Đề tài Tổng quan về steride

MỤC LỤC Nội dung Trang I) Sơ lượt về lipid và steride 3 1) Lipid 3 2) Steride 3 II) Phân loại 5 1) Steride của động vật 5 2) Steride của thực vật 14 III) Vai trò của sterol và steride 18 Phụ lục 20 Tài liệu tham khảo 21 Báo cáo về steride I) Sơ lượt về LIPID và STERIDE: 1) Lipit (chất béo): là nhóm hợp chất hữu cơ tự nhiên rất phổ biến trong tế bào động vật và thực vật, có thành phần hoá học khác nhau nhưng có cùng tính chất chung là không tan trong nước mà hoà tan trong dung môi hữu cơ như (ete, chloroform, benzen, toluene ….) Dựa vào độ hoà tan người ta chia lipid thành hai nhóm: a) Lipid đđơn giản: Gồm 3 nhóm: +glyceride: ester của glycerine và acid béo +seride: ester của rượu bậc cao +steride: ester của rượu đa vòng b) Lipid phức tạp: khi thuỷ phân, ngoài rượu và acid béo còn các chất khác không phải lipid Các phân nhóm: Phospholipid Proteolipid Glucolipid 2) Steride: là những ester của rượu vòng sterol với các acid béo cao. Steride là một nhóm khá lớn của các lipid đơn giản. + Trong thiên nhiên các sterol tự do và các hợp chất tương tự sterol chiếm nhiều hơn so với sterol Ví dụ: cơ thể người có 10% sterol được ester hoá ở dạng steride còn 90% sterol ở dạng tự do. +Tỉ số của sterol và steride trong các mô khác nhau của cơ thể động vật và thực vật hoàn toàn khác nhau. + Vai trò sinh hoá của sterol quan trọng hơn các steride chúng tham gia vào quá trình liên kết nước, liên kết với độc tố làm giảm độc tính, một số sterol gây ung thư, một số khác lại có tác dụng chữa bệnh ung thư Tính chất vật lí: sterol và steride là những chất rắn không màu không tan trong nước, tan trong chloroform, trong erther, trong rượu nóng ……. Cấu trúc: Sterol là dẫn xuất của xiclopentanoperhydrophenantren. Xiclopentanoperhydrophenantren có thể xem là sản phẩm ngưng tụ của xiclopentan và của phenantren đã hoàn toàn được hydro hoá (perhydrophenantren). Xiclopentanoperhydrophenantren còn có tên gọi là steran Steran: vốn có dính thêm một chuỗi cacbon và hai nhóm methyl (ở nguyên tử cacbon thứ mười và thứ 13 của vòng) còn được gọi là cholestan. Phetatren perhydrophenantren cyclopentan Các nguyên tử cacbon trong hydrocacbon này đều được đánh số theo thứ tự như ở công thức đã trình bày. Các vòng được kí hiệu bằng chữ A, B, C, D Nếu như bị oxy hoá ở vị trí thứ ba (vòng A) thì cholestan sẽ chuyển thành rượu đa vòng, tức là cholesterol là chất tiền khởi của nhóm sterol Tuy nhiên không nên nghĩ rằng trong thiên nhiên, các sterol đềâu đươc tạo thành bằng phản cholestanol ứng khử phenantren. Người ta đã chứng minh được rằng việc sinh tổng hợp các sterol được tiến hành bằng cách vòng hóa polyizoprenoit. Do đó thực chất các sterol là những dẫn xuất của pôlyizprrenoit. Nhân đậc trưng của choletanol được lập lại trong tất cả các sterol với những biến đổi không đáng kể, ví dụ, xuất hiện liên kết đôi giữa các nguyên tử cacbon thứ năm và thứ sáu, thứ bảy và thứ tám của vòng B hoặc giữ các nguyên tử cacbon thứ 22 và thứ 23 của mạch bên, hoặc xuất hiện ở vị trí 24 (trong mạch bên) một gốc, gốc này có cấu tạo là: –CH3 ; –C2H5 ; –CH = CH2 v.v… Trong sterol tự nhiên, vòng A và B (có nối đôi ở 4-5 hoặc ở 5-6), thường có dạng kết hợp trans hoặc dạng kết hợp cis, còn vòng B và C cũng như vòng C và D lại có dạng kết hợp trans. Ngoài ra, cá vòng cyclohexan với cấu hình dạng ghế thường thuận lợi hơn về phương diện năng lượng. Do đó các nhóm thế trong vòng có thể ở dạng ß (ở trên) hoặc ở dạng a (ở dứơi). Mạch hydrocacbon ở vị trí 17 và nhóm chức hydroxyl (OH) ở vị trí thứ 3 thường ở dạng ß. Phân tử sterol có thể chứa 1,2 hoặc 3 liên kết kép, nhưng quan trọng hơn là liên kết kép ở các vòng, đặc biệt là ở vòng B. Mạch bên của sterol có thể chứa nôi đôi và có thể phân nhánh. Hàm lượng sterol trong các chất béo không nhiều, thường chỉ chiếm dưới 0,5%. Trong dầu thực vật lượng sterol nhiều hơn trong chất béo của động vật trên cạn. Các sterol đều không màu, dễ kết tinh nhưng dạng tinh thể và nhiệt độï nóng chảy của chúng khác nhau. Sterol không hoà tan trong nước nhưng hoà tan dễ dàng trong các dung môi thông thường của chất béo (chloroform, ete, …) và trong rượu nóng. Sterol là những chất hoạt quang. Khi chưng cất ở áp xuất khí quyển sterol bị phân hủy, nhưng ở trong chân không thì không bị phân hủy và phần nào được kéo theo với hơi nước quá nhiệt khi khử mùi chất béo trong chân không. Tính chất hoá học của sterol do nhóm rựơu bậc hai (ở vị trí 3) và các liên kết đôi trong vòng quyết định. Nhóm rượu bậc hai này có thể được axit hóa (tạo ester axetat) cũng như có thể bị oxy hoá đến xeton. Sterol là chất có chứa liên kết đôi nên có thể bị oxy hoá (bởi oxy phân tử, axit perbenzoic hoặc ozon), có thể kết hợp với halogen cũng như có thể bị hydro hóa. Đáng chú ý, nối đôi ở cacbon thứ 5 dễ bị hydro hoá còn liên kết đôi ở cacbon thứ 7 khi bị hydro hoá thì bị chuyển sang vị trí thứ 8. Các sterol tác dụng với alcaloit digitonin (C35H94O28) tạo thành hợp chất cao phân tử có tên là digitonit không hoà tan trong rượu. Khi đun sôi với xylem hợp chất phân tử này bị phân giải thành các hợp chất đầu. Khi đó sterol sẽ hoà tan trong xylen, còn digitonin thì ở dạng kết tủa. Người ta dùng phương pháp này để tách sterol khỏi chất béo. II) Phân loại: Có thể chia steride thành hai loại: 1) Steride của động vật: a) Cholesterol: Cholesterol (từ “chole” trong tiếng Latinh có nghĩa là mật) Theo các nhà nguyên cứu cholesterol đầu tiên được tìm thấy có công thức khoa học là C27H45OH có ở thể rắn năm 1784. Cholesterol là sterols được tìm thấy trong mơ mỡ động vật, thực vật, nghĩa là thuộc vào loại zoosterol Cholesterol được sinh tổng hợp trong cơ thể từ squarlen Tế bào, mô não, máu sữa, …..của động vật có vú, dạng tự do hay ester hoá với acid béo no hay không no. Công thức của cholesterol là: Dầu thực vật có ít cholesterol hơn so vơí mỡ động vật. Trong động vật thì cá có chứa ít cholssterol hơn thịt. Các loài tôm cua cũng chứa nhiều cholesterol. Các thực phẩm như rau quả hầu như không chứa cholesterol. Lượng cholesterol cần cho cơ thể là: 200- 400 mg mỗi ngày. Hàm lượng cholesterol trong thực phẩm sẽ được giới thiệu trong các bảng sau nay Bảng 1. Cá và các loại thức ăn biển Nguyên liệu Tổng lượng cholesterol/ Lượng thực phẩm (mg/g) Cá vền (cá tráp) (bream) Cá tuyết (cod) Cua ( crab) Tôm hùm ( lobster) Con trai ( mussel) Con hàu ( oyster) Con tôm panđan (praw) Cá thu Cá mòi Con sò Cá ngừ califoli 130/100 40/100 65/150 70/120 55/120 40/120 170/120 90/100 80/60 30/100 90/120 Bảng 1. Bảng 2. Các loại nguyên liệu động vật Nguyên liệu Tổng lượng cholesterol (mg/ 100g) Thịt cừu non Óc bò Lòng đỏ trứng Cật heo Gan heo Bơ Thịt heo nạc Thịt bò nạc Cá (bơn) Dạ dày bò 110 2000 1010 410 340 240 70 60 50 16 Bảng 3. Các loại bánh Nguyên liệu Tổng lượng cholesterol/ Lượng thực phẩm (mg/g) Bánh mỳ Bánh xốp Bánh sữa không trứng Bánh sữa nhân hoa quả Mứt trái cây Bánh pate trứng đường hương chanh Bánh trứng đường Bánh pudding sữa Bánh xèo Bánh pizza, bơ và khoai tây Bánh bột mì nướng Bánh xốp pudding Bánh xốp kem 1/25 130/60 15/70 60/120 0/100 90/120 0/15 15/160 65/75 20/150 5/30 80/100 50/100 Bảng 4. Các loại trứng và phomat Nguyên liệu Tổng lượng cholesterol/ Lượng thực phẩm (mg/g) Trứng luộc Trứng chiên Trứng tráng Trứng kho Trứng trộn bơ, sữa Mì ống phomat 450/55 480/60 410/100 480/55 410/70 17/180 Bảng 5. Các loại mỡ và dầu Ngyên liệu Tổng lượng cholesterol/ Lượng thực phẩm (mg/g) Bơ Mỡ heo Bơ thực vật 260/10 95/100 0–5/10 Bảng 6. Sữa các sản phẩm của sữa Nguyên liệu Tổng lượng cholesterol/ Lượng thực phẩm (mg/g) Pho mát camebe Pho mát cheddar Pho mát cottage Pho mát kem Pho mát mềm có vân xanh Pho mát edam (Hà Lan) Pho mát Pacma (Italy) Mứt, bơ Kem Kem tiệt trùng đóng hộp Kem lạnh Sữa đặc có đường không kem Sữa đặc có đường nguyên chất Sữa nguyên chất không kem Sữa nguyên chất Sữa nguyên chất không đường Sữa tươi không kem Sữa tươi nguyên chất Sữa tiệt trùng Sữa mẹ Sữa chua 70/25 70/25 15/25 95/15 90/25 70/25 90/10 70/10 100/30 75/15 45/60 3/30 35/30 20/12 120/10 35/30 2/230 10/230 10/230 15/100 5/100 Bảng 7. Thịt và các sản phẩm của thịt Nguyên liệu Tổng lượng cholesterol/ Lượng thực phẩm (mg/g) Thịt lợn, thịt giăm bông chiên Thịt lợn, thịt giăm bông nướng Thịt bò muối đóng hộp Thịt bò nấu, nướng, quay, rán Thịt bò băm viên chiên Thịt bò hầm Nước xốt thịt bò Gà luộc Gà quay Vịt quay Thịt giăm bông đóng hộp Hamburger pho mát Hamburger Óc cừu Thịt cừu nấu, nướng, quay, rán Cật cừu chiên Gan cừu chiên Lưỡi cừu hầm Thịt hộp Thịt pa tê Bánh pa tê Bánh nướng nhồi thịt Thịt heo nấu, nướng, quay, rán Thịt heo pa tê Xúc xích Italy Lạp xưởng bò chiên Lạp xưởng bò nướng Lạp xưởng lợn chiên Lạp xưởng lợn nướng Xúc xích nhiều gia vị Lòng bò 80/40 75/40 85/90 80/120 70/60 30/250 25/100 90/100 100/130 160/100 35/90 34/190 20/170 1900/150 110/120 550/100 585/130 270/100 55/90 70/5 20/180 50/160 110/120 50/180 80/90 40/120 40/120 55/120 55/120 45/150 160/110 Cholesterol có thể tự oxy hoá hay bị oxy hoá bởi tác dụng của ánh sáng và tạo ra các sản phẩm khác nhau, tên chung là các oxycholesterol. Trong tự nhiên oxycholesterol chiếm một lượng rất nhỏ trong vài loại sản phẩm thực phẩm. Cholesterol và các dẫn xuất của nó có mùi khó chịu. Progesterone testosterone 17–estradicol aldosterone cortisol cholic acid b) Vitamin D3 (cholecalcipherol): 7–dehyrocholesterol tiền vitamin D3 vitamin D3 lumisterol tachisterol Với R: Tạo thành do quang phân 7–dehydrocholesterol Tia tử ngoại sẽ mở vòng B, tạo nên tiền vit D, rồi tới D Sản phẩm phụ là lumi và tachisterol, không có hoạt tính vitamin D Cholecalcipherol chuyển sang dạng hoocmon hoạt động 1,25 dihdroxy cholecalcipherol bằng phản ứng hydroxyl hoá tại gan và cật 7–dehdrocholesterol được cung cấp từ thực phẩm, tích tụ dưới da và chuyển sang vit, D3 bằng tia tử ngoại. Vitamin D3 là dẫn xuất của cholesterol. Khi chiếu tia tử ngoại vào cholesterol sẽ thu được vitamin D3. Trong điều kiện này xảy ra sự phá vỡ ở vòng B. Trên da người có 7–dehydrocholesterol, chất này chính là tiền thân (provitamin) trực tiếp của vitamin D3, vì vậy người ta chữa trẻ con bị còi xương do thiếu vitamin D bằng cách cho tắm nắng. Nhìn chung ở động vật, gan là nguồn dự trữ của tất cả các vitamin, song lại chứa ít vitamin D. Riêng đối với cá và động vật ở biển thì ở gan lại chứa một lượng lớn vitamin D. Vitamin D3 có dạng tinh thể nóng chảy ở nhiệt độ 115–1160C, không màu, không hòa tan trong nước mà chỉ hòa tan trong mỡ và dung môi của mỡ như choloroform, benzene, axeton, rượu, … Vitamin D3 dễ bị phân hủy khi có mặt các chất oxy hóa và các axit vô cơ. Sự phân hủy xảy ra ở nối đôi có trong vòng B của phân tử vitamin. Khi bị thiếu vitamin D ở trẻ em sẽ dẫn tới các triệu chứng như suy nhược chung, tăng kích thích, chậm mọc răng, xương trở nên mềm và cong. Bệnh còi xương ở trẻ em xảy ra vào thời gian từ 3–4 tháng và kéo dài đến 1–2 tuổi. Cũng có thể gặp hiện tượng còi xương ở tuổi muộn hơn (5–7 tuổi). Vitamin D tham gia vào quá trình điều hòa trao đổi phosphor và calci, làm tăng hàm lượng phosphor ở huyết thanh, chuyển phosphor ở dạng hợp chất hữu cơ thành vô cơ. Có lẽ, vitamin D là nhóm hoạt động của các enzyme xúc tác cho quá trình trao đổi phosphor–calci ở cơ thể. Một đơn vị quốc tế của vitamin D3 tương đương với 0,025g cholecalcipherol. Nguồn vitamin D đối với người là mỡ cá, gan, lòng đỏ trứng, sữa. Sữa động vật mùa hè giàu vitamin hơn sữa mùa đông, đó là do sự hình thành vitamin D từ sterol được tăng mạnh dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời. Trong mỡ gan cá có khoảng 125 g vitamin D trên 100g; còn ở gan các động vật khác chứa 0,2–1,2g. Lòng đỏ trứng gà mùa đông chứa 3,5g còn lòng đỏ trứng gà mùa hè chứa tới 12,5g trên 100g. Dầu thực vật chỉ chứa vitamin D sau khi được chiếu tia tử ngoại (25–50g trên 100g). Đặc biệt nấm men bia khô sau khi chiếu tia tử ngoại chứa một lượng vitamin D rất cao (12 500–25 000g trên 100g). Nhu cầu về vitamin D phụ thuộc vào điều kiện dinh dưỡng, nhiệt độ, khí hậu và điều kiện hấp thụ calci và phosphor của cơ thể. Đối với trẻ em bình thường can 300–400 đơn vị quốc tế vitamin D trong 1 ngày, còn đối với phụ nữ có mang và cho con bú, nhu cầu về vitamin D tăng lên tới 500 đơn vị. Khi chế biến, vitamin D có thể chịu được nhiệt độ thông thường. Ví dụ, trứng đun sôi 20 phút vẫn giữ được nguyên vẹn vitamin D. Trong y học thực hành, người ta dùng các chế phẩm vitamin D dưới nhiều dạng khác nhau, dạng viên hoặc dạng hoà tan trong dầu để điều trị các bệnh thiếu vitamin D. 2) Steride thực vật: a) Steride không chứa nhóm α–CH3 Hàm lượng nhỏ Ngoài cholesterol, phytosterol, campesterol, stigmasterol, ergosterol, có cấu tạo giống cholesterol, đổi khác ở chỗ C17 mạch nhánh Phytosterol: (còn được gọi là sterol thực vật) có nguồn gốc từ thực vật, có màu trắng không hoà tan trong nước và trong rượu. Chúng được sử dụng trong thực phẩm, trong y học và trong mỹ phẩm. Chúng cũng tham gia vào việc cấu tạo màng tế bào thực vật (giống như cholesterol trong tế bào động vật) Trong thực phẩm phytosterol làm giảm hoạt tính của cholesterol (ví dụ khả năng hấp thu chosleterol trong đường ruột, có thể giảm tới 15% lượng cholesterol trong cơ thể) và có một số chất chống lại bệnh ung thư, một số chất lại gây ung thư. Người ta tìm thấy một lượng nhỏ phytosterol trong các dầu phộng và trong dầu bông. Trong magarin, bơ và một số ngũ cốc có chứa một lượng lớn phytosterol. Sitosterol và stimasterol là những sterol đặc trưng cho thực vật (phitosterol), ví dụ phitosterol trong dầu đậu tương, còn stimasterol có trong dầu trong phôi hạt lúa mì, fucosterol có trong các loài tảo xám. Công thức cấu tạo của Phytosterol Ngoài phytosterol còn có các loại steride thưc vật khác như là campesterol, stigmasterol, ergosterol, testosterol có cấu tạo giống cholesterol, đổi khác ở chỗ C17 mạch nhánh dưới đây là công thức của một số sterol (và dẫn xuất) từ thực vật và nấm oestradiol Bảng 8. Thành phần sterol của dầu thực vật (mg/kg) Thành phần Hdương Phộng Nành Bông N cốc olive Cọ Cholesterol Brassicasterol Campesterol Stigmsterol 24 methylene cycloartenol 0.5 0.5 242 236 240 6.2 0.5 278 145 0.5 0.5 0.5 563 564 53 0.5 0.5 276 17 0.5 0.5 0.5 2655 499 425 0.5 0.5 19 0.5 580 0.5 0.5 88 42 0.5 b) Steride có chứa nhóm α–CH3 Là các loại steride có chứa nhóm α–CH3 ví dụ như obtusifoliol, gramisterol. obtusifoliol gramisterol III) Vai trò của sterol và steride: Cholesterol là tiền thân của quá trình sinh tổng hợp các loại steride khác như hormon sinh dục Trong cơ thể động vật các sterol nói chung và cholesterol nói riêng khi bị oxy hoá cho nhiều dẫn xuất ví dụ acid cilic, acid 7–dezoxicolic oestradiol, testosterol. Acid cholic là chất quan trọng nhất của mật vốn đảm bảo tiến trình bình thường của sự hấp thụ acid béo trong ruột người và động vật. Còn oestradiol, tostesteorl là những hormon của nữ và nam có ảnh hưởng lớn đến quá trình hoạt động sống của cơ thể. Các acid này thường kết hợp với glycine (glycocholic) với taurin (taurocholic) có tính chất hoạt động bề mặt, giữ vai trò tạo nhu,õ tăng cường hấp thu tryacilgliceride trong ruột . Các sterol có ảnh hưởng đến tính thấm của nguyên sinh chất đối với chất khác nhau, có thể bao vây tác dụng của một số chất độc hoặc có thể liên kết với các độc tố Nhiều công trình nguyên cứu trong những năm gần đây đã chứng tỏ một số dẫn xuất của sterol là những chất gây ung thư, một số khác lại dùng để chữa bệnh ung thư. Trẻ em cần bổ sung cholesterol vì quá trình bổ sung cholesterol chưa hoàn thiện. Có một số trẻ em có thể có hàm lượng cholesterol cao do yếu tố di truyền, lịch sử gia đình đã có lượng cholesterol trong máu cao. Đối với người trưởng thành nếu dư cholesterol. Cholesterol sẽbị tích luỹ bên trong của thành mạch máu, làm cho đường kính của mạch máu nhỏ lại, làm giảm lưu lượng chảy của máu. Đó là nguyên nhân chính của bệnh đau tim, bệnh viêm họng, gây thay đổi khác thường nhịp đập của tim, gây ra hiệu chứng suy tim. Ngoài ra động mạch để dẫn máu đến não, đến chân, đến cật, đến ruột cũng bị ảnh hưởng. Mức độ tập trung cholesterol vào thành mạch máu phụ thuộc vào lượng cholesterol có ở trong máu. Khi cholesterol tập trung một lượng quá cao sẽ dẫn tới hiện tượng được gọi là hypercholesterolaemia (hiện tượng có nhiều cholesterol trong máu ). Vì vậy cần duy trì chế độ ăn uống hợp lý không được ăn quá nhiều dầu béo no. Cần giới thiệu về chế độ ăn uống cho người trẻ em. Nó rất cần cho sự cung cấp năng lượng và sự phát triển của trẻ. PHỤ LỤC Dưới đây là bảng thực đơn 1 ngày cho một người Mỹ + Buổi sáng: + một quả trứng trộn với 1 muỗng bơ + 2 lát bánh mì trắng nướng + 1/2 ly nước trái cây (nên dùng nước táo) *thức ăn vặt: 1 cái bánh rán + Buổi trưa: +bánh hambuger (khoảng 60g thịt, 28g phomat) +bánh mì trắng +một muỗng nước sốt mayonnaise +một túi khoai tây chiên (khoảng 28,35g) +hai bánh socola +một ly nước uống nhẹ * 8 lát bánh mì trắng + Buổi tối: +khoảng 100g thịt bò (phần thịt lưng) +một ít khoai tây nướng +một muỗng lớn sữa chua +một muỗng nhỏ margarine +1/2 chén cải bông +một ổ bánh mì nhỏ +một ly skim milk (sữa đã lấy hết chất kem) Tổng số: lượng calo nhân vào 2000,84 grams chất béo, 34 gram chất béo no 425mg cholesterol. Mỗi khẩu phần ăn thường ngày có 38% tổng lượng chất béo, trong đó có 15% chất béo no. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1) HÓA SINH CÔNG NGHIỆP Lê Ngọc Tú (C