Tải bản đầy đủ (.docx) (43 trang)

các enzyme oxy hóa chất béo

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.26 MB, 43 trang )

TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC – THỰC PHẨM

BÁO CÁO
Đề tài: Các enzyme oxy hóa chất béo
GVHD:
SVTH : Nguyễn Xuân Công 12116014
Cao Nhân Nghĩa 12116056
Lê Đăng Khoa 12116037
Nguyễn Trọng Nghĩa 12116057
Nguyễn Mạnh Trung 12116086
TP.HCM, 19/05/2014
1
LỜI MỞ ĐẦU
Lipid là một chất có vai trò quan trọng đối với cơ thể con người cũng như trong chế
biến thực phẩm. Nó là một trong ba thành phần cơ bản(lipid, glucid, protein) cấu
thành bữa ăn và trong quá trình hoạt động sinh lí của cơ thể, nhu cấu chất béo chiếm
từ 15%-30% trên tổng năng lượng mang lại từ khẩu phần ăn. Trong công nghệ thực
phẩm, lipid giúp tăng độ cảm quan của thực phẩm và làm phong phú thêm sản phẩm
thực phẩm.Ngoài những tác động tích cực, lipid còn có những tác động tiêu cực đến
thực phẩm và con người nếu không bảo quản và chế biến đúng cách. Trong bài tiểu
luận này, chúng em sẽ trình bày sơ lược về lipid và những biến đổi của nó thông qua
đề tài: “ Các enzymeOxy hóa chất béo” .
Trong thời gian tìm hiểu đề tài này, chúng em đã cố gắng tìm kiếm tài liệu để hoàn
thành bài báo cáo này.Mặc dù bài báo cáo tiểu luận này đã được thực hiện một cách
rất nghiêm túc và đã hoàn thành nhưng không tránh khỏi những thiếu xót. Do đó,
chúng em rất mong sự đóng góp ý kiến của thầy cô và các bạn để có thể bài báo cáo
được hoàn thiện hơn. Từ đó, tích lũy những kinh nghiệm bổ ích trong các bài báo cáo
tiếp theo cũng như trong nghề nghiệp trong tương lai.
2
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN





























3
Mục Lục
4

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Hoàng Kim Anh
Hóa học thực phẩm
Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật.
2. Lê Ngọc Tú chủ biên (2003)
Hóa học thực phẩm
Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật.
3. Lê Ngọc Tú chủ biên
Hóa sinh công nghiệp
Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật.
4. Phạm Thị Trân Châu, Trần Thị Áng
Hóa sinh học
Nhà xuất bản giáo dục.
5. Y. H. Hui.
Food Biochemistry and Food
Y. H. Hui. Food Biochemistry and FoodProcessing. 2006
6. Belitz H.D, Grosch W
Food Chemistry, Berlin Heidelberg
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ENZYME
1.1. Định nghĩa enzyme
Trong cơ thể sống (các tế bào) luôn luôn xảy ra quá trình trao đổi chất. Sự trao đổichất
ngừng thì sự sống không còn tồn tại. Quá trình trao đổi của một chất là tập hợp các quy
luật của rất nhiều các phản ứng hóa học khác nhau. Các phản ứng hóa học phức tạp này
có liên quan chặt chẽ với nhau và điều chỉnh lẫn nhau. Enzyme là các hợp chất protein
5
xúc tác cho các phản ứng hóa học đó. Chúng có khả năng xúc tác đặc hiệu các phản ứng
hóa học nhất định và đảm bảo cho các phản ứng xảy ra theo một chiều hướng nhất định
với tốc độ nhịp nhàng trong cơ thể sống. Chúng có trong hầu hết các loại tế bào của cơ
thể sống. Chính do những tác nhân xúc tác có nguồn gốc sinh học nên enzyme còn được
gọi là các chất xúc tác sinh học (biocatalysators) nhằm để phân biệt với các chất xúc

táchóa học.
1.2. Cách gọi tên enzyme
Trong thời gian đầu khi ngành enzyme học chưa phát triển, người ta thường gọi tên
enzyme một cách tùy tiện, tùy theo tác giả. Ví dụ như các tên pepsin, trypsin,
chymotrypsin hiện nay vẫn được dùng gọi là tên thường dùng.Sau đó, người ta thường
gọi tên enzyme bằng cách lấy tên cơ chất đặc hiệu của enzyme cộng thêm đuôi từ “ase”.
Ví dụ: Urease là enzyme tác dụng vào ure, proteinase là enzyme tác dụng vào protein,
lipase là enzyme tác dụng vào lipid, amylase là enzyme tácdụng vào tinhbột (amidon).
Đối với các nhóm enzyme cùng xúc tác một loại phản ứng, người ta lấy tên của phản
ứng enzyme thêm đuổi từ “ase”, ví dụnhững enzyme xúc tác sự oxy hóa được gọi là
oxydase, những enzyme khửhydrogen được gọilà dehydrogenase Tên gọi đầy đủ, chính
xác theo quy ước quốc tế - tên gọi hệ thống của enzymeđược gọi theo tên cơ chất đặc
hiệu của nó cùng với tên của kiểu phản ứng mà nó xúc tác, cộng thêm đuôi “ase”, ví dụ
enzyme xúc tác cho sự thủyphân ure(carbamid):
có tên hệthống là Carbamid - amidohydrodase (Tên thường dùng là urease)
1.3. Phân loại enzyme
• Enzymetheo phân loạiquốctế gồmcó 6 lớp:
• Oxydoreductase: Các enzyme xúc tác cho phản ứng oxy hóa - khử
Trong nhóm này có tất cả các enzyme có các tên thông thường đã biết như
dehydrogenase, oxydase, cytochromreductase và peroxydase. Trong các phản ứng do
chúng xúc tác xảy ta sự vận chuyển hydrogen, sự chuyển electron, sự oxy hóa bởi oxy
phân tử, bởi hydrogen peroxide hoặc bởi các chất oxy hóa khác.
• Transferase: Các enzyme xúc táccho phản ứng chuyểnvị
Các transferase do bản chất của những gốc mà chúng vận chuyển có thể tham gia vào
các quá trình trao đổi chất rất khác nhau. Trong lớp transferase bên cạnh transaminase
và methyltransferase còn có các kinase khác nhau (xúc tác chủ yếu cho sự vận chuyển
của gốc phosphate từ hợp chất cao năng tới chất khác, một phần lớn các enzyme trước
kia gọi là mutase và một vài loại synthetase, ví dụ các enzyme tổng hợp DNA vàRNA).
• Hydrolase: Các enzymexúctác cho phản ứng thủy phân
6

Trong lớp này có các enzyme phân giải este (ví dụ lipid), glucozid,
amid,peptid,protein.
• Lyase: Các enzyme xúc tác cho phản ứng phân cắt không cần nước,
loạinướctạothành nốiđôi hoặc kếthợp phântử nướcvào nối đôi
Thuộc vào lớp này có các enzyme được gọi là hydratase, aldolase, decarboxylasecũng
như mộtsố desaminase.
• Isomerase: Các enzymexúctác chophản ứng đồng phân hóa
Tính cho đến cùng thì chúng xúc tác cho những phản ứng chuyển các nhóm khác nhau
bên trong phân tử. Trong lớp này không những có những enzyme chuyển hóa các đồng
phân hình học và đồng phân quang học (như alaninracemase) mà cả các enzyme xúc tác
cho các phảnứng ví dụ sự chuyển hóa aldose thành cetose (glucosophosphate isomerase,
trước kia gọi là phosphohexoisomerase) hoặc biến đổi vị trí của liên kết este bên trong
phân tử(ví dụ phosphoglucomutase)
• Ligase: Các enzyme xúc tác cho phản ứng tổng hợp có sử dụng liênkết
giàunăng lượng ATP v.v
Ở đây cần chú ý thêm là các enzyme phân cắt được phân loại với tên “lyase”.Nếu cân
bằng chuyển dịch về phía tổng hợp thì enzyme đó cũng có thểđược gọi là “synthase”.
Ngược lại, chúng ta gọi các enzyme xúc tác cho phản ứng kết hợp 2 phân tử có sự tham
gia của ATP hoặc các nucleotide triphosphate tương tựhoặc có sửdụng mối liên kết giàu
năng lượng là synthetase. Tên gọi theo hệthống phân loại của lớp này là “ligase”để
tránhsự đổi tráovới tên“synthase”đã nói ởtrên.
Mỗi lớp (class) lại được chia thành nhiều lớp phụ (sub-class) và phân lớp phụ (sub-sub-
class), rồi sau đó thứ tự của enzyme trong phân lớp phụ (cũng có tài liệu phân chia theo:
loại (lớp), tổ, nhóm và thứtự enzyme).Như vậy, mỗi enzyme trong hệthống được phân
loại và đặt tên theo mã 4 chữ số biểu thị phản ứng xúc tác: con số đầu chỉ lớp, số thứ hai
chỉ lớp phụ, số thứ ba chỉ phân lớp phụ, số thứ tư chỉ rõ số bậc thứ tự của enzyme.
Ví dụ: enzymexúc táccho phản ứng:
Ethanol+ →acetaldehyde+ NADH +
Có tên gọi là alcohol dehydrogenase (ADH), tên quốc tếtheo khóa phân loại là:
Alcohol:NAD oxydoreductase,EC 1.1.1.1

Trong đó, mã số 1 đầu tiên biểu thị tên lớp enzyme là oxydoreductase (lớp 1); mã số 1
thứhai biểu thịlớp phụ1: tác dụng lên nhóm CH - OH của các chất cho; mã số 1 thứ ba
biểu thị phân lớp phụ 1: chấtnhận là NAD hay NADP và mã số 1 cuối cùng chỉsốthứtựcủa
enzyme.
Như vậy, trong cách gọi hệ thốngcủaenzyme ADH trêncótêncủa cơ chất và của coenzyme
cũng như tên của quá trình chuyển hóa hóa học được xúc tác với tận cùng “ase”. Sau tên
7
của enzyme là số của nó theo danh sách các enzyme do tiểu ban về enzyme đề ra (enzyme
commission,EC).
1.4. Trung tâmhoạt động của enzyme
Toàn bộcấu trúc không gian của phân tử enzyme có vai trò quan trọng đối với hoạt tính
xúc tác của enzyme.Tuy nhiên, hoạt động của enzyme liên hệtrực tiếp với một phần xác
định trong phân tử enzyme.Trung tâmhoạtđộng của enzymelàphầncủaphân tử
enzymetrựctiếp kết hợp với cơ chất, tham gia trực tiếp trong việc tạo thành và chuyển hóa
phức chất trung gian giữa enzyme và cơ chất để tạo thành sản phẩm phản ứng.Trung tâm
hoạt động bao gồm nhiều nhóm chức năng khác nhau của amino acid, phân tửnước liên
kết và nhiều khi có cả cofactor hữu cơ (coenzyme)và vô cơ.
Ở các enzyme mộtthànhphần,trung tâm hoạtđộngthường baogồm một tổ hợp các nhóm
chức năng của amino acid không tham gia tạo thành trục chính của sợi polypeptide. Ví
dụ: nhóm - SH của cysteine - OH của serine, threonine và tyrosine, ε - NH2của lysine,
-COOH của glutamic acid, aspartic, vòng imidazol của histidine, indol của tryptophan,
nhóm guanidincủa arginine.
Các nhóm này có thểở xa nhau trong mạch polypeptide nhưng lại gần nhau trong không
gian, được định hướng xác định trong không gian cách nhau những khoảng cách nhất
định sao cho chúng có thể tương tác vớinhau trong quátrìnhxúc tác.
Ví dụ: trung tâm hoạt động của α - chymotrypsin bao gồm nhóm hydroxyl của Ser -
195, imidazolcủa His - 57 và nhómcarboxylcủa Asp -102. Các gốc này ở khá xa nhau
trong chuỗi polypetide nhưng giữa các nhómchứcnăng của chúngchỉ cáchnhau từ2,8 - 3,0
Å.
Trung tâm hoạt động của các enzyme hai thành phần thường bao

gồmnhómngoại(vitamin,ion kimloại ) và cácnhómchức năngcủa các aminoacidở phần
apoenzyme.
Sự tương ứng vềcấu hình không gian giữa trung tâm hoạt động và cơ chấtđượchình
thànhtrong quá trìnhenzymetiếpxúc vớicơchất.
Theo quan niệm của Fisher thì trung tâm hoạt động của enzyme đã được hình thành sẵn
với một cấu tạo nhất định chỉ cho phép cơ chất có cấu tạo tương ứng kết hợp vào. Do đó
có thể ví sự tương ứng đó như “ổ khóa vớichìa khóa”
8
Hình1: Mô hình Fisher (a) và mô hình Koshland (b)
Thuyết này tuy cũng giải thích được một số hiện tượng nhưng không giải thích thỏa
đáng được nhiều kết quả thu được trong thực nghiệm. Vì vậy, Koshland đã đưa ra một giả
thuyết khác hấp dẫn và tế nhị hơn. Theo thuyết này thì đặc điểm của vùng trung tâm
hoạt động là rất mềm dẻo và linh hoạt, các nhóm chức năng của trung tâm hoạt động của
enzyme tự do chưa ở tư thế sẵn sàng hoạt động, khi tiếp xúc với cơ chất, các nhóm chức
năng ở trong phần trung tâm hoạt động của phân tử enzyme thay đổi vị trí trong không
gian, tạo thành hình thể khớp với hình thể của cơ chất. Cũng vì vậy, người ta gọi mô hình
này là mô hình “tiếp xúc cảm ứng” hoặc “ khớp cảm ứng ”.
Giữa cơ chất và trung tâm hoạt động tạo thành nhiều tương tác yếu, do đó có thểdễ dàng
bịcắt đứt trong quá trình phản ứng đểgiải phóng enzymevà sản phẩmphản ứng.
Trung tâm hoạt động của các enzyme có cấu trúc bậc 4 có thể nằm trên một phần dưới
đơn vịhoặc bao gồm các nhóm chức năng thuộc các phần dướiđơn vịkhác nhau.
1.5 . Tính đặc hiệu của enzyme
• Đặc hiệu kiểu phản ứng
• Đặc hiệu cơ chất
1.6. Cơ chế của xúc tác enzym
Hầu như tất cả các biến đổi hóa sinh trong tế bào và cơ thể sống đều được xúc tác bởi
enzyme ở pH trung tính nhiệt độ và áp suất bình thường.
Trong phản ứng có sự xúc tác của enzyme, nhờ sự tạo thành phức hợp trung gian
enzyme - cơ chất mà cơ chất được hoạt hóa. Khi cơ chất kết hợp vào enzyme, do kết quả
của sự cực hóa, sự chuyển dịch của các electron và sự biến dạng của các liên kết tham gia

trực tiếp vào phản ứng dẫn tới làm thay đổi động năng cũng như thế năng, kết quả là làm
cho phân tử cơ chất trở nên hoạt động hơn, nhờ đó tham gia phản ứng dễ dàng.
9
Nhiều dẫn liệu thực nghiệm đã cho thấy quá trình tạo thành phức hợp enzyme cơ chất
và sự biến đổi phức hợp này thành sản phẩm, giải phóng enzyme tự do thường trải qua ba
giai đoạn theo sơ đồ sau:
E+S →ES →P + E
[Trong đó: E là enzyme, S là cơ chất (Substrate), ES là phức hợp enzyme – cơchất, P
làsản phẩm(Product)
- Giai đoạn thứnhất: Enzyme kết hợp với cơ chất bằng liên kết yếu tạo thànhphức
hợpenzyme- cơ chất(ES) không bền,phản ứng nàyxảyra rất nhanhvà đòi hỏinăng
lượnghoạt hóa thấp;
- Giai đoạn thứ hai: Xảy ra sựbiến đổi cơ chất dẫn tới sự kéo căng và phá vỡcác
liênkếtđồng hóa trịthamgia phảnứng.
- Giai đoạn thứ ba: Tạo thành sản phẩm, còn enzyme được giải phóng dướidạng tự do.
Các loại liên kết chủ yếu được tạo thành giữa E và S trong phức hợp ES là: tương tác tĩnh
điện, liên kết hydrogen, tương tác Van der Waals. Mỗi loại liên kết đòihỏi những điều
kiện khác nhau và chịu ảnh hưởng khác nhaukhi có nước.
1.7. Sinh học enzyme
Mỗi loại cấu trúc dưới tế bào của cơ thể bậc cao như nhân tế bào, ty lạp thể, lysosome,
hệthống lưới nội chất nguyên sinh với các hạt ribosome đều có cấu trúc và chức năng
riêng với những hệ enzyme đặc hiệu. Những enzyme này hoặc hoà tan trong dịch lỏng,
hoặc gắn chặt vào các màng của các cấu trúc đó. Do cấu trúc đặc biệt như vậy của tếbào,
enzyme được phân bố thành từng ngăn đặc hiệu. Sự khu trú và sắp đặt các enzymemột
cách hợp lý trong các cấu trúc của tế bào đã làm cho các phản ứng enzymecó tínhchấtđịnh
hướng, cóphối hợp tácdụng vớinhau và tạo ra những hệthống phản ứng dây chuyền liên
tục, nhịp nhàng và ăn khớp vớinhau.
Trong nhân tế bào có thể thấy các enzyme thuộc các nhóm khác nhau xúc tác cho các
quá trình khác nhau.
Trong ty lạp thể có chứa hầu hết các hệ enzyme có liên quan đến quá trình chuyển hóa

năng lượng và cũng được coi là những “nhà máy cung cấp năng lượng”.Trong các hệ
enzyme của ty lạp thể, trước hết phải kể đến hệ enzyme của chuỗi hô hấp tế bào và của
quá trình phosphoryl hóa tạo ATP.Mặc dầu người ta có phát hiện cytochrome ở ngoài ty
lạp thể, nhưng oxydase thì chỉ thấy trong ty lạp thể. Ngoài những enzyme kể trên, trong ty
lạp thểcòn có hệ enzyme cyclophorase bao gồm toàn bộcác enzyme của chu trình Krebs.
Cũng có thể tìm thấy một số enzyme của chutrình này trong bào tương như isocitrate
dehydrogenase, malate dehydrogenase nhưng hệ thống enzyme hoàn chỉnh của chu
trình này thì chỉtìm thấy trong ty lạp thể. Ngoài ra, người ta cũng tìm thấy các hệ enzyme
kéo dài acid béo, các hệ enzyme phân giải acid béo và nhiều enzyme khác trong ty lạp
thể.Cách sắp đặt các hệ enzyme kể trên trong ty lạp thể có liên quan chặt chẽvới nhau
đểđảm bảo cho các quá trình chuyểnhóaphối hợp nhịpnhàng vớinhau.
10
Các cấu trúc màng trong tế bào có tính thấm chọn lọc, nhiều chất chuyển hóa không
qua được màng của ty lạp thể, ví dụ như oxaloacetate, isocitrate, NADH
+
, NADPH
+
.
Chính tính thấm chọn lọc này đã làm tăng thêm tính đặc hiệu của các ngăn trong tế bào.
Cũng cần lưu ý rằng, trong tế bào sống nguyên vẹn, enzyme thường chưa hoạt động tới
mức tối đa và những điều kiện trong cơ thể cũng chưa phải là những điều kiện thích hợp
nhất cho sựhoạt động của enzyme.Đây chính là những điều kiệnquan trọnggiúp cho cơthể
điềuhoà cácquá trìnhchuyểnhóa.
11
CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LIPID
2.1.Khái niệm
Lipid (chất béo) là hợp chất hữu cơ tự nhiên rất phổ biến trong tế bào động vậtvà thực
vật.
Chất béo có thành phần hóa học và cấu tạo khác nhau nhưng có những tínhchất chung:
- Không tan trong nước và tan trong dung môi hữu cơ (ether, cloroform, benzen,aceton,

ete petrol, toluen ) → Lipid là chất không phân cực vì vậy muốn lipidphân tán trong
nước cần phải có chất nhũ hóa.
- Là ester của rượu và acid béo phân tử lượng cao (C
1
→ C
36
) chủ yếu là C
1-6
→C
22
và các
dẫn xuất của nó. Các acid béo các acid hữu cơ ở chỗ thường có sốcacbon chẵn ( động vật
và cơ thể người chỉ có số cacbon chẵn vì luôn luôn phâncắt theo con đường β - oxyhóa).
- Có ảnh hưởng lớn đến chức năng cơ thể, trong tế bào mà chúng tồn tại.Ta nhận thấy
ngay sự khác biệt giữa lipid và dầu mỡ ở chỗ: dầu mỡ là tên gọicủa chất béo được chiết
xuất từ động vật và thực vật ngoài thành phần chính là lipid thì dầu mỡ còn có các thành
phần khác như chất màu (sắc tố tan trong chấtbéo), chất mùi, photphatit, các chất sáp,
chất nhựa, chất nhớt (mulcilage), các tiềnsinh tố và sinh tố (provitamin và vitamin). Còn
đối với lipid thì gần như là tinhkhiết.
Theo quan niệm cũ: chất béo thực vật gọi là dầu còn chất béo từ động vật gọilà mỡ
thực ra quan niệm này chỉ mang tính chất hình thức vì trong thực tế các loạidầu thực vật ở
nhiệt độ thấp vẫn đông đặc như mỡ và ngược lại ở mỡ ở nhiệt độcao lại ở thể lỏng như
dầu.Theo khoa học những chất béo chứa nhiều acid béo no (bão hòa) gọi là mỡ.Những
chất béo chứa nhiều acid béo không no (chưa bão hòa) gọi là dầu.
- Loại dầu nào có % acid béo không no một nối đôi càng nhiều càng tốt như dầu olive,
dầu phộng, dầu mè. Ngược lại, dầu nào có số % acid béo no càng nhiều càng không tốt.
- Nếu dầu có số nối đôi quá nhiều sẽ dễ bị oxy hóa.
- Mạch cacbon càng dài, cấu trúc càng ít liên kết đôi thì độ hòa tan trong nước càng thấp.
- Các acid béo ngắn có khả năng tan trong nước do tính chất của nhóm - COOH.
- Ở nhiệt độ phòng các acid béo no có mạch cacbon từ 12 – 24C ở dạng rắn, cácaicd béo

không no ở dạng lỏng.
- Các acid béo không no của động vật có vú thường được cung cấp từ thức ăn. Tuy nhiên,
cơ thể cũng có thể tổng hợp được một vài acid béo không no. Mặc dù vậy, với những loại
acid cần thiết cho cơ thể mà cơ thể không có enzyme thích hợp để tự tổng hợp, thì lúc này
bắt buộc phải sử dụng một chế độ ăn uống hợp lý để đảm bảo sự cân bằng dinh dưỡng
của cơ thể. Trong các loại acid béo không no thì acid linoleic và α – linoleic là các acid
12
béo cần phải được cung cấp cho cơ thểtheo đường dinh dưỡng đây là hai loại acid béo
tham gia vào cấu trúc màng tế bào và có nhiều trong một số dầu olive, dầu mè.
2.2. Tổng quan về dầu mỡ
Dầu mỡ từ động vật và thực vật đã được sử dụng trong sản xuất cũng như trong
đờisống từ rất lâu, đây cũng chính là một nguồn cung cấp năng lượng lớn.Dầu mỡ được
dùng rất phổ biến trong quá trình nấu nướng hằng ngày, xuất phát từ văn hóa cổ đại, như
Trung quốc, Ai cập, Hy lạp – La mã cổ xưa. Cho đến ngày nay, việc sử dụng dầu mỡ
trong quá trình chế biến thức ăn vẫn đóng một vai trò hết sức quan trọng, mặc dù việc
thay đổi tập quán ăn uống đã góp phần làm giảm sản lượng sản xuất và sử dụngthành
phần này.
Dầu mỡ được biết đến đầu tiên có lẽ từ đế chế Ai cập (năm 1400 trước CN),
ngoàiphục vụ cho ăn uống, việc sản xuất xà phòng từ dầu mỡ cũng đã được ứng dụng.
Ánhsáng ban đêm của người cổ đại cũng được tạo ra từ mỡ động vật chứa trong lọ và
mộtống sứ được sử dụng như bấc đèn ngày nay. Người La Mã xưa cũng đã biết chế tạo
nến từ mỡ động vật trộn với sáp ong. Bên cạnh đó, rất nhiều thực vật cũng được sửdụng
làm nguồn cung cấp dầu: dầu olive có nguồn gốc từ vùng Địa Trung Hải, hạt cải dầu
được sử dụng phổ biến ở Châu Âu, dầu mè ở Ấn độ và đặc biệt, Trung quốc là quốc gia
biết sử dụng dầu sớm nhất. Cho đến ngày nay, dầu đậu nành vẫn được ưa chuộng ở nước
này. Hiện nay, có rất nhiều loại động thực vật cho dầu mỡ đã được khai thác, mỡ không
chỉ thu được từ các động vật chủ yếu như heo, bò, cừu mà mỡ từđộng vật biển cũng được
quan tâm. Song song với quá trình sử dụng dầu mỡ, công nghệ chế biến dầu cũng rất phát
triển: từ khâu chiết tách thu dầu mỡ đến kỹ thuật tinh luyện giúp dầu mỡ có chất lượng
cao hơn. Tuy nhiên, bước ngoặt lớn giúp nền công nghiệp chế biến dầu mỡ phát triển gắn

liền với việc ứng dụng máy nghiền ép dầu dạng con lăn của Smeaton vào năm 1752. Tiếp
theo đó, công nghệ chiết tách dầu có kết hợp chưng sấy cũng bước đầu được nghiên cứu
trong những năm 1795 (Brahma), 1800 (Neubauer), 1891 (Montgolfier). Deiss (1855) đã
thử nghiệm trích ly dầu thành công từ dung môi là CS
2
, sau đó Irvine, Richardson và
Lundy (1864) đã đưa ra phát minh cho việc sử dụng dung môi trích ly dầu là hydrocarbon
và hiện vẫn còn được áp dụng. Cùng với công nghệ chiết tách dầu, công nghệ tinh luyện
dầu mỡ cũng được phát triển song song. Thêm vào đó, các phương pháp kiểm định và
đánh giá chất lượng của dầu mỡ cũng được nghiên cứu và ứng dụng: khái niệm về chỉ số
acid (Merz, 1879), chỉ số xà phòng hóa (Koettstorfer, 1879), chỉ số iod (Huebl, 1879);
việc ứng dụng phương pháp sắc ký trong xác định giátrị dầu mỡ cũng đã được ứng dụng
từ năm 1906 (Tswett, sắc ký cột) và phát triển dần .
2.3. Thành phần hóa học của dầu mỡ
2.3.1. Các acid béo
Hợp chất béo có chứa các acid hữu cơ có số nguyên tử C trong mạch lớn hơn 4
đượcgọi là acid béo (fatty acid). Tùy thuộc vào chiều dài mạch carbon, các acid béo được
chia làm 3 dạng chính: acid béo mạch ngắn (4-6 Carbon), acid béo mạch trung bình (8- 14
C) và acid béo mạch dài (≥ 16 C); ngoài ra, tùy thuộc vào liên kết giữa các nguyên tử C
13
trong mạch, acid béo cũng có thể được chia thành 2 loại chính: acid béo bão hòavà acid
béo chưa bão hòa. Có hơn 10 loại acid béo được tìm thấy chủ yếu trong thực phẩm (bảng
1.1).
- Acid béo bão hòa: Thuật ngữ “bão hòa” được sử dụng để chỉ sự thỏa mãn về hóa trị của
nguyên tử C trong mạch acid (ngoài trừ C tạo nên gốc acid –COOH); nói cách khác, liên
kết giữa các nguyên tử C trong mạch là liên kết đơn (liên kết σ).
- Acid béo không bão hòa: Các acid béo có chứa liên kết đôi trong mạch carbon được gọi
là acid béo không bão hòa. Trong tự nhiên, lượng acid béo không bão hòa chiếm tỷ lệ rất
lớn.Hầu hết các acid béo có xu hướng hình thành liên kết đôi ở vịtrí C số 9 và số 10 trong
mạch.Mặc dù vậy, sự hình thành các liên kết đôi không bão hòa này cũng có thể được tìm

thấy ở tất cả các vị trí trên mạch C, điều này làm gia tăng đáng kể lượng đồng phân của
acid béo không bão hòa.Thêm vào đó, sựxuất hiện của liên kết đôi cũng giúp cho việc
hình thành cấu hình cis- và trans- của acid béo, ảnh hưởng đến đặc tính sinh học của
chúng. Ngoại trừ một số trường hợp đặc biệt, hầu hết các acid béo không bão hòa trong
thực phẩm có cấu hình cis-; tuy nhiên quá trình tinh luyện dầu hay các quá trình tác động
làm thay đổi đặc tính dầu mỡ (chế biến margarine, hydro hóa dầu) có thể làm chuyển đổi
các acid béo không bão hòa có cấu hình cis- thành dạng đồng phân hình học trans-, đây
cũng chính làmối nguy lớn cho việc gia tăng bệnh xơ vữa động mạch và bệnh tim.
Ký hiệu:
Các acid béo không bão hòa có thể được ký hiệu theo hai hệ thống:
- Hệ thống 1: Cx:y, zc (hoặc zt) với: x: số nguyên tử C trong mạch
y: số liên kết đôi hiện diện
z: vị trí của liên kết đôi trong mạch C (đánhsố bắt đầu từ C kế cận nhóm COOH)
c,t: cis- hay trans-
- Theo hệ thống EEC (End-of-Carbon-Chain): (Cx:y,ω ωm) hay (Cx:y,nm); khi đó ω ω
hay n: vị trí của liên kết đôi trong mạch C (đánh số ngược lại hệ thống 1, C1 là C bắt đầu
của mạch C- nhóm CH
3
).
Thí dụ:
CH
3
-CH
2
– CH = CH - CH
2
– CH = CH - CH
2
– CH = CH - CH
2

- (CH
2
)
6
-COOH
- Theo danh pháp IUPAC: 9,12,15-Octadecatrienoic acid
- Tên thông thường: α-linolenic acid
- Ký hiệu theo hệ thống 1: C18:3,9c,12c,15c
- Ký hiệu hệ thống EEC: C18:3ω3 hay C18:3n3
14
Acid oleic (C18:1ω9) là acid béo có 1 nối đôi chiếm tỷ lệ lớn trong thành phần cácacid
béo (hơn 50%), acid này được tìm thấy trong hầu hết các loại dầu thực vật cũngnhư mỡ
động vật.
- Acid béo không bão hòa mạch dài ω3 và ω6
Trong số các acid béo không bão hòa mạch dài, acid béo ω3 và ω6 là hai loại acid
béocần thiết và có giá trị dinh dưỡng cao nhất; các nghiên cứu cho thấy cơ thể người và
động vật không thể tổng hợp các acid béo này, mà chủ yếu được cung cấp qua nguồn thức
ăn - dầu thực vật. Acid linoleic (C18:2ω6) và acid α-linolenic (C18:3ω3) là hai acid quan
trọng nhất đại diện cho nhóm này. Các acid béo thuộc nhóm ω3 và ω6 cũng có thể được
hình thành nhờ vào quá trình biến đổi như kéo dài mạch carbon hay loại bão hòa
(desaturation): acid arachidonic (AA, C20:4ω6), acid eicosapentaenoic (EPA,C20:5ω3),
acid docosahexaenoic (DHA, C22:6ω3).
Trong tự nhiên, AA cũng có thể tìm được trong thịt gà và một số động vật khác,
EPAvà DHA cũng tồn tại với lượng lớn trong cá và một số hải sản khác.Các nghiên cứu
gần đây đã cho thấy các acid béo không bão hòa mạch dài này được xem là một trong
những acid béo cần thiết và quan trọng nhất nhờ vào sự hình thành các hợp chất có đặc
tính sinh học (eicosanoid) của chúng, giúp vô hoạt khả năng sinh cholesterol trong cơ thể
người.Acid arachidonic được chuyển đổi nhờ enzyme thành các hợp chất như
protaglandin, thromboxan, leukotrien giúp cơ thể người thực hiện một số chức năng sinh
lý.Thêm vào đó, các acid béo này còn có vai trò cần thiết cho sự phát triển, là hợp chất

căn bản cho việc thành lập thành tế bào cũng như hình thànhhợp chất cấu trúc cần thiết
của phospholipid.
Bên cạnh các acid béo bão hòa và không bão hòa thường gặp, trong thực phẩm còn
xuất hiện một lượng acid béo với cấu trúc ít gặp hơn.Các acid này thường không có vai
trò quan trọng trong thực phẩm, và chỉ tìm thấy ở một số nguồn đặc biệt, chủ yếu trong
các loại rau. Khác với các acid béo thông thường, các acid béo dạng này thường không có
cấu trúc mạch thẳng, chuỗi hydrocarbon được hình thành từ một hay nhiều nhóm methyl
và ethyl: acid béo mạch nhánh. Các acid béo mạch nhánh hiện diện chủyếu trong vi sinh
vật và một lượng nhỏ được tìm thấy trong sữa và mỡ của động vậtnhai lại (trâu, bò…).
Trong số này, acid ricinoleic (12-hydroxy-9-octadecenoic acid) là hydroxy acid quan
trọng nhất, đây là thành phần chính của dầu hải ly (castor oil).
15
2.3.2. Triglycerid
Triglycerid là sản phẩm được tạo thành từ phản ứng của một phân tử glycerol với ba phân
tử acid béo. Tùy thuộc vào acid béo gắn vào các vị trí trên mạch Ccủa glycerol sẽ xác
định đặc tính và tính chất của triglycerid:
- Triglycerid đơn giản: tạo thành từ 3 acid béo giống nhau.
- Triglycerid phức tạp: do acid béo khác nhau
Trên thực tế, dầu và mỡ đều là sản phẩm chủ yếu của triglycerid phức tạp. Sự phân bốcủa
acid béo trong cấu trúc triglycerid đã được khám phá và nghiên cứu trong một thời gian
dài, rất nhiều học thuyết khác nhau về khả năng liên kết này đã được đề nghị:
- “Thuyết phân bố ngẫu nhiên”: sự phân bố acid béo vào các vị trí khác nhau trong
triglycerid hoàn toàn theo ngẫu nhiên.
- “ Thuyết phân bố cân bằng”: các acid béo có khuynh hướng phân bố rộng rãi ởtất cả các
triglycerid.
- “Thuyết phân bố ngẫu nhiên có giới hạn”: sự phân bố acid béo vào các vị trí khác nhau
trong triglycerid cũng theo quy luật ngẫu nhiên, tuy nhiên có một vài điểm giới hạn đặc
biệt xảy ra trong dầu thực vật và mỡ động vật . Thí dụ: ở dầu thực vật, các acid béo bão
hòa có xu hướng ester hóa ở vị trí số 1 và 3; trong khi sự gắn kết các acid này thường xảy
ra ở vị trí số 2 trong mỡ động vật.

2.4. Sự cần thiết của lipid đối với đời sống và thực phẩm
Chất béo có vai trò chủ yếu trong cấu trúc của chất nguyên sinh.Màng tế bào, nhân, ty
thể, lạp thể đều được cấu tạo bởi chất béo, các hỗn hợp lypoprotein.Trong thành phần
màng các lipid tham gia trực tiếp vào quá trình vận chuyển các ion, các phân tửcủa các
chất khác nhau qua màng.
Trong thức ăn hàng ngày của con người chất béo là một trong ba thành phần quan trọng
(lipid, glucid, protein) cấu thành bữa ăn và quá trình hoạt động sinh lý cơ thể giá trị dinh
dưỡng của dầu mỡ được quyết định bởi chúng là một loại thức ăn có giá trị nhiệt lượng
cao nhất. Điều đó được chứng minh theo số liệu sau:
16
Thành phần Loại thức ăn Nhiệt
lượng sinh ra do
nhiệt lượng kế (calo)
Nhiệt lượng sinh ra
trong cơ thể sinh vật
(calo)
Lipid 9,4 9,3
Protein 5,0 4,1
Glucid 3,74-4,19 4,1
Ta thấy rằng chất béo có năng lượng rất lớn, gấp hơn hai lần so với glucid và hai lần so
với protid. Các công trình nghiên cứu sinh hóa học và dinh dưỡng đã cho thấy rằng nếu
trong thức ăn hàng ngày thiếu chất béo, trong một thời gian dài dẫn đến những rối loạn về
hoạt động sinh lý cơ thể gây nên sự mất cân bằng vật chất và cuối cùng dẫn đến sự suy
nhược cơ thể. Ví dụ: Đối với trẻ em đang phát triển nếu không cung cấp đủ lượng chất
béo cần thiết thì não bộ sẽ kém phát triển (thiếu cholesterol- là dẫn xuất andehit của rượu
đa chức, là loại lipid có tác dụng đặc biệt quan trọng trong hoạt động sinh lý của cơ thể)
điều này giải thích được rằng cholesterol không hoàn toàn không có lợi cho sức khỏe.
Tuy nhiên, đối vớinhững người già và béo phì thì sự có mặt của cholesterol là điều đáng
lo ngại.
Trong cơ thể chất béo được chuyển hóa cung cấp năng lượng cho cơ thể làmviệc chống

lại sự giảm thân nhiệt do ảnh hưởng của những yếu tố bên ngoài (khíhậu, nhiệt độ). Ví dụ
đơn giản nhất là khi trời lạnh những người có lớp mỡ dưới dadày sẽ chịu lạnh tốt do do
chất béo kém truyền nhiệt nên nó giống như chiếc áothiên nhiên giúp cơ thể không bị
lạnh.Các công trình nghiên cứu về y học cũng đã cho thấy chất béo có quan hệ trựctiếp
đến sự sống và chết của vi sinh vật. Người ta đã phát hiện được nhiều loạiacid béo và dẫn
xuất của nó có tính hoạt động sinh học rất cao. Một ví dụ điểnhình về mặt này là sự phát
hiện vai trò của cholesterol của các acid béo không nonhư acid béo linolic, acid linoleic
và một vài loại khác được ứng dụng và chữa mộtsố bệnh tim mạch và từ đó người ta
khẳng định được vai trò cần thiết của chúngđồng thời khẳng định vai trò của một loại sinh
tố đó là sinh tố F – những acid aminkhông thay thế.
Chất béo là một loại dung môi đặc biệt để hòa tan các vitamin tan trong chấtbéo như A,
D, E, K… và chất béo cũng có tác dụng nhất định đối với sự đồng hóacũng như hiệu quả
tác dụng sinh lý của các vitamin này.Các chất béo trong cơ thể còn có tác dụng như chiếc
đệm mềm mại giữ cho cácbộ phận trong cơ thể không bị va chạm, cọ xát và gây tổn
thương. Bổ sung lượngcholesterol cần thiết và hoàn chỉnh khi chơ thể còn nhỏ.
Trong công nghiệp dầu mỡ là một nguyên liệu cơ sở của công nghiệp thựcphẩm xào nấu
tăng thêm giá trị dinh dưỡng cho thức ăn.
Trong công nghiệp đồ hộp các chất béo (dầu mỡ) dùng để bảo quản thịt cá vàcác loại đồ
hộp, chế biến bánh kẹo, mì ăn liền…magarine, mayoine là những loạithức ăn quý có giá
trị dinh dưỡng cao.
17
2.5. Giá trị sinh vật học của chất béo và sơ lược vai trò của lipid trong tổ chức sinh vật
- Vai trò của chất béo trong tổ chức sinh vật mang nhiều tính chất và ý nghĩa khác nhau.
- Chất béo là loại vật chất có nhiệt lượng lớn nghĩa là khi nó bị oxy hóa hoàn toàn (do đốt
cháy hoặc đồng hóa trong cơ thể) sẽ cho ta một năng lượng lớn.
- Do giá trị nhiệt lượng cao nên có thể xác định công dụng của chất béo trong cơ thể sinh
vật như là chất dự trữ năng lượng. Chúng ta đều biết động vật trong khi ốm đau, lượng dự
trữ dầu mỡ giảm xuống còn trong thời kỳ khỏe mạnh thì hồiphục lại trạng thái bình
thường.
- Tác dụng dự trữ năng lượng của dầu mỡ còn cho ta thấy rõ trong khi nghiêncứu về các

loài cá, khi di chuyển đến nơi đẻ trứng tuy cá không ăn vào, nhưng chấtbéo trong cơ thể
tiêu hao để cung cấp năng lượng cho chúng, vì vậy lượng chấtbéo trong cơ thể cá đến nơi
đẻ trứng thường ít hơn rất nhiều so với khi chúng sinhsống bình thường.
- Một tác dụng quan trọng của chất béo là khi bị tiêu hủy sinh ra nước, lượngnước này
thường nhiều hơn so với khi tiêu hủy các vật chất khác. Ví dụ như khiđốt 100g chất béo
thu được 107,1g nước; 100g chất đạm thu được 55,5g nước;100g chất đường bột thu
được 41,3g nước.
- Một số trường hợp nhất định nước sinh ra trong quá trình thiêu hủy rất cầnthiết và có tác
dụng quan trọng đối với hoạt động của các chức phận dinh dưỡngcủa sinh vật. Điều này
chúng ta thấy rõ ràng nhất là đối với các động vật ngũ đông(gấu Bắc cực) hoặc động vật
sống lâu ngày ở các vùng thiếu nước (lạc đà ở các samạc). Khi nghiên cứu về những biến
đổi của chất béo trong cơ thể sinh vật ngườita cũng đã phát hiện ra một số tác dụng quan
trọng của một số acid béo không no như acid linolic, acid linolenic và đặc biệt là acid
arahydronic.Chúng là nhữnghợp chất có hoạt tính sinh lý rất cao. Trên cơ sở đó người ta
đã lập được một cơchế về sự điều hòa và chuyển hóa của các cholesterol của acid béo đó
vìcholesterol là một tác nhân gây nên các bệnh về tim mạch.
- Ngày nay, người ta cũng nghiên cứu và phát hiện được những tác dụng của chấtbéo
trong một số cơ năng quan trọng của động vật.Ví dụ điển hình về mặt nàylà người ta đã
tìm thấy một số acid béo không no có trong gan có liên quan đếncác hoạt động sinh lý của
gan và một số bộ phận khác.
- Đối với thực vật chất béo thường tập trung trong hạt, khi hạt nảy mầm cũngnhư trong
thời kỳ sinh trưởng ban đầu, chất béo đảm bảo năng lương cung cấp chosự phát triển của
cây cho đến khi cây đủ rễ, lá, và tự đi tìm thức ăn cần thiết ở môitrường bên ngoài.
- Do những tác dụng quan trọng đó mà chất béo và các dẫn xuất của nó tồn tạitrong hầu
hết các bộ phận của giới sinh vật: bao gồm các sinh vật thượng đẳngcũng như hạ đẳng.
Từ những nhận xét thực tiễn và những kết quả nghiên cứu từtrước đến nay cho ta thấy tác
dụng sinh lý của chất béo hết sức to lớn đối với sựphát triển cũng như tái sinh năng lượng
của các tổ chức sinh vật.
18
- Ta nhận thấy rằng chất béo và các dẫn xuất của nó có những tác dụng đặc thùrất quan

trọng liên quan đối với đặc điểm sinh lý và quá trình phát triển của độngthực vật, và trên
thực tế đã trở thành những vật chất không thể thiếu được trongđời sống của loài người.
2.6. Những biến đổi của lipid
2.6.1.Khả năng chuyển hóa của Lipid
Trong điều kiện bảo quản cũng như trong cơ thể, lipid có thể bị chuyển hóađể tạo thành
các sản phẩm khác nhau.Các quá trình chuyển hóa này rất phức tạp,dưới tác dụng của một
loạt các nhân tố và có enzyme hoặc không có enzyme xúc tác.
Khi bảo quản lâu, dưới tác dụng của nhiều nhân tố như ánh sáng, không khí,nhiệt độ,
nước và vi sinh vật…, lipid bị thay đổi trạng thái, màu sắc và có mùivị khó chịu. Người ta
thường gọi quá trình tổng hợp này là sự ôi hóa.Thựcchất của quá trình này là sự oxy hóa.
Tuy vậy nếu dựa vào cơ chế phản ứngthì có thể phân ra ôi hóa do thủy phân và ôi hóa do
oxy hóa.
2.6.2.Ôi hóa do phản ứng oxy hóa khử
Quá trình oxy hóa chất béo là một quá trình phức tạp do enzym và các yếu tốlý hóa khác
xúc tác gây ra. Đó là ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, oxy trong không khí, kim loại. dầu mỡ
khi bị oxy hóa có mùi ôi khé do hình thành một số chất nhưperoxyd, aldehyd, xeton… rồi
sau cùng hình thành acid.
Ôi hóa theo kiểu này là dạng phổ biến nhất trong bảo quản các lipid. Thường người ta
phân biệt 2 loại: ôi hóa hóa học và ôi hóa sinh học.
• Ôi hóa hóa học
Ôi hóa hóa học là quá trình tự oxy hóa. Khi đó xảy ra sự tấn công các gốc axitbéo tự do
cũng như kết hợp bởi oxi phân tử. Áp suất của oxi và lượng nối đôitrong phân tử acid béo
có ảnh hưởng đến tiến trình phản ứng.Sản phẩm đầu tiên làhydro peroxit. Từ đó tạo nên
aldehit no và không no, xeton, axit monodecacboxylic, aldeaxit, xetoaxit, … Ngoài ra còn
có thể trùng hợp hóa các sảnphẩm oxy hóa nữa.
 Cơ chế của quá trình ôi hóa hóa học:
Quá trình ôi hóa hóa học là phản ứng chuỗi nên thường có 3 thời kỳ sau:
1.Phát sinh
Đầu tiên phản ứng được khơi mào bằng việc một vài phân tử lipid bị oxy hóađể tạo thành
gốc tự do:

RH → R’ + (H*) (2.1)
R – gốc của axit béo no hoặc không no tự do hoặc gốc của axit béo trong phântử glixerit.
19
H – Nguyên tử hydro ở Cα so với nối đôi, hoặc nguyên tử H của nhómmetylen bất kỳ
trong axit béo no.
Để cắt đứt liên kết C-H trong phản ứng (2.1) đòi hỏi năng lượng là 70-100kcal/mol.
Tuy nhiên khi có oxy hòa tan thì tương tác giữa RH ban đầu với oxy sẽ diễn ramột cách
mạnh mẽ hơn. Vì sự tạo thành gốc sau phản ứng lưỡng phân đòi hỏinăng lượng chỉ là 47
kcal/mol:
RH + O
2
→ R* + HOO * (2.2)
Trường hợp khi nồng độ RH cao thì có thể xảy ra phản ứng tam phân, phảnứng này đòi
hỏi năng lượng bé hơn phản ứng lưỡng phân.
RH + O
2
→ R* + H
2
O
2
+ R * 1 (2.3)
Gốc tự do cũng có thể phát sinh khi có ion kim loại giao chuyển:
M
3+
+ RH → M
2+
+ R* + H* (2.4)
M
2+
+ RH → M

3+
+ RO* + OH* (2.5)
 Phát triển
Gốc tự do R* hoặc RO* được tạo thành do quá trình khơi mào sẽ bắt đầu chuỗichuyển
hóa oxy hóa :
R* + O2 → R*OO (2.6)
R*OO + RH → ROOH + R*
Từ hydro peroxyt sẽ phân mạch để cho những gốc tự do khác theo đường hướngsau:
ROOH → RO* + *OH (2.8)
2 ROOH → ROO* + H
2
O + RO* (2.9)
ROOH + RH → RO* + H
2
O + R* (2.10)
Việc cắt đứt liên kết O-O để tạo thành 2 gốc tự do theo phản ứng (2.8) sẽ thuậnlợi khi
nồng độ hydro peroxyt lớn. Việc tạo nên dime (do liên kết hydro) sẽ làmyếu liên kết O-H
và O-O, do đó làm giảm bớt năng lượng phân giải dime thànhcác gốc.
Hydro peroxyt có thể phân giải theo phản ứng (2.10) đòi hỏi năng lượng hoạthóa bé hơn
phản ứng đơn phân (2.8).
Các gốc peroxyt cũng có thể đứt nguyên tử H- đặt biệt ở vị trí β do quá trìnhnội phân và
cũng có thể kết hợp với nối đôi olefin. Vì vậy việc chuyển hóa các gốcperoxit sẽ tạo nên
không những hydro peroxyt mà cả peroxyt polime, peroxytvòng, oxyt, aldehit và các sản
phẩm khác.
20
Do quá trình phát triển của chuỗi phản ứng oxy hóa với các phản ứng phânmạch (2.8),
(2.9), (2.10) nên tích tụ gốc alcocxyl RO*, peroxyt ROO*và hydroxyl*OH. Từ gốc
alcoxyl có thể tạo nên những sản phẩm thứ cấp như rượu, xeton,aldehit,…
 Kết thúc
Việc đứt mạch, nghĩa là mất các gốc tự do xảy ra chủ yếu do kết quả tương táccủa các

gốc theo cơ chế lưỡng phân:
R* + R* → R_R
R* + ROO* sản phẩm phân tử → ROOR
Năng lượng hoạt hóa của các phản ứng này không đáng kể (1-2 kcal/mol) dođó vận tốc
phản ứng rất lớn.
• Sự oxy hóa sinh học
Ôi hóa sinh hóa học lại bao gồm sự ôi hóa do enzym lipoxygenase và sự ôi hóa ceton.
Kiểu ôi hóa thứ 2 này thường đặc trưng đối với lipid có chứa axit béo no với phân tử
lượng trung bình và thấp, khi có hàm ẩm đáng kể.Khi đó axit béo bị β-oxy hóa và
cacboxyl hóa, kết quả là tích tụ các alkylmetylxeton có mùi khó chịu.
21
Khi lipid bị ôi hóa, thường bị mất họat tính vitamin.Vì khi đó các axit béo không no cao
phân tử cũng như các vitamin đều bị phá hủy bởi các phẩm vật oxy hóa tích tụ trong lipid.
Các sản phẩm oxy hóa của lipid thường làm vô hoạt enzyme và đặc biệt làm giảm hoạt độ
của suxioxydase, xitocromoxydase và colinoxydase.
Sản phẩm oxy hóa còn có khả năng phản ứng cao với protein. Hợp chất tạo thành này bền
vững, không hòa tan trong nước cũng như dung môi hữu cơ và cũng không bị phân ly bởi
enzyme.
Trong quá trình khai thác cũng như bảo quản lipid có thể bị oxy hóa dưới tác dụng của
enzym lipoxydase (qua chu trình β-oxy hóa) để tạo ra những sản phẩm khác nhau.
Lipoxydase hay lipoxygenase là enzyme oxy hóa khử xúc tác sự oxy hóa các axid béo
không no chứa 2-3 nối đôi (hoặc nhiều hơn) như axit linoleic, linolenic. Lipoxygenase chỉ
oxy hóa dạng cis - cis còn dạng cis - trans hay trans - trans thì hoàn toàn không tác dụng.
22
CHƯƠNG 3: QUÁ TRÌNH ÔI HÓA SINH HỌC CHẤT BÉO
3.1.Quá trình β- Oxy hóa chất béo
Oxy hóa β là quá trình phân giải các acid béo (dưới dạng Acyl-CoA) thành Acetyl-
CoA, "nhiên liệu" không thể thiếu của chu trình Krebs trong quá trình hô hấp hiếu khí.
Việc phân giải các acid béo được thực thi trong các ti thể và thể peroxit.
Quá trình ôxy hóa bêta có thể được chia làm 3 giai đoạn chính:

 Hoạt hóa acid béo trong tế bào chất
 Vận chuyển acid béo vào ti thể (thông qua carnitine)
 Oxy hóa β các acid béo trong chất nền ti thể
Acid béo được oxy hóa tại phần lớn các mô trong cơ thể.Một số trường hợp ngoại lệ thì
không thể thực thi quá trình oxy hóa chất béo một cách hiệu quả (não) hoặc hoàn toàn
không thể thực thi được (hồng cầu hay phần tủy của tuyến thượng thận).
3.1.1.Hoạt hóa acid béo
Các acid béo có thể thâm nhập qua lớp màng sinh chất vì chúng kém tan trong nước
nhưng có thể tan tốt trong chất béo. Khi acid béo đã có mặt trong tế bào chất, việc kích
hoạt chúng được xúc tác bởi enzyme acyl CoA béo dài synthetase.Cụ thể, một phân tử
acid béo sẽ phản ứng với ATP để hình thành một phân tử acyl adenylat béo và một phân
tử pyrophosphat vô cơ. Acyl adenylat béo sẽ phản ứng với các coenzyme A tự do để hình
thành este acyl-CoA béo và AMP. Acyl-CoA béo lại phản ứng tiếp với carnitine để hình
thành acylcarnitine và được chuyển vận qua lớp màng trong của ti thể bởi Natri glutamat.
Hoạt hóa Acid béo → acylCoA vào trong ty thể để beta oxy hóa acid béo.
23
Hình2: Quá trình hoạt hóa acid béo ở tế bào chất
Enzym acyl CoA synthetase gồm các isoenzym khác nhau đặc hiệu cho các acid béo
chuỗi ngắn, trung bình và dài, chúng có mặt ở màng ngoài ti thể.
3.1.2.Vận chuyển acid béo vào trong ti thể
Các acid béo vừa được hoạt hóa xong sẽ được vận chuyển vào trong ty thểtheo chu
trình dưới đây:
Các acid béo mạch dài dưới dạng acyl-CoA được hình thành ở màng ngoài ti thể không
qua được màng trong ti thể để vào chất khuôn (matrix) – nơi chúng bị oxy hóa. Chúng
được vận chuyển theo cơ chế đặc hiệu nhờ carnitin – là amin bậc 4 mang chức alcol bậc
nhì, có thể este hóa với acid béo. Phản ứng este hóa acid béo và carnitin được xúc tác nhờ
carnitin acyltransferase I có ở mặt ngoài màng trong ti thể. Este acyl-carnitin đi qua màng
trong ti thể vào trong ti thể bởi sự khuếch tán dễ dàng thông qua hệ thống vận chuyển
acyl-carnitin/carnitin.
Trong ti thể, gốc acyl được chuyển từ carnitin tới CoA có ở trong ty thể dưới tác dụng của

carnitin acyltransferase II khu trú ở mặt trong của màng trong ty thể. Carnitin được giải
phóng sẽ trở lại trong khoảng giữa của 2 màng ty thể theo hệ thống vận chuyển
acylcarnitin/carnitin. Cơ chế vận chuyển trên giữ cho 2 nguồn CoA và acid béo ở trong và
ngoài ty thể cách biệt nhau.
Trong ti thể có 1 loại acylCoA synthetase xúc tác phản ứng hoạt hóa những acid béo ở
trong ti thể, enzyme này ko sử dụng ATP mà dùng GTP.
24
Hình3: Cấu tạo của carnitine
Hình 3.1_ sự hình thành Malonyl CoA
25

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay
×