH2OH CH2 – OCOR1 CH2 – OCOR1 CH2 – OCOR1 CHOH CH – OCOR2 CH – OCOR2 CH2OH CH2OH CH2 – OCOR3 Diaxylglixerin Triaxylglixerin Monoaxylglixerin ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 12 03/09/2013 Các triaxylglixerin thường chứa hay loại axit béo khác Dầu mỡ có nguồn gốc tự nhiên hỗn hợp triaxylglixerin  tách triaxylglixerin riêng biệt, đồng khó: R1R1R1, R1R1R2, R1R2R1, R 1R 2R 2, R 2R 1R 1, R 2R 1R 2, R 2R 2R 1, R 2R 2R ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 13 axit béo  Nguyên liệu để tổng hợp axit béo (2C)  axit béo có C chẵn (4C38C)  Có loại axit béo: – axit béo no (bão hòa) – axit béo không no (không bão hòa) ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 14 axit béo no  CT chung: CnH2nO2 hay Cn-1H2n-1COOH  Từ C12 trở đi: chất rắn, không hòa tan nước  Chủ yếu có mỡ ĐV, gặp TV: – axit butyric (C4), axit carpoic (C6), axit capilic (C8) axit capric (C10) / bơ, sữa bò – axit miristic (C14) /dầu lạc – axit palmitic (C16) axit stearic (C18) tất chất béo với hàm lượng cao CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 COOH axit palmitic (C15H31COOH) ThS Phạm Hồng Hiếu H3C CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 COOH Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 15 03/09/2013 axit béo không no CT nguyên Ký hiệu axit oleic C18H34O2 C189 (18:1) axit linoleic C18H32O2 C189,12 (18:2) axit linolenic C18H30O2 C189,12,15 (18:3) Tên gọi Công thức đơn giản 10 13 axit C20H32O2 C185,8,11, 14 arachitonic (20:4) 12 10 15 13 16 15 COOH 12 10 14 12 COOH 11 COOH COOH axit béo không no, không thay thế: linoleic, linolenic  vitamin F ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 16 Hàm lượng axit béo không no có thức ăn Hàm lượng axit béo theo % Linoleic Linolenic arachitonic Bơ 4.0 1.2 0.2 Bò 5.3 - 0.6 15.6 - 2.1 Ngỗng 19.3 - - Gà 21.3 - 0.6 Hướng dương 68.0 - - Mỡ ĐV Lợn Dầu TV Đậu nành 58.8 8.1 - Ngô 50-60 0.1-0.7 - Oliu 15 - - ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 17 Glixerin  CTCT: CH2OH – CHOH – CH2OH  Trong thể sinh vật, gặp glixerin trạng thái tự mà thường gặp trạng thái hoạt động glixerophophat ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 18 03/09/2013 Tính chất hóa lý dầu mỡ Nhiệt độ nóng chảy Các số hóa học Phản ứng thủy phân Phản ứng oxy hóa ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 19 Nhiệt độ nóng chảy  Nhiệt độ nóng chảy phụ Loại dầu mỡ thuộc vào TP axit béo có Mỡ bò dầu mỡ: Mỡ lợn – bão hòa (no) nhiều  t0nc cao, rắn đk bình Mỡ cừu thường (mỡ, bơ…) Dầu – không bão hòa (không no) nhiều  t0nc thấp, Dầu ôliu lỏng đk bình thường Dầu hướng dương (dầu thực vật) ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit t0nc (0C) 31 – 38 35 – 45 44 – 55 1–6 2–6 16 – 18 20 Các số hóa học  Chỉ số axit: – Chỉ số axit = số mg KOH cần thiết để trung hòa hết axit béo tự có g chất béo: RCOOH + KOH  RCOOK + H2O – Trong dầu mỡ, lượng axit béo tự không đáng kể tăng lên trình bảo quản giai đoạn nẩy mầm  đánh giá dầu mỡ cũ/mới, qua chế biến hay chưa ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 21 03/09/2013 Các số hóa học  Chỉ số xà phòng: – Chỉ số xà phòng số mg KOH cần thiết để trung hòa hết axit tự liên kết có g chất béo: CH2OCOR1 CH2OH CH2OCOR2 + 3KOH CH2OCOR3  CHOH CH2OH R1COOK + R2COOK R3COOK RCOOH  KOH  RCOOK  H2O – Chỉ số xà phòng cao chứng tỏ dầu mỡ chứa nhiều axit phân tử lượng thấp ngược lại ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 22 Các số hóa học  Chỉ số este: – Chỉ số este số mg KOH tác dụng với axit béo kết hợp: Chỉ số este = số xà phòng – số axit – Chỉ số este cao lượng glycerin có dầu mỡ nhiều ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 23 Các số hóa học  Chỉ số iot: – Là số gam iot kết hợp với 100 g chất béo – Đặc trưng cho mức độ không no dầu mỡ: –C=C– +I2  –C – C– I I – Chỉ số iot cao, chất béo lỏng dễ bị oxy hóa – Chỉ số iot mỡ động vật: 30 – 70, dầu thực vật: 120 – 160 ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 24 03/09/2013 Các số hóa học  Chỉ số peroxyt: – Là số gam iot giải phóng cho dung dịch KI tác dụng với 100g chất béo nhờ tác dụng peroxyt có chất béo: R CH O CH R 2+ KI + CH3COOH R CH CH O O R 2+ CH3COOK + H2O + I2 – Chỉ số peroxyt xác định mức độ ôi hóa chất béo ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 25 Các phản ứng hóa học đặc trưng Phản ứng thủy phân (phản ứng xà phòng hóa) Phản ứng oxy hóa Phản ứng chuyển este hóa Phản ứng hydro hóa ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 26 Phản ứng thủy phân (phản ứng xà phòng hóa)  Dưới tác dụng enzim lipaza / axit đặc / kiềm đặc, liên kết este glixerin bị thủy phân  glixerin + axit béo (hay muối axit béo): CH2OH R1COONa CH – OCOR2 + 3NaOH  CHOH+ R2 COONa CH2OH glixerin R3 COONa CH2 – OCOR1 CH2 – OCOR3 Triaxylglixerin xà phòng  Phản ứng xảy hạt có dầu (lạc, vừng, thầu dầu…) lúc nảy mầm, bảo quản với độ ẩm cao, điều kiện bảo quản không tốt ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 27 03/09/2013 Phản ứng oxy hóa  Dầu mỡ để lâu/ bq không tốt thường bị hôi do: – Xảy phản ứng thủy phân – Oxy hóa  peroxit hay hydroperoxit: R – CH2 – CH = CH – CH2 – R1 + O2  R – CH2 – CH – CH – CH2 – R1 O O peroxit R – CH2 – CH = CH – CH2 – R1 + O2  R – CH2 – CH = CH – CH – R1 hydroperoxit O OH  Các peroxit hydroperoxit phân hủy tiếp tục hợp chất chứa aldehit/xeton, có mùi hôi, vị đắng ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 28 Phản ứng chuyển este hóa  Trong đk thích hợp (t0 cao, khan nước, có chất xúc tác): gốc axit béo triglixerit / triglixerit đổi chỗ cho  Ứng dụng: – Tạo chất nhũ hóa từ mỡ lợn  sản xuất bánh kem đá (loại bỏ tinh thể glixerin thô gây hạt cứng) – Chế biến mỡ rắn giàu axit linoleic để sản xuất magarin  Sự chuyển este không làm biến đổi axit béo khả tiêu hóa triglixerit bị thay đổi  hấp thu axit béo bị thay đổi theo ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 29 Phản ứng hydro hóa Là phản ứng gắn hydro vào nối đôi axit béo không no glixerit: dầu TV  mỡ TV (rắn) Có hai kiểu hydro hóa: – Hydro hóa chọn lọc: axit linolenic  độ bền dầu – Hydro hóa phần/ toàn bộ: tạo chất béo rắn  SX magarin/mỡ nhũ hóa ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 30 10 03/09/2013 5.2.2 Sáp (Cerit)  Sáp tự nhiên sáp ong, sáp thực vật… hỗn hợp TP khác nhau, TP este rượu bậc có mạch cacbon dài axit béo phân tử lớn  Công thức chung: R1COOR2 Trong đó: – R1 gốc axit axit palmitic, axit xerotic, axit montanic, axit melissic – R2 gốc rượu rượu xerilic, rượu montanilic, rượu mirixilic  Bền với ánh sáng, chất oxy hóa, tác nhân vật lý, bị thủy phân  Ứng dụng: vật liệu cách điện, vật liệu làm khuôn in, sơn, bút chì, phục hồi tranh… ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 31 5.2.2 Sáp (Cerit)  Căn vào nguồn gốc, có loại sáp: – Sáp ong (sáp ĐV): este axit palmitic + rượu mirixilic (C18H35OCOC15H31)  bảo vệ cho ấu trùng ong, tránh tổn thất mật – Sáp thực vật: bề mặt lá,  ngăn nước, vi sinh vật xâm nhập, tránh thoát nước – Sáp khoáng (sáp núi) từ than đá linhit than bùn, TP: axit montanic + este nó, d = 1, t0nc = 72 – 770C ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 32 5.2.3 Sterit  Là este axit béo bậc cao+rượu vòng sterol  Sterol = rượu chưa no đơn chức, có vòng, dẫn xuất xiclopentanoperhydrophenantren  Sterol không tan nước, tan nhiều dung môi hữu cloroform, rượu…, dễ bị thuỷ phân kiềm enzim  Có gan, tụy tạng, mỡ, máu, TP nguyên sinh chất  Một số sterol quan trọng: – Colesterol: C22H40O, mật, đại não ĐV, rong đỏ, khoai tây, mầm đậu tương – Ecgosterol: nấm men, nấm mốc, hạt lúa mì Dưới tác dụng tia UV :ecgosterol  vitamin D – Sitosterol đậu tương – Stagmasterol phôi lúa mì ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 33 11 03/09/2013 C A D C B A D B HO HO Cholesterol ThS Phạm Hồng Hiếu Ecgosterol Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 34 5.3 Lipit phức tạp 5.3.1 Photpholipit 5.3.2 Glicolipit ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 35 5.3.1 Photpholipit  Photpholipit = diaxylglixerin + H3PO4 CH2 – OCOR1 + hợp chất phụ X (colin, etanolamin, serin, inozit) CH – OCOR2  Photpholipit = TP bắt buộc màng OH tế bào, nhiều hạt lấy dầu, họ đâu, mô thần kinh, lòng đỏ trứng, CH2 – O – P = O hồng cầu, tinh trùng ĐV O–X  Có nhóm: – Glixerophotpholipit: photphatit TV bậc cao • photphattityl etanolamin (xephalin): X=etanolamin • photphatityl colin (lơxithin): X=colin • photphatityl serin, photphatityl inozit – Sphingolipit: glixerin+axit béo+colin+axit photphoric amino rượu chưa no sphingozin ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 36 12 03/09/2013 5.3.2 Glicolipit  Glicolipit = axit béo + rượu + gluxit (galactoza/ dẫn xuất galactoza N – axetyl galcatozamin)  Nhiều xanh TV, mô thần kinh người ĐV  Có nhóm: – Xerebrozit: amino rượu nguyên tử không no sphingozin + axit béo + gaclactoza – Gangliozit (mucolipit): axit béo (axit steric) + sphingozin + galactoza, glucoza, galatozamin + axit neuraminic ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 37 ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 38 13 [...]... vitamin D – Sitosterol trong đậu tương – Stagmasterol trong phôi lúa mì ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 33 11 03/09/2013 C A D C B A D B HO HO Cholesterol ThS Phạm Hồng Hiếu Ecgosterol Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 34 5. 3 Lipit phức tạp 5. 3.1 Photpholipit 5. 3.2 Glicolipit ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 35 5.3.1 Photpholipit  Photpholipit = diaxylglixerin + H3PO4 CH2 – OCOR1... không no sphingozin + axit béo + gaclactoza – Gangliozit (mucolipit): axit béo (axit steric) + sphingozin + galactoza, glucoza, galatozamin + axit neuraminic ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 37 ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 38 13 ... liệu làm khuôn in, sơn, bút chì, phục hồi các bức tranh… ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 31 5. 2.2 Sáp (Cerit)  Căn cứ vào nguồn gốc, có 3 loại sáp: – Sáp ong (sáp ĐV): là este của axit palmitic + rượu mirixilic (C18H35OCOC15H31)  bảo vệ cho ấu trùng ong, tránh sự tổn thất của mật – Sáp thực vật: trên bề mặt lá, quả  ngăn nước, vi sinh vật xâm nhập, tránh sự thoát hơi nước – Sáp khoáng... O – P = O hồng cầu, tinh trùng ĐV O–X  Có 2 nhóm: – Glixerophotpholipit: photphatit ở TV bậc cao • photphattityl etanolamin (xephalin): X=etanolamin • photphatityl colin (lơxithin): X=colin • photphatityl serin, photphatityl inozit – Sphingolipit: glixerin+axit béo+colin+axit photphoric và amino của rượu chưa no sphingozin ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 36 12 03/09/2013 5. 3.2 Glicolipit... 1, t0nc = 72 – 770C ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 32 5. 2.3 Sterit  Là este của axit béo bậc cao+rượu vòng sterol  Sterol = rượu chưa no đơn chức, có vòng, dẫn xuất của xiclopentanoperhydrophenantren  Sterol không tan trong nước, tan nhiều trong dung môi hữu cơ như cloroform, rượu…, dễ bị thuỷ phân bằng kiềm hoặc enzim  Có ở gan, tụy tạng, mỡ, máu, TP nguyên sinh chất  Một số... 5. 2.2 Sáp (Cerit)  Sáp tự nhiên như sáp ong, sáp thực vật… là hỗn hợp của các TP khác nhau, trong đó TP chính là các este của rượu bậc nhất có mạch cacbon dài và các axit béo phân tử lớn  Công thức chung: R1COOR2 Trong đó: – R1 là gốc axit như axit palmitic, axit xerotic, axit montanic, axit melissic – R2 là gốc rượu như rượu xerilic, rượu montanilic, rượu mirixilic  Bền với ánh sáng, chất oxy hóa, ... (monosacarit/oligosacarit) ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 10 5. 2 lipit đơn giản 5. 2.1 Triaxylglixerin 5. 2.2 Sáp 5. 2.3 Sterit ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 11 Triaxylglixerin... lúa mì ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 33 11 03/09/2013 C A D C B A D B HO HO Cholesterol ThS Phạm Hồng Hiếu Ecgosterol Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 34 5. 3 Lipit phức tạp 5. 3.1... glixerophophat ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh TP – Chương 5: Lipit 18 03/09/2013 Tính chất hóa lý dầu mỡ Nhiệt độ nóng chảy Các số hóa học Phản ứng thủy phân Phản ứng oxy hóa ThS Phạm Hồng Hiếu Hóa Sinh