Viện công nghệ sinh học - Thực phẩm

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC- THỰC PHẨMTRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HỒ CHÍ MINHMÔN : HÓA SINH 2GVHD: LÂM KHẮC KỶLHP: 210510902NHÓM 1DANH SÁCH NHÓMTÊNMSSVGHI CHÚBùi Thị Thanh Hòa	10079451	Nguyễn Thị Mỹ Học10075541Nguyễn Thị Hoan	10065591	Võ Thị Hồng Nhi10072161	Huỳnh Trần Phương Thảo10287241Nguyễn Thảo Phương Thảo10280781Nguyễn Thị Như Thùy	10062071Trần Thị Thanh Thúy 	10058121	Nguyễn Thái Đoan Trang10041221Nhóm trưởngSỰ CHUYỂN HÓA LIPIDTổng quan về chất béo	Quá trình tổng hợp acid béoQuá trình phân hủy và chuyển hóa chất béoỨng dụng của chất béoLIPID( chất béo )Lipid là một trong những thành phần phổ biến nhất có trong động vật và thực vật. Lipid có độ nhớt cao, không tan trong nước, tan trong các dung môi hữu cơ như ether, chlorphorm, benzene, rượu nóng . Hai nhóm lipid quan trọng đối vớisinh vật là: nhóm có nhân glycerol và nhóm sterol. Chức năng sinh học của lipidTham gia tạo hìnhLà dung môi hòa tan các vitamin A, D, E, K.Chống va đập cơ học,chống lạnh, bảo vệ các cơ quan bên trong cơ thểCung cấp năng lượng cho cơ thểPhân loạiACID BÉOCác acid béo là các acid hữu cơ có mạch cacbon từ 4 – 36 C(16-18).Mạch cacbon có thể thẳng, no hoặc không no. Một số còn chứa nhóm OH hoặc có vòng 3C.Các acid béo được kí hiệu: X:Y(∆)Phân loại acid béoTính chất của acid béo phụ thuộc vào chiều dài và độ bão hòa của mạch cacbon :Lí tinh : Mạch acid càng dài và càng no, độ nóng chảy của triglycerin càng cao, áp suất hơi càng kém, do đó ít có mùi.	 Acid béo có mạch ngắn hoặc cùng một chiều dài mạch, acid béo nào chứa càng nhiều nối đôi thì độ nóng chảy càng thấp.Hóa học: dưới tác dụng của các enzyme thủy phân, khi có nước và nhiệt, triglycerit sẽ bị phân cách ở các mối ester và bị thủy phân tạo thành acid béo tự do. I. SINH TỔNG HỢP ACID BÉOII. TỔNG HỢP LIPID ĐƠN GIẢNIII. TỔNG HỢP LIPID PHỨC TẠPTỔNG HỢP LIPIDSINH TỔNG HỢP ACID BÉOTỔNG HỢP ACID BÉO NOTỔNG HỢP ACID BÉO KHÔNG NOI. TỔNG HỢP ACID BÉOLipid thường chứa các acid béo hoặc dẫn xuất của acid béo. Acid béo được tổng hợp từ acetyl-CoA.I. TỔNG HỢP ACID BÉOTrước hết, acetyl-CoA cần được carboxyl hóa thành malonyl-CoA nhờ acetyl-CoA carboxylase.CH3COSCoA+CO2 +ATPCOOHCH2COSCoA+AMP(Acetyl- CoA)(Malonyl – CoA)I. TỔNG HỢP ACID BÉOCH3-CO-S-CoACOOH-CH2-CO-SCoACH3-CO-S-ACPCOOH-CH2-CO-S-ACPCH3-CO-CH2-COS-ACPCH3-CHOHCH2-CO-S-ACP CH3-CH = CH-CO-S-ACPCH3CH2CH2CO –S-ACP ACP-SHCoA-SH1ACP-SHCoA-SH234NADH2NADP +H2O5NADH2NADP +6Malonyl-ACP3’CO 2(C6)Dẫn xuất ACP của acit béoAcid béo tự doACP-SH(Acetyl-ACP)(Malonyl-ACP)(Acetoacetyl-ACP)(β-oxybutyryl-ACP)(Crotonyl-ACP)(Butyryl-ACP)I. TỔNG HỢP ACID BÉOSự tổng hợp acid béo no và không no ở giai đoạn đầu giống nhau. Trước hết acid béo no được tổng hợp sau đó hình thành acid béo không no bằng cách oxi hóa các acid béo tương ứng.Acid béo no	 Acid béo không noFADFADHTăng trưởng nhờ hệ enzyme synthetase acid béoPalmitoyl-CoAStearyl-CoATrong bào tương của tế bào động-thực vậtOleyl-CoATrong màng nội chất của thực vậtLinoleyl-CoATrong màng nội chất của thực vậtLinolenoyl-CoACác acid béo có nhiều lk nối đôi hơnE.coli và các vi khuẩn H 2O kỵ khí khácO3,4 cisTăng trưởng nhờ hệ enzyme synthetase acid béoS-ACPS-ACPĐộng vật thực vậtVi sinh vật hiếu khíO 2NADP.H9,10 cisPalmitoleyl-CoTăng trưởngVarenoyl-ACPTrong màng nội chất của tế bào gan Arachidonyl-CoAHình: Các con đường sinh tổng hợp của acid béo không noI. TỔNG HỢP ACID BÉOβ-Oxydecanoyl-ACPII. TỔNG HỢP LIPID ĐƠN GIẢNĐiển hình của quá trình tổng hợp lipid đơn giản là quá trình tổng hợp triacylglycerin( hay còn được gọi là triglycerid). Triglycerid được tổng hợp từ L- glycerol-3-photphate và các dẫn xuất coenzymeA của acid béoVí dụ về một phân tử triglyceride. Phần bên trái: glycerin, phần bên phải từ trên xuống: axit palmitic, axit oleic, axit alpha-linolenic, công thức hóa học: C: C55H98O6CH2OHC = OCH2ODihydroxy aceton photphate PNADH + H+NAD+CH2OHHO – CHCH2OPglycerol – 3 – photphate glycerophosphate dehyrogenase + 2RCOSCoA CH2OCORCHOCORCH2OPAcid béo dạng axylCoAAcid phosphatidicCH2OCORCHOCORCH2OHH2O PiDiglyceridglixerophosphattransferasephosphataseRCOSCoA CH2OCORCHOCORCH2OCORTriglyceridtransaxylaseII. TỔNG HỢP LIPID ĐƠN GIẢNTriglycerid được tổng hợp và tích lũy trong các mô dự trữ của động vật và thực vật. Trong cơ thể động vật quá trình tích lũy này được đẩy mạnh khi thức ăn có hàm lượng glucid caoHàm lượng glucose trong máu tăng đồng thời cũng tăng mức độ dự trữ glycogen trong tế bào. Hàm lượng ATP cunngx tăng lên → ức chế chu trình acid tricarboxylic → acid citric bị phân giải dưới tác dụng của enzyme citrate liaseCitrate + CoA – SH + ATP 	Oxaloacetate + Acetyl – CoA + ADP + PiOxalocetate có thể bị khử thành malate và sau đó bị oxy hóa và decarboxyl hóa thành acid pyruvicAcetyl – CoA được sử dụng để tổng hợp acid béo và sau đó cùng với glycerol – 3 – phosphate tổng hợp lipid dự trữ → quá trình tích lũy mỡ tăng cườngII. TỔNG HỢP LIPID ĐƠN GIẢNQuá trình tích lũy mở được thúc đẩy do acid citric có tác dụng hoạt hóa enzyme acetyl – CoA carboxylase. Insulin tăng quá trình tích lũy mỡ do nó làm tăng hoạt tính cảu enzyme tổng hợp lipidII. TỔNG HỢP LIPID PHỨC TẠP Sinh tổng hợp glycerophospholipidỞ vi khuẩn phần lớn glycerophospholipid ( hay phosphoglycerid, phosphatide) được tổng hợp bằng con đường chuyển hóa acid phosphatidic thành CDP – diacylglycerin. Sau đó chất này kết hợp với các base khác nhau để tạo ra phosphoglyceride tương ứng đồng thời giải phóng CMPAcid phosphatidicCTPCDP – Diacylglycerine CMPInosidePhosphatidylinosideGlycerophosphate CMPPhosphatidylglycero – 1 – P PvcPhosphatidylglycerine - Glycerine DiphosphatidylglycerinePhosphatidylcerineCO2Phosphatidyl ethanolamineS- Adenosylmethionine S- Adenosylhomocisteine PhosphatidylcholineII. TỔNG HỢP LIPID PHỨC TẠPỞ động vật phosphatidylcholine và Phosphatidylethanolamine còn có thể tổng hợp bằng con đườngCholine + ATP Phosphatidylcholine + ADPCTP + Phosphatidylcholine 	 Cytidinediphosphatecholine + PPvc Cytidinediphosphatecholine + Diacylglycerine 	Phosphatidylcholine + CMP II. TỔNG HỢP LIPID PHỨC TẠPNếu ethanolamine thay vào vị trí của choline trong các phản ứng trên thì sản phẩm sẽ là phosphatidylethanolaminePhosphatidylinoside thông qua các nhóm – OH tự do của gốc inositol có thể nhận từ ATP một, hai nhóm phosphate và liên kết với nó một cách lỏng lẻo, nhờ đó phosphatidylinoside thực hiện được chức năng vận chuyển phosphate qua màngSự phân giải lipidSự phân giải lipid ở giai đoạn đầu là thủy phân các liên kết ester giải phóng ra các hợp phần. Sau đó chúng có thể bị oxi hóa đến các sản phẩm cuối cùng là CO2, H2O và giải phóng năng lượng hoặc tham gia vào quá trình tổng hợp nên các chất khác trong cơ thể.Sự thủy phân lipid đơn giảnSự thủy phân lipid phức tạpSự phân giải glixerolSự oxi hóa axit béoSự phân giải lipidSự thủy phân lipid đơn giảnSự thủy phân lipid phức tạpSự phân giải glixerolSự oxi hóa axit béoSự phân giải lipidSự thủy phân lipid đơn giảnLipaz rất phổ biến trong cơ thể thực vật và động vậtSự thủy phân lipid phức tạpỞ động vật, albumin huyết thanh tham gia trong việc vận chuyển acid béo và tế bào. Sự phân giải glixerolSự chuyển hóa tiếp theo của chất này có thể xảy ra theo 2 chiều hướng:- Tiếp tục bị oxi hóa trong phản ứng đường phân và chu trình krebs để biến hoàn toàn thành CO2, nước và năng lượngHoặc - Bằng các phản ứng ngược với sự đường phân để tổng hợp nên saccharideSự phân giải glixerolSự oxi hóa axit béoTrong cơ thể sống quá trình này được thực hiện chủ yếu theo kiểu β-oxi hóaQuá trình bao gồm 2 giai đoạnhoạt hóa oxi hóaSự oxi hóa axit béoHoạt hóa axit béoCác axit béo đã được hoạt hóa sẽ được chuyển từ tế bài chất vào ti thểSự oxi hóa axit béoAxít béo trải qua nhiều chu trình ôxi hóa bêta cho đến khi mạch cacbon của axít phân rã hoàn toàn.Ôxi hóa axít béo trong ti thểMỗi chu trình giải phóng một acetyl CoA chứa 2 nguyên tử cacbon và trải qua 4 bướcKhử hiđrô bởi FADHyđrát hóaÔxi hóa bởi NAD+Lưu phân (thiolysis)Sự oxi hóa axit béoCác phản ứng của sự β-oxi hóaQuá trình phân giải axit béo đối với thực vậtSự oxi hóa axit béoTổng kết năng lượng của sự β-oxi hóa axit Sự oxi hóa axit béoA: số năng lượng tính bằng ATP.n: số nguyên tử cacbon Hiệu suất năng lượng tính trên nguyên tử cacbon trong quá trình oxi hóa axit béo là cao 8ATP (147:18) còn trong quá trình oxi hóa glucoz chỉ cho 6ATP (38:6)Sự oxi hóa axit béo có số cacbon lẻSự oxi hóa axit béoOxi hóa beta trong thể peroxiSự oxi hóa axit béoSau đó, các octanyl CoA được chuyển qua ti thể để xử lý nốt phần còn lại của công việc.Những axít béo có mạch C nhiều hơn 22 cacbon ti thể không đảm đương nổi thì thể peroxi sẽ xử lý chúngThể peroxi chỉ thực thi một phần của quá trình: dừng việc ôxi hóa lại đến khi hình thành các octanyl CoA (Acyl CoA mạch 8 cacbon)Khác biệt quan trọng giữa các enzyme dùng bởi ti thể và thể peroxiOxi hóa beta trong thể peroxiSự oxi hóa axit béoEnzyme β-ketothiolase dùng trong thể peroxi tác động lên các cơ chất khác so với β-ketothiolase của ti thểTi thểThể peroxiEnzim chuyển acid từ tế bào chất.carnitine acyltransferase I và II carnitine acyltransferasePhản ứng đầu tiênacyl CoA dehydrogenaseacyl CoA oxidaseSự oxi hóa axit béo không noSự oxi hóa axit béoỨng dụng của chất béo:Trong công nghiệp thực phẩm hầu hết các sản phẩm đều có chứa chất béo: vừa là nguyên liệu vừa là chất phụ giaBánh kẹo, sốt mazoneDầu là nguyên liệu của nhiều ngành công nghiệp xà phòng, chất tẩy rửa tổng hợp, chất nhũ hóa, chất dẻo, chất tạo màng( sơn, vecni) chất bôi trơn động cơ(dầu nhớt) Một lượng lớn chất béo dùng để điều chế xà phòng, glixerol và chế biến thực phẩm Glixerol được dùng trong sản xuất chất dẻo, thuốc nổ, là nguyên liệu cơ bản của công nghiệp mỹ phẩm như sản xuất kem dưỡng da, các loại soncông nghiệp mỹ phẩm Sáp cũng được sử dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp khác nhau như dược phẩm, mĩ phẩm(thuốc chống nẻ) Sáp cacnaubơ tách từ cây cọ ở Nam Mỹ dùng sản xuất nến. Specmaceli là sáp động vật, được dùng trong công nghiệp sản xuất nước hoa, sản xuất kem bôi da, cao dán vết thươngNgoài ra, chất béo còn được dùng trong sản xuất một số thực phẩm khác như mì sợi, đồ hộp, phomat Quy trình sản xuất phomat:Giai đoạn 1: giai đoạn làm  đông sữa. Giai đoạn 2: nén  ép cục đông sữa để tách những thanh sữaGiai đoạn 3: muối phomatGiai đoạn 4:  ủ chín phomatGiai đoạn 1: giai đoạn làm  đông sữa. Ở giai đoạn này, dưới tác dụng của rennin, casein và paracasein của sữa sẽ bị phân giải tạo peptone và amino acid (tyrosine, tryptophan...) tập trung lại trong cục đông. Huyết thanh sữa ở bên ngoài cục đông tồn tại ở dạng dung dịch.Giai đoạn 2: nén  ép cục đông sữa để tách những thanh sữa Giai đoạn này ép cục sữa để tách huyết thanh ra khỏi cục đông sữa. Trong thời gian này quá trình lên men lactic vẫn tiếp tục. Phomát lúc này có thành phần chủ yếu là casein và lipid.Giai đoạn 3: muối phomat Ngay sau khi ép cục đông để tách huyết thanh, phomát được ngâm vào bể nước muối NaCl nồng độ 24% trong vài ngày.Giai đoạn 4:  ủ chín phomat Phomát được đưa vào hầm làm chín ở 50-57oC có độ ẩm là 80-90%. Chuyển hóa lactate thành acid propionic, acid acetic và CO2. Quá trình lên men propionic kéo dài 2-2,5 tháng tạo ra vị hơi chua và hăng đặc trưng cho phomat.VIDEO