Tiểu luận môn học hóa sinh thực phẩm Tìm hiểu về vai trò, quá trình tổng hợp và phân giải các Axitamin trong cơ thể người và nguyên liệu thực phẩm

Tiểu Luận Môn Học
Hóa Sinh Thực Phẩm
Đề Tài:
TÌM HIỂU VỀ VAI TRÒ, QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP
VÀ PHÂN GIẢI CÁC AXITAMIN TRONG CƠ THỂ
NGƯỜI VÀ NGUYÊN LIỆU THỰC PHẨM
GVHD: Th.s Nguyễn Thị Mai Hương
Lớp : ĐHTP6ALT - Nhóm 19
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Thảo – MSSV: 10312621
Hà Kiều Phương Tú - MSSV: 10317091
Ngô Thị Như Trang - MSSV: 10310411
Phạm Phương Thế Ngọc - MSSV: 10312621
Nguyễn Thị Hồng Liên - MSSV: 10315201
TP. Hồ Chí Minh, tháng 1 năm 2015
Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm Lớp : ĐHTP6ALT

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC - THỰC PHẨM
GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Nhóm 19
1
Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm Lớp : ĐHTP6ALT

MỤC LỤC
KẾT LUẬN
LỜI MỞ ĐẦU
Mỗi lĩnh vực đều có những đề tài hay để chúng ta tìm hiểu và thực phẩm cũng
là một trong những đề tài được mọi người quan tâm.
Nhìn chung, xã hội ngày một tiến bộ.Ngoài nhu cầu mặc thì việc ăn uống cũng
đóng vai trò rất quan trọng trong đời sống con người. Thuở xưa chúng ta chỉ cần
ăn no là đủ nhưng ngày nay ăn uống phải đi kèm với dinh dưỡng. Thực phẩm gồm

GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Nhóm 19
2
Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm Lớp : ĐHTP6ALT

có nước, protein, gluxit, lipid, vitamin, các nguyên tố đa lượng, vi lượng và siêu vi
lượng rất cần thiết cho cơ thể con người.
Ăn thế nào để đảm bảo sức khỏe,cung cấp đầy đủ năng lượng để làm việc cũng
là một vấn đề quan trọng. Hàng ngày cơ thể cần được cung cấp chất đạm thông
qua các lọai thực phẩm như thịt, cá, đậu, trứng, sữa…nhưng cơ thể chỉ sử dụng
nguồn chất đạm này khi chúng ở dạng các acid amin.
Vậy acid amin là gì? Đây chính là những vấn đề chúng ta sẽ nghiên cứu trong
đề tài này “ Tìm hiểu về vai trò, quá trình tổng hợp và phân giải của các acid amin
trong cơ thể người và nguyên liệu thực phẩm”.
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ACID AMIN
1. Khái niệm về acid amin:
- Theo định nghĩa thì protein được cấu tạo từ acid amin.
- Acid amin là hợp chất hữu cơ mạch thẳng hoặc mạch vòng trong phân tử có
chứa ít nhất một nhóm amin (NH
3
) và một nhóm cacboxyl (COOH).
GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Nhóm 19
3
Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm Lớp : ĐHTP6ALT

1.2. Cấu tạo acid amin – Phân lọai và công thức tổng quát:
- Hiện nay, đã biết trong thiên nhiên có 150 lọai acid amin, trong đó có 20 lọai
tham gia cấu tạo protein.
- Trong số 20 acid amin và 2 amid (Asparagine, Glutamine) thường gặp trong
phân tử protein có một số acid amin mà cơ thể người và động vật không tự tổng
hợp được mà phải đưa từ ngoài vào qua con đường thức ăn gọi là acid amin cần

thiết hoặc acid amin không thay thế. Đó là 8 acid amin cần cho cơ thể người lớn :
Valin, Leucine. Isoleucine, Methionine, Phenylalanine, Triptophane, Lysine,
Treonine và 2 acid amin cần cho trẻ em: Arginine, Histidine.
Valine Leucine Isoleucine
Phenylalanine Lysine Treonine
GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Nhóm 19
4
Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm Lớp : ĐHTP6ALT

Arginine Triptophane Histidine Methionine
1.3 Tính chất của acid amin:
1.3.1 Tính quang học:
Ngọai trừ glycine, 19 amino acid còn lại đều chứa carbon alpha bất đối xứng
với các nhóm chức khác nhau; -COOH, -R, -NH
2
, -H. Do đó nó đều có đồng phân
quang học. Ví dụ alanine có hai dạng đồng phân quang học:
Trong cơ thể sống thường gặp dạng L-amino acid và cơ thể cũng chỉ có khả
năng hấp thụ L-amino acid. Tuy nhiên dạng D-amino acid vẫn thường có mặt
trong các đọan peptid ngắn của vách tế bào vi khuẩn và có trong thành phần peptid
của chất kháng sinh.
3.2 Tính lưỡng tính:
Trong dung dịch, các amino acid thường ở dạng ion lưỡng tính do cùng một
lúc mang cả hai nhóm điện tích: dương và âm. Các nhóm này có khả năng hấp phụ
ánh sáng khá mạnh.Do đó người ta cũng dùng phương pháp đo độ hấp phụ màu để
xác định nồng độ protein tan trong dung dịch.
Trong dung dịch amino acid ở dạng phân cực và tùy thuộc vào pH của môi
trường nó có thể mang lại điện tích dương hoặc điện tích âm. Ta có phản ứng tổng
quát:
GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Nhóm 19

5
Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm Lớp : ĐHTP6ALT

Tuy nhiên, tùy thuộc vào bản chất của mỗi amino acid mà nó sẽ có đường
chuẩn độ riêng đặc thù.
Tất cả các amino acid chứa một nhóm α-amino và α- carboxyl đều có đường
chuẩn độ giống glycine.
Các amino acid có mạch bên –R có khả năng ion hóa thường có đường chuẩn
độ phức tạp hơn với các giá trị pK khác nhau.
Trong số hai mươi amino acid, chỉ có histidin có pKa của

mạch bên là 6,0; có
nghĩa là có khả năng tạo đệm ở pH gần trung tính.
3.3 Các phản ứng đặc trưng của amino acid:
Amino acid là các chất hữu cơ có hai nhóm chức: nhóm carboxyl và nhóm
amino; và còn có mạch bên R với cấu trúc khác nhau. Chính vì thế nó tham gia
vào rất nhiều các phản ứng hóa học khác nhau.
Mặc dầu vậy, amino acid vẫn có một số phản ứng đặc trưng nhất định. Trong
đó phản ứng tạo liên kết peptid và tạo cầu nối disulfide là các phản ứng đặc trưng
và mang một ý nghĩa quan trọng đến cấu trúc của peptid và protein trong cơ thể
sống
3.3.1 Liên kết peptid:
Các amino acid nối với nhau trong cấu trúc của peptid hay của protein bằng
liên kết peptid. Liên kết peptid là liên kết nối giữa nhóm α-carboxyl của một
amino acid với nhóm α-amino của amino acid khác.
Đây là phản ứng khử nước. Khi hai amino acid nối với nhau thì sản phẩm tạo
thành được gọi là dipeptid.
Người ta đã từng coi như các polypeptid tạo thành có cấu trúc ổn định và cấu
trúc này chỉ phụ thuộc vào từng liên kết peptid.Cấu trúc của các polypeptide trước
tiên phụ thuộc vào các liên kết peptid và sự quay quanh liên kết này để đạt một vị

trí bền vững nhất ; sau đó còn phụ thuộc vào cấu trúc của các gốc –R. Do đó mỗi
polypeptide lại có một cấu trúc không gian khác nhau.
3.3.2 Cầu nối disulfide:
GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Nhóm 19
6
Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm Lớp : ĐHTP6ALT

Cầu nối disulfide trong cấu trúc của peptid và protein tạo nên một dạng nối
trong không gian rất đặc trưng. Cầu nối này được hình thành từ các amino acid
chứa nhóm –SH.
Quá trình oxy hóa hai cysteine tạo thành cystine. Đây là một chất mà trong cấu
trúc có cầu nối disulfide.
3.3.3 Một số phản ứng hóa học:
3.3.3.1 Phản ứng tạo muối :
Do tính lưỡng tính, trong công thức cấu tạo có cả nhóm –COOH và –NH
2
, mà
amino acid có khả năng tạo muối với cả acid và baz
3.3.3.1.1 Phản ứng tạo muối với bazơ:
Chất tạo thành là muối Natri của amino acid
3.3.3.1.2 Phản ứng tạo muối với acid:
Phản ứng tạo thành sản phẩm ở dạng muối clorua
GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Nhóm 19
7
Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm Lớp : ĐHTP6ALT

3.3.3.2 Phản ứng tạo phức với kim lọai nặng:
Acid amin có thể tác dụng với các kim lọai nặng (Pb,Hg,Cu,…) tạo muối nội
phức. Đặc biệt với dung dịch CuSO
4

amino acid tạo muối Cu kết tinh màu xanh
đậm hoặc xanh tím. Phản ứng này cũng được sử dụng để xác nhận sự hiện diện
của amino acid.
Phản ứng này xảy ra khi đun sôi amino acid với một lượng dư Cu(OH)
2
và
CuCO
3
3.3.3.3 Phản ứng tạo amid:
3.3.3.4 Phản ứng este hóa:
Ester của các acid amin là những chất lỏng dễ bay hơi, có tính kiềm, các chất
này có thể điều chế được bằng phương pháp cất chân không.
GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Nhóm 19
8
Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm Lớp : ĐHTP6ALT

3.3.3.5 Tác dụng với HNO
2
(acid nitrơ):
Trừ proline và oxy-proline không tham gia phản ứng, các acid amin bậc một
khác có khả năng phản ứng với acid nitrơ để tạo ra khí nitrơ và oxyacid. Phản ứng
này dùng để định lượng N có trong acid amin căn cứ vào lượng khí nitrơ thóat ra.
3.3.3.6 Tác dụng với các chất chỉ thị màu:
3.3.3.6.1 Tác dụng với ninhydrin:
Ninhydrin là chất chỉ thị được sử dụng sớm và được biết nhiều nhất, nó phản
ứng với nhóm –NH
2
của amino acid ở 100
o
C cho ra sản phẩm có khả năng hấp phụ

bước sóng =570nm (trừ proline và oyproline hấp phụ bước sóng ở λ =440nm).
Nhờ vào biểu đồ sắc ký ta có thể tiến hành định tính và định lượng acid amin.
Khi đun nóng acid amin với ninhydrin sẽ tạo thành CO
2
, NH
3
, aldehyde tương
ứng và diceto oxyhydrinden
Khi pH trong môi trường phản ứng lớn hơn 4, Phản ứng giữa diceto oxy
hydrinden với NH
3
và một phân tử ninhydrin mới sẽ xảy ra.Phức mới tạo thành.
Phức này lại tiếp tục kết hợp với NH
3
để tạo thành hợp chất mới có màu tím xanh
đỏ.
GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Nhóm 19
9
Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm Lớp : ĐHTP6ALT

Trong giới hạn nhất định, cường độ màu này tỷ lệ thuận với lượng ammoniac
tham gia phản ứng , do đó tỷ lệ thuận với lượng acid amin tham gia phản ứng lúc
ban đầu. Điều này đã được ứng dụng để định tính và định lượng amino acid bằng
phương pháp sắc ký và điện di.
Trong các amino acid thì acid aspartic tác dụng với ninhydrin sẽ giải phóng ra
2 phân tử CO
2
còn proline và oxy proline sẽ cho ra hợp màu vàng và không tạo ra
amoniac.
Ngòai ninhydrin, người ta còn dùng izatin. Izatin có công thức cấu tạo gần

giống ninhydrin. Khi tham gia phản ứng với amino acid, cơ chế và tuần tự phản
ứng cũng tương tự như với ninhydrin.
3.3.3.6.2 Tác dụng với các chất chỉ thị màu khác:
Cho đến những năm 80 thì ninhydrin được sử dụng rất rộng rãi để định tính và
định lượng acid amin. Tuy nhiên gần đây, nó đã được thay thế bởi các chất chỉ thị
khác có độ nhạy cao hơn , nhất là trong các phản ứng xác định sự hiện diện của vết
protein.
Với mục đích xác định một lượng nhỏ protein, trong những năm gần đây,
người ta đã dùng các chỉ thị màu đặc biệt có tính hùynh quang. Các chất này có
tính ưu việt hơn ninhydrin ở chỗ: sản phẩm tạo thành có chứa cả mạch bên R của
amino acid. Điều này giúp cho việc phân biệt dẫn xuất của amino acid một cách dễ
dàng hơn.
Dưới đây là một vài chất chỉ thị thế hệ mới và phương trình phản ứng của
chúng với amino acid:
GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Nhóm 19
10
Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm Lớp : ĐHTP6ALT

3.3.3.7 Phản ứng với HCHO (formol,fomaline)
Phản ứng này dùng để định lượng acid amin. Cơ chế phản ứng như sau:
Khi thêm một lượng dư formol trung tính vào dung dịch acid amin, lúc này
formol sẽ đẩy H
+
ra khỏi –NH
3
+
và phản ứng với nhóm –NH
2
tạo thành dẫn xuất
methyl hóa.Vậy acid amin sẽ mất đi tính baz và chỉ còn tính acid do chỉ còn lại

nhóm –COOH tự do.
Chuẩn độ lượng acid này bằng dung dịch NaOH, từ đó tính đựơc acid amin
tương ứng.
Phương trình phản ứng:
Do đó phương pháp này còn được gọi là phương pháp chuẩn độ formol của
Sorensen
3.3.4 Phân giải hỗn hợp amino acid:
Khi thủy phân hòan toàn một protein ta nhận được một hỗn hợp acid amin.
Việc định tính và định lượng các acid amin này bằng phương pháp cổ điển là một
vấn đề rất khó khăn. Ngày nay, người ta đã áp dụng nhiều phương pháp hiện đại
để định tính và định lượng acid amin
GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Nhóm 19
11
Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm Lớp : ĐHTP6ALT

Ví dụ: Phương pháp sắc ký giấy, sắc ký bản mỏng; Phương pháp điện di trên
giấy, trên bản mỏng, trên cột gel; Kỹ thuật tách và định lượng amino acid bằng
cột sắc ký trao đổi ion; Kỹ thuật sắc ký cột lỏng cao áp có độ phân giải cao
(HPLC- high peformance liquid chromatography); Thiết bị phân tích amino acid
tự động (được tự động hóa và vi tính hóa).
CHƯƠNG 2: VAI TRÒ, QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP VÀ
PHÂN GIẢI CÁC AXIT AMIN TRONG CƠ THỂ NGƯỜI
2.1. Vai trò của axit amin trong cơ thể người
- Axit amin (amino acid) là thành phần chính tạo nên giá trị dinh dưỡng riêng
biệt của các phân tử protein ( protid).
- Các acid amin được hình thành từ protid là một trong những nhóm dưỡng
chất thường hiện diện bằng những chuỗi dài phân tử. Sau quá trình phân giải các
đại phân tử protid này sẽ biến thành những axit amin và hấp thụ vào cơ thể qua
đường tiêu hóa dưới tác dụng của dung dịch tiêu hóa.
2.1.1 Tác dụng của axit amin trong cơ thể người

- Trong thực tế ta thường gặp 20 amino acid căn bản.Trong số 20 axit amin
thường gặp trong phân tử protein có một số axit amin mà cơ thể người và động vật
không thể tự tổng hợp được mà phải đưa từ ngoài vào qua thức ăn gọi là axit amin
cần thiết hoặc axit amin không thay thế. Những axit amin này sau khi được hấp
thu sẽ giúp cơ thể khỏe mạnh.
- Tuy có rất nhiều loại axit amin khác nhau nhưng chỉ có 18 loại acid amin là
cần thiết mà cơ thể không tự tổng hợp được mà hoàn toàn phải dựa vào nguồn
thực phẩm từ bên ngoài cung cấp:
GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Nhóm 19
12
Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm Lớp : ĐHTP6ALT

- Thế nhưng trên thực tế chỉ có 8 loại axit amin là tối cần thiết cho người lớn :
Valine, Leucine, Isoleucine, Methionine, Treonin, Phenylalanine, Tryptophan,
Lysine. Và đối với trẻ em có thêm 2 axit amin cần thiết: Arginine, Histidine. Các
axit amin này liên kết chặt chẽ với nhau, kích thích cơ thể phát triển mạnh mẽ.
Nếu thiếu 1 trong 8 loại axit amin quan trọng này có thể dẫn đến một số bệnh nguy
hiểm đáng tiếc xảy ra.
1. Histidine
- Histidine có tác dụng giúp cho cơ thể phát triển và liên kết mô cơ bắp với
nhau. Nó còn có tác dụng hình thành màng chắn myelin, một chất bảo vệ quanh
dây thần kinh và giúp tạo ra dịch vị kích thích tiêu hóa.
- Histidine có nhiều trong các dạng thực phẩm như : gạo, bột mì, sữa, thịt, cá
2. Phenylalanine
- Phenylalanine là một axit amin có chức năng bồi bổ não, tăng cường trí nhớ,
tác động trực tiếp đến mọi hoạt động của não bộ. Ngoài ra, nó có thể làm tăng
lựong chất dẫn truyền xung động thần kinh, và tăng tỷ lệ hấp thụ tia UV từ ánh
sáng mặt trời, giúp tạo ra vitamin D nuôi dưỡng làn da. Thế nhưng, nếu dùng
phenylalanine quá nhiều có thể dẫn đến độc hại nên cần phải hạn chế.
- Phenylalanine có trong sữa, hạnh nhân, bơ, lạc, các hạt vừng

3. Lysine
- Loại axit amin này có khả năng hấp thụ canxi giúp cho xương chắc khỏe,
chống lão hóa cột sống, duy trì trạng thái cân bằng nitơ có trong cơ thể, do đó
tránh được hiện tượng giãn cơ và mệt mỏi. Ngoài ra, lysine còn có tác dụng giúp
cơ thể tạo ra chất kháng thể và điều tiết hormone truyền tải thông tin.
GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Nhóm 19
18 Acid amin cần thiết
1. Aspartic acid 10. Leucine
2. Threonine 11. Phenylalanine
3. Glutamic acid 12. Histidine
4. Proline 13. Lysine
5. Glycine 14. Tyrosine
6. Alanine 15. Arginine
7. Valine 16. Trytophan
8. Methionine 17. Cystine
9. Isoleucine 18. Serine
13
Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm Lớp : ĐHTP6ALT

- Lysine có trong các loại thực phẩm : Phô mai, khoai tây, sữa, trứng, thịt đỏ,
các sản phẩm lên men.
4. Leucine
- Leucine có tác dụng quan trọng trong quá trình điều chỉnh hàm lượng đường
trong máu nên rất tốt đối với bệnh nhân mắc chứng “ hyperglycemica”, và những
người mong muốn đốt cháy chất béo nhanh chóng. Ngoài ra loại axit amin này còn
có chức năng duy trì lượng hormone tăng trưởng để thúc đẩy quá trình phát triển
mô cơ
- Nguồn thực phẩm chứa luecine: Đậu tương, lòng đỏ trứng, hạnh nhân, cá, lạc,
tôm
5. Methionine

- Loại axit amin này đặc biệt cần thiết cho nam giới nếu muốn phát triển cơ
bắp cuồn cuộn vì nó nhanh chóng phân hủy và đốt cháy chất béo, đồng thời tăng
thêm lượng testosteron sinh dục nam. Ngoài ra, methionine còn hỗ trợ chống chữa
kiệt sức, viêm khớp và bệnh gan…
- Nguồn thực phẩm chứa methionine: Thịt, cá, đậu, đỗ tưoi, trứng, hành, sữa
chua, các loại hạt.
6. Isoleucine
- Loại axit amin này đóng vai trò sống còn trong quá trình phục hồi sức khỏe
sau quãng thời gian luyện tập thể dục thể thao. Đồng thời nó giúp tiêu diệt lượng
đường trong máu, hỗ trợ quá trình hình thành hemoglobin và đông máu.
- Isoleucine có chứa trong các loại thực phẩm: Thịt gà, hạnh nhân, hạt điều,
trứng, gan, thịt bò.
7. Theronine
- Chức năng chính của threonine là hỗ trợ hình thành collagen và elastin là hai
chất liên kết tế bào trong cơ thể. Ngoài ra, nó rất tốt cho hoạt động gan, tăng
cường hệ miễn dịch và thúc đẩy cơ thể hấp thụ mạnh các dưỡng chất.
- Loại axit amin này chủ yếu tồn tại trong thịt. Chúng ta có thể bổ sung
theronine từ các loại thực phẩm như phomat làm từ sữa đã gặn kem, gạo tấm, đậu
tươi, lạc, hạt điều.Thế nhưng hàm lượng theronine trong các nguồn thực phẩm trên
rất thấp, nên buộc phải dùng sinh tố bổ sung. Nguồn thực phẩm chứa nhiều
Threonine nhất: Thịt, cá, trứng
8. Valine
- Valine có tác dụng chữa lành tế bào cơ và hình thành tế bào mới, đồng thời
giúp cân bằng nitơ cần thiết. Ngoài ra, nó còn phân hủy đường glucozo có trong
cơ thể.
- Nguồn thực phẩm chứa valine: Sữa, thịt, ngũ cốc, nấm, đậu tương và lạc
9. Trytophan
- Là một trong 9 axit amin thiết yếu trong cơ thể người. Nó là một tiền chất của
serotonin và melatonin rất cần thiết cho sự tăng trưởng tối ưu cho trẻ nhũ nhi,
GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Nhóm 19

14
Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm Lớp : ĐHTP6ALT

cùng sự cân bằng nitrogen ở người lớn. Trytophan còn có tác dụng giúp ức chế tiết
dịch vị, kích thích cơ trơn và dẫn truyền thần kinh trung ương.
- Hàm lượng trytophan có nhiều trong sữa mẹ.
10. Arginine
- Arginine là chất kích thích sản xuất hormone tăng trưởng và tham gia quá
trình chuyển hóa của cơ thể, làm giảm huyết áp, đẩy nhanh quá trình hồi phục các
tổn thương các tổn thương phần mềm, điều hòa lưu thông tuần hoàn và cải thiện
rối loạn tình dục.Đồng thời nó tham gia vào chu trình tạo ure ở gan nên có tác
dụng điều hòa nồng độ ammoniac ở máu bị tăng trong một số bệnh gan, thúc đẩy
quá trình tổng hợp protid ở cơ thể, trị các rối loạn chức năng gan.
 Tóm lại:
- Việc cung cấp đầy đủ các acid amin cần thiết cho cơ thể hàng ngày sẽ góp
phần cải thiện đáng kể các trường hợp như suy dinh dưỡng, suy nhược, mệt mỏi,
thời kỳ đang chữa trị bệnh hay cần hồi phục sức nhanh, người bệnh bị suy gan,
thời kỳ mang thai, cho con bú, người già yếu, người lao động nặng, các vận động
viên
2.1.2 Quá trình sinh tổng hợp axit amin trong cơ thể người
2.1.2.1 Sự tổng hợp Axit amin
- Hợp chất quan trọng là NH
3
( sản phẩm phân giải nguyên liệu để tổng
hợp). NH
3
do phân giải, do tổng hợp từ NH
2
bằng Nitrogen của vi sinh vật
cộng sinh.

- Axit amin là thành phần cấu tạo của protein, hay nói cách khác protein là một
hợp chất đại phân tử được tạo thành từ rất nhiều các đơn phân là các axit amin.
Bởi vậy quá trình tổng hợp axit amin là cần thiết đối với mọi dạng sống. Tuy
nhiên khả năng tổng hợp các axit amin ở các cơ thể khác nhau lại rất khác nhau
phụ thuộc vào dạng Nitơ mà chúng sử dụng. Muốn tổng hợp axit amin thì cần tổng
hợp bộ khung carbon và chuyển hóa nitơ thành axit amin. Trong đó, bộ khung
carbon của axit amin chủ yếu bắt nguồn từ các sản phẩm trung gian của các quá
trình trao đổi chất như quá trình đường phân, chu trình Canvil, Crebs….
- Nhiều axit amin rất dễ được tạo thành bằng con đường amin hóa các cetoaxit
tương ứng do tác động của các dehydrogenase (như glutamat, alanin, aspactat).
Bên cạnh đó sự tổng hợp của một số các axit amin không theo con đường này,
chúng được tạo thành từ sự biến đổi tương hỗ từ các axit amin khác hoặc khung
carbon của chúng được tạo thành từ một số sản phẩm của sự trao đổi saccharide
( 3- phosphoglycerat, pyruvat, acetyl CoA).
- Trong cơ thể người axit amin được tồng hợp bằng sự chuyển amin hóa
Cetoaxit
1
+ aa
2
 Cetoaxit
2
+ aa
1
2.1.2.2 Tổng quan quá trình sinh tổng hợp axit amin
GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Nhóm 19
15
Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm Lớp : ĐHTP6ALT

GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Nhóm 19
16

Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm Lớp : ĐHTP6ALT

Trong đó, Cacbon tiền chất của xương lấy từ ba nguồn: glycolysis ( màu hồng),
chu trình acid citric (màu xanh), và con đường pentose phosphat (màutím).
2.2. Sự phân giải axit amin
Vai trò của axit amin trong cơ thể là ở chỗ: nó là nguyên liệu trong quá trình
tổng hợp protein và các hợp chất có hoạt tính sinh học khác khau, ngoài ra nó còn
được dùng làm nguồn năng lượng. Cơ thể động vật bậc cao phân giải tích cực các
axit amin ngoại sinh (được cung cấp bởi protein của thức ăn) và cả axit amin nội
sinh, do quá trình tân tạo protein của cơ thể.
Ở thực vật bậc cao, sự trao đổi axit amin phức tạp hơn vì ngoài hai mươi axit
amin có trong thành phần của protein còn gặp nhiều acid amin khác. Phần lớn thực
vật ở trong trạng thái sinh trưởng không ngừng, sự trao đổi axit amin xảy ra theo
chiều hướng tổng hợp là chủ yếu mà không theo hướng phân giải. Nhiều vi sinh
vật cũng có khả năng sử dụng axit amin làm nguồn cacbon và năng lượng.
Các axit amin bị phân giải qua các phản ứng loại nhóm amin, loại nhóm
cacboxil và chuyển hóa mạch bên, cuối cùng đều dẫn đến một số sản phẩm đi vào
chu trình Krebs (hình 1)
Pyruvate
Isocitrat Cetoglutrrat
Succinyl-CoA
Acetyl-CoA
Xitrat
Acetoacetyl-CoA Succinat
Oxaloacetat
Fumarat
Malat

GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Nhóm 19
17

Phe,
Tyr
Leu,
As
p
Gl
u
Tyr,
Ile
Me
t
Arg,
His
Ile,
Leu
Ala,
Cys
Gly,
Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm Lớp : ĐHTP6ALT

Hình 1 – Các con đường đưc bộ khung cacbon của acid amin vào chu trình
Krebs.
Sự phân giải acid amin bao gồm sự loại nhóm amin, loại nhóm cacboxil và sự
chuyển hóa theo gốc. Sau đây ta sẽ xem xét từng quá trình trên.
1. Sự loại nhóm amin
Có hai kiểu phản ứng chính để loại nhóm amin:
- Phản ứng chuyển amin: trong đó nhóm α-amin của acid amin được chuyển
cho nguyên tử cacbon của một trong ba cetoacid là piruvat, α-cetoglutarat và oxalo
acetat. Kết quả là acid amin sẽ trở thành cetoacid tương ứng, còn các cetoacid trên
sẽ biến thành các acid amin tương đương (alanin, glutamat, aspactat). Phản ứng

tổng quát của quá trính chuyển amin như sau:
R1 CH COO + R2 C COO R1 C COO + R2 CH
COO

NH
3
+
O NH
3
Các enzim xúc tác cho kiểu phản ứng này thuộc nhóm aminotranspheraz có
coenzim là piridoxalphotphat. Cơ chế phản ứng như sau:
GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Nhóm 19
18
Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm Lớp : ĐHTP6ALT



Trừ hai axit amin là treonin và lizin, tất cả các axit amin còn lại đều có thể tham
gia chuyển amin.
Nhìn chung, ở đa số cơ thể sống nhóm amin của axit amin được chuyển chủ
yếu để tạo thành glutamat. Ở một số cơ thể khác (động vật) thì nhóm amin được
chuyển để tạo thành aspactat hay alanin.
Người ta đã nghiên cứu kĩ hai transaminaz có nhiều trong các mô động vật, xúc
tác cho hai phản ứng tạo thành aspactat và alanin như sau:
L-Glutamat + Oxaloaxetat  α-Xetoglutarat + L-Aspactat
L-Glutamat + Piruvat  α-Xetoglutarat + L-Alanin
Sự chuyển amin có ý nghĩa rất quan trọng về cả hai mặt: phân giải các amin
thành các xetoaxit tương ứng và chuyển nhóm amin cho các xetoaxit trong chu
trình Krebs tổng hợp nên các axit amin sơ cấp như glutamat, aspactat và alanin.
Phản ứng loại amin oxi hóa: như trên đã biết, nhóm amin của glutamat là của

các axit amin khác nhường cho trong phản ứng chuyển amin. Trong trường hợp
này nó lại bị loại nhờ phản ứng oxi hóa dưới tác dụng xúc tác của glutamat
dehidrogenaz.
GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Nhóm 19
19
Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm Lớp : ĐHTP6ALT

Glutamat + NAD
+
(NADP
+
) + H
2
O  α-xetoglutarat + NADH (NADPH) + NH
4
+
Cơ chế của phản ứng như sau:
Kết quả là nhóm amin của glutamat được giải phóng dưới dạng NH
4
+
. Trong
phản ứng này NADH
+
có vai trò là chất nhận điện tử, khi đó sẽ tạo thành (NADPH
+ H
+)
.
Như vậy, glutamat dehidrogenaz đóng vai trò trung tâm trong quá trình khử
amin của axit amin ở nhiều cơ thể.
Quá trình loại amin oxi hóa của axit amin có thể tóm tắt ở sơ đồ sau:

Ngoài cách loại amin chủ yếu nói trên còn một vài cách khác xảy ra riêng đối
với một số axit amin, đó là:
Sự khử amin của aspactat tạo thành fumarat:
GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Nhóm 19
20
Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm Lớp : ĐHTP6ALT


Ở thực vật và một số vi sinh vật, phản ứng nghịch giống như sụ cố định NH
3

trong hợp chấ hữu cơ, được xúc tác bởi aspactaz hoặc aspactat amoniliaz. Trong
mô động vật không chứa asspactat-liaz nên không xảy ra quá trình này.
Sự loại amin của L-xerin dưới tác động của xerin hidrataz và của L-xistein bởi
xistein desunfidraz. Cả hai trường hợp đều tạo thành piruvat:
2.Sự loại nhóm cacboxil của axit amin:
Sự loại cacboxil của axit amin rất phổ biến trong tự nhiên. Enzim decacboxilaz
có nhóm hoạt động là piridoxalphotphat xúc tác sự khử nhóm cacboxil thành dạng
CO
2
. Phản ứng tổng quát của quá trình này như sau:
GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Nhóm 19
21
Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm Lớp : ĐHTP6ALT

R CH
2
CH COOH → R CH
2
CH

2
NH
2
+ CO
2


NH
2
Cơ chế của phản ứng được trình bày dưới đây:
Trong đa số trường hợp, sản phẩm của phản ứng loại nhóm cacboxil là hợp
chất amin. Nhiều amin có vai trò sinh lý quan trọng. Sau đây là một vài ví dụ về
vai trò của một số amin:
- γ-Aminobutirat có vai trò sinh lý quan trọng trong não.
- Histamin được tạo thành từ histidin. Histamin làm giảm huyết áp và kích
thích hoạt động của các tuyến dạ dày. Nó được tạo thành khi cơ thể bị chấn thương
hay viêm nhiễm.
- Triptamin và xerotonin được tạo thành khi loại cacboxit của triptophan.
- Xerotonin có vai trò điều khiển thần kinh thể dịch, ở người nó gây co mạch
mạnh. Ở động vật có vú, nó lam rối loạn hoạt động của hệ thần kinh trung
ương.
- Một số poliamin
Sự loại cacboxil của lizin, acginin và ornitin sẽ tạo thành cadaverin, agmatin và
putretsin. Putretsin là nguyên liệu để tổng hợp specmidin và specmin:
H
2
N (CH
2
)
3

NH (CH
2
)
4
NH
2
Specmidin
H
2
N(CH
2
)
3
NH (CH
2
)
4
NH (CH
2
)
3
NH
2
Specmin
GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Nhóm 19
22
Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm Lớp : ĐHTP6ALT

Các poliamin trên có vai trò bảo đảm đặc điểm cấu trúc và chức năng hoạt
động của riboxom trong tế bào

2.Các sản phẩm của sự phân giải axit amin
- Như trên đã trình bày, quá trình phân giải axit amin tạo ra các xetoaxit và
axit cacboxilic. Bộ khung cacbon của axit amin tham gia vào chu trình Krebs sẽ bị
oxi hóa dần từng bước để tạo thành CO
2
và H
2
O. nhóm amin của axit amin được
giải phóng thành NH
3
. Như vậy, H
2
O, CO
2
và NH
3
đều là những sản phẩm cuối
của sự phân giải axit amin. Nước sẽ đi vào quá trình trao đổi chung, khí cacbonic
được thải ra ngoài cơ thể, còn ammoniac thì tùy theo từng loài sinh vật sống ở
dưới nước (đỉa, cua, tôm, cá, v.v), ammoniac mới được bài tiết trực tiếp ra môi
trường xung quanh hoặc ở dạng muối amon. Ở tuyệt đại đa số các dạng thực vật
và động vật, ammoniac có tác dụng độc đối với hoạt động sống của cơ thể ngay ở
những nồng độ thấp và sẽ được chuyển thành những hợp chất chứa nitơ không độc
đối với cơ thể như glutamine, asparagin. Ở nhiều động vật, đặc biệt là ở động vật
có xương sống bao gồm cả loài có vú, ammoniac được loại khỏi cơ thể ở dạng ure.
CHƯƠNG 3: VAI TRÒ VÀ QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP, PHÂN
GIẢI CÁC AXIT AMIN TRONG NGUYÊN LIỆU THỰC
PHẨM.
3.1 Vai trò của các axit amin trong nguyên liệu thực phẩm.
Nguyên liệu thực phẩm rất đa dạng và nhiều loại nó bao gồm các loại như:

nguyên liệu thực phẩm động vật, nguyên liệu thực phẩm thực vật,nguyên liệu thực
phẩm vi sinh vật trong đó chúng lại bao gồm chiều thể loại khác nhau nữa
như:rau quả, thủy sản, ngũ cốc, phomai
Như chúng ta đã biết động vật không có khả năng tổng hợp nên các axit amin
hoặc chỉ tổng hợp được rất ít một số loại, nên chúng lấy gián tiếp qua thức ăn là
thực vật như: rau, củ, quả vì thực vật có khả năng tổng hợp nên các axit amin.
Axit amin là thành phần cấu tạo nên phân tử protein trong thực vật và động vật,
mà protein lại đóng vai trò quan trọng trong việc hành thành cấu trúc và các tính
chất đặc trưng cho nguyên liệu thực phấm. Nên chúng đóng vai trò thiết yếu
không thể thiếu trong thực phẩm.
GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Nhóm 19
23
Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm Lớp : ĐHTP6ALT

3.2 Qúa trình tổng hợp và phân giải các axit amin trong thực vật và vi
sinh vật.
3.1.1 Quá trình tổng hợp axit amin.
3.1.1.1 Amine hóa
Một số acid béo không no và ceto acid có thể amine hóa để tạo nên amino acid
tương ứng
Phản ứng khử amine hóa acid pyruvic tạo alanine:
Sự hình thành acid amine glycine từ acid glioxylic:
Về nguyên tắc, mọi amino acid đều có thể được tổng hợp bằng con đường này từ
các acid tương ứng. Nhưng trong tế bào chỉ có 2 enzyme là glutamate
GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Nhóm 19
24
Tiểu luận môn: Hóa Sinh Thực Phẩm Lớp : ĐHTP6ALT

dehydrogenase và pyruvate dehydrogenase có hoạt độ mạnh để thực hiện xúc tác
loại phản ứng trên, còn các enzyme khác không có khả năng xúc tác cho nên trong

thực tế chỉ có glutamic acid và alanin là 2 amino acid được tổng hợp bằng con
đường này.
3.1.1.2 Amide hóa
Từ 2 loại amino acid là aspactic acid và glutamic acid do có 2 nhóm
carboxyl nên có thể được amide hóa để tạo amino acid mới, dạng amide của
aspactic acid và glutamic acid là asparagine và glutamine.
Quá trình tạo thành amid do sự kết hợp một cách nhanh chóng NH3 với các
acid amine tương ứng cũng là một cách thức đồng hóa amon quan trọng ở trong
cây.
Ở cây lạc còn hình thành g methylen glutamine:
Phản ứng tạo amid đòi hỏi nhiều năng lượng và nhất thiết phải có sự tham
gia của ATP. Sự tạo thành amid trong thực vật có nhiều ý nghĩa đối với hoạt động
của thực vật. Tác dụng của việc kết hợp với NH3 tạo amid không chỉ ở chỗ
GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương Nhóm 19
25