KILOBOOKS.COMLI M U
Ngày nay, vi s phát trin mnh m ca khoa hc k thut ng dng, đc
bit là các ngành cơng ngh sinh hc, y hc và cơng nghip ch bin thc phm thì
vic đánh giá cht lng thc phm đang rt đc quan tâm và chú ý. Trong s các
ch tiêu dùng đ đánh giá cht lng thc phm nh hàm lng đng, hàm lng
lipit, các cht khống, các cht Vitamin … thì hàm lng protein cha trong thc
phm là ch tiêu quan trng hn c.
Trong nhng nm va qua,  nc ta vn đ v sinh và an tồn thc phm
đang tr thành mt đ tài nóng bng, thu hút đc s chú ý ca rt nhiu nhà khoa
hc. Vì vy, mc đích ca khố lun này là bc đu xác đnh hàm lng các axit
amin và protein trong thc phm.
Ni dung nghiên cu ca bn khố lun này bao gm:
* Xây dng mt phng pháp cho phép xác đnh nhanh và tng đi chính
xác hàm lng các axit amin và protein trong thc phm.
* ng dng phng pháp trên vào vic đánh giá s b cht lng ca mt s
loi thc phm.

1.3. Hm lng.
ng vt cú hm lng cao hn thc vt, ngi protein chim ti 45%
trng lng khụ. T l protein cng khỏc nhau gia cỏc b phn trong c th sng.


THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
KILOBOOKS.COM Bng 1: Hm lng protein trong mt s nguyờn liu ng vt v thc vt.

Nguyờn li
u

% Protein

Nguyờn li
u

% Protein

Gan

18

8
-
9

Tr
ng gia cm

13
-
15

H
n

4
-
5

S
a b
ũ

3
-
5


u t
ng


c

17
-
20

G
o

7
-
81.4. Chc nng.
Protein l thnh phn khụng th thiu c ca tt c cỏc c th sng.
Protein l nn tng v cu trỳc v chc nng ca c th sinh vt. Di õy l mt
s chc nng quan trng ca protein:
1. Xỳc tỏc.
Cỏc protein cú chc nng xỳc tỏc cỏc phn ng sinh hc gi l enzim. Hu
ht cỏc phn ng ca c th sng t nhng phn ng n gin nht nh phn ng
hydrat hoỏ, phn ng kh nhúm cacboxyl n nhng phn ng phc tp nh sao
chộp mó di truyn u do enzim xỳc tỏc.
2. Vn ti.
Protein úng vai trũ nh l cỏc phng tin vn ti chuyờn ch cỏc cht
trong c th sng. Vớ d, hemoglobin, mioglobin ( ng vt cú xng sng),
hemoxiamin ( ng vt khụng xng sng) kt hp vi O
2
ri vn chuyn O
2

mt s thc vt cú cha cỏc protein cú tỏc dng c i vi ng vt, ngay
c liu lng rt thp chỳng cng cú tỏc dng bo v thc vt khi s phỏ hoi
ca ng vt.
5. iu hũa.
Mt s protein cú chc nng iu ho quỏ trỡnh thụng tin di truyn, iu ho
quỏ trỡnh trao i cht. Protein iu ho quỏ trỡnh biu hin gen, nh cỏc protein
reprex vi khun cú th lm ngng quỏ trỡnh sinh tng hp enzim ca cỏc gen
tng ng. c th bc cao s iu ho hot ng biu hin gen theo mt c ch
phc tp hn nhng cỏc protein cng úng vai trũ quan trng.

THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
KILOBOOKS.COM Cỏc protein cú hot tớnh hormon, cỏc protein c ch c hiu enzim u cú
chc nng iu ho nhiu quỏ trỡnh trao i cht khỏc nhau.
6. Truyn xung thn kinh.
Mt s protein cú vai trũ trung gian cho phn ng tr li ca t bo thn kinh
i vi cỏc kớch thớch c hiu. Vớ d vai trũ ca sc t th giỏc rodopxin mng
li mt.
7. Cu trỳc.
Cỏc protein ny thng cú dng si nh sclerotin trong lp v ngoi ca cụn
trựng, fibroin ca t tm, t nhn, colagen, elastin ca mụ liờn kt, mụ xng.
8. D tr dinh dng.
Protein cũn l cht dinh dng quan trng cung cp cỏc axit amin cho phụi
phỏt trin. Vớ d, albumin trong lũng trng trng, casein trong sa, gliadin trong ht
lỳa mỡ, zein ca ngụ

-aminoaxit v lng tớnh pH trung tớnh
Hỡnh 1: Cu trỳc ca
-aminoaxit

-Cacbon
C
H
H
H
C
H
C
H
H
H
C
N
H
H

H
C
O
O H
C
N
H
H

H

2
đu gn vào nguyên t C  v trí , còn khác nhau bi
cu to ca mch bên R.
Khi thiu thm chí ch mt trong các axit amin cn thit có th làm cho
protein đc tng hp ít hn protein b phân gii, kt qu dn đn mt cân bng đi
vi nit. Hàm lng các axit amin không thay th và t l gia chúng trong phân t
protein là mt tiêu chun quan trng đ đánh giá cht lng protein.
Trong dung dch, các aminoaxit thng  dng ion lng tính mang cùng
mt lúc đin tích dng (+) do nhóm -NH
2
 dng -NH
3
+
và đin tích âm (-) do
nhóm -COOH  dng -COO
-
. Chúng hp th ánh sáng, đc bit là dung dch ca 3
aminoaxit cha nhân thm: Tryptophan, tyrozin và phenylalanin hp th khá mnh
ánh sáng UV  bc sóng gn 280nm.

THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
KILOBOOKS.COMTrong dung dch, tu thuc vào pH ca môi trng nó có th là ion lng
tính, hoc mang đin (+) hoc (-). Giá tr pH mà  đó amino axit tn ti dng ion
lng cc đc gi là đim đng đin và pH dc gi là pI. Vì các mch bên R
khác nhau gia các aminoaxit nên mi aminoaxit có mt đim đng đin riêng. Ti
đim đng đin, tng đin tích ca aminoaxit bng 0. Còn  bt k đim pH nào
thp hn pI hoc cao hn pI các aminoaxit đu mang đin tích dng hoc âm,


Hình 3: S hình thành ca mt dipeptit

Hì
nh 4: S hình thành ca mt tetrapeptit.
Glu

N-
đ
i

m
cu

i

Gly

Ala

C-
đ
i


C trong 24h, hoc bi dung dch kim
đ cho các amino axit t do.
a-cacbon
a
-
cacbon

Ocbital



THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
KILOBOOKS.COM Liờn kt peptit cũn b thu phõn bi enzim thu phõn protein gi l proteaz.
Chỳng cú mt tt c cỏc t bo v mụ t bo thc hin nhim v ch yu l
phõn gii protein.
1.5.4. Cu trỳc khụng gian ca protein.
Cu trỳc khụng gian ca protein l tp hp khụng gian ca tt c cỏc nguyờn
t trong phõn t. Ngi ta phõn bit 4 bc cu trỳc ca protein nh sau:
a. Cu trỳc bc 1 l trỡnh t sp xp cỏc aminoaxit v v trớ liờn kt isunfua
trong chui polypeptit. Cu trỳc bc 1 khụng cú cu hỡnh khụng gian c hiu.
b. Cu trỳc bc 2 phn ỏnh s sp xp cú quy lut trong khụng gian ca cỏc
aminoaxit trong chui polypeptit, ph bin hn c l cu trỳc xon v cu trỳc
phin gp np .
c. Cu trỳc bc 3 phn ỏnh tng quan khụng gian ca cỏc aminoaxit trong
chui polypeptit. Trong ú bao hm s xon hoc un ca cỏc cu trỳc bc 2 to
nờn cu hỡnh khụng gian c thự riờng cho tng loi protein.
d. Cu trỳc bc 4 phn ỏnh tng quan khụng gian gia cỏc si polypeptit (hay

di, ngn hn 40.
b. Cu trỳc phin gp np
: Xut hin trong fibroin ca t tm, nú khỏc
vi xon mt s im ch yu sau:
- on mch polypeptit cú cu trỳc phin gp np thng dui di ra ch
khụng cun cht nh xon . Khong cỏch trờn trc gia 2 gc aminoaxit k nhau
l 3,5, cũn xon l 1,5 .
- Liờn kt hiro cũn c to thnh gia 2 mch polypeptit khỏc nhau, k
nhau, cú th cựng hng hay ngc hng vi nhau. Trong phõn t ca nhiu
protein hỡnh cu cun cht cũn gp kiu cu trỳc quay . ú mch polypeptit b
o hng t ngt. ú l do to thnh liờn kt hiro gia nhúm -CO ca liờn kt
peptit th n vi nhúm -NH ca liờn kt peptit th n+2.

THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
KILOBOOKS.COM
Hỡnh 6a: Xon
Hỡnh 6b: Phin gp np

c. Cu trỳc xon colagen : Kiu cu trỳc ny xut hin trong phõn t
colagen. Thnh phn aminoaxit ca colagen rt c bit so vi cỏc protein khỏc:
glixin chim khong 35%, prolin chim khong 12% tng s aminoaxit trong phõn
t. Ngoi ra colagen cũn cha 2 aminoaxit ớt gp trong cỏc protein khỏc l
hiroxiprolin v hiroxilizin. n v cu trỳc ca colagen l tropocolagen bao gm
3 mch polypeptit bn vo nhau thnh mt dõy cỏp siờu xon.

THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
KILOBOOKS.COM

THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
KILOBOOKS.COMtớnh tan v hot tớnh sinh hc. S bin tớnh ny cú th thun nghch nu nh chỳng
cú th tr li trng thỏi cu trỳc ban u v khụng thun nghch nu nh vnh vin
khụng tr li trng thỏi cu trỳc ban u. Vi nhit cao thng phỏ v tt c cỏc
liờn kt lm cho phõn t protein b bin tớnh hon ton, vớ d nu riờu cua, canh
trng. Cỏc dung mụi hu c, mui amoni, cht ty ra thng tỏc ng nh nhng
hn ch phỏ v tng tỏc k nc. pH cng lm thay i tng in tớch ca
phõn t protein v phỏ v mt phn liờn kt hiro nờn cng c xem l mt yu
t gõy bin tớnh. (a) (b)

Hỡnh 8: Cu trỳc bc 3 ca phõn t protein t nhiờn (a) v bin tớnh (b)

1.5.4.4. Cu trỳc bc 4:
Rt nhiu protein cha 2 hoc nhiu si polypeptit cũn gi l phn di dn
v (subunit) ging nhau hoc khỏc nhau. Do vy cu trỳc bc 4 phn ỏnh tng tỏc
khụng gian gia cỏc phn ny trong phõn t protein, Bin tớnh nghch

THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
KILOBOOKS.COM
KILOBOOKS.COM
1.6.1. Khi lng và hình dng phân t protein.
Protein có khi lng phân t tng đi ln, có dng hình cu hoc dng si.
Protein hình cu tan trong nc hoc dung dch mui lỗng, rt hot đng v
mt hố hc. Các protein hình si tng đi tr v mt hố hc, ch yu có chc
nng c hc. Ví du, colagen ca da, xng, sn, gân, rng; keratin ca tóc, lơng,
fibroin ca t, miozin ca c [1,2,3].
1.6.2. Tính cht lng tính ca protein.
Cng nh aminoaxit, protein cng là cht đin ly lng tính vì trong phân t
protein còn nhiu nhóm phân cc ca mch bên. Có th điu chnh pH đ tách
riêng các protein ra khi hn hp ca chúng. Khi pH = pI các protein d dàng kt t
li vi nhau làm cho protein kt ta [1,3,6].
1.6.3. Tính cht dung dch keo protein, s kt ta protein.
Khi hồ tan, protein to thành dung dch keo. Các phn t keo có kích thc
ln, khơng đi qua màng bán thm. Ngi ta s dng tính cht này đ tinh sch
protein khi các cht phân t thp bng phng pháp thm tách. Hai yu t
đm bo đ bn dung dch keo protein là:
- S tích đin cùng du ca các phân t protein  (pH # pI).
- Lp v hyđrat bao quanh phân t protein.
Ngi ta thng dùng các mui vơ c nh (NH
4
)
2
SO
4
hay các dung mơi hu c
nh axeton, etanol đ to kt ta protein nhng phi tin hành  nhit đ thp. Các

C
O
2H
2
N
NH
3
NH
2
NH
2
H
2
N
C
O
C
O
N
H
N
H
C
OH
Ure
Biure (xeto)
Biure (enol)

* Phn ng vi protein.
Cng tng t nh trng hp ca biure, các liên kt peptit  dng enol (trong môi



THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
KILOBOOKS.COMDng phc hp nh trên (vi bn ngun t nit tham gia to liên kt phi trí)
thng có màu đ (hp th cc đi  bc sóng 520-535nm). Trong trng hp ch
có hai hay ba ngun t N tham gia to liên kt thì phc s có màu tím hoc màu
xanh (hp th cc đi  nhng bc sóng tng ng là 540-580 và 615-670nm). Vì
vy, thơng thng sn phm phn ng ca các polypeptit khác nhau s có màu thay
đi t xanh tím đn đ tím. Phn ng biure thng đc ng dng đ đnh lng
protein [1,3,6,9].
2.1.2. Phn ng vi ninhiđrin.
Các aminoaxit khi phn ng vi ninhiđrin  nhit đ cao cho sn phm có màu
xanh tím (hp th cc đi  khong bc sóng 570nm). ây là phn ng chung cho
tt c các aminoaxit có cha nhóm NH
2
 v trí C

. Ngồi -aminoaxit, các peptit,
protein, mui amoni và amoniac cng cho phn ng này. C ch phn ng khá
phc tp nh sau:
u tiên do tác dng ca các aminoaxit vi ninhiđrin s xut hin phc cht
dng baz-schiff. Sau đó xy ra s chuyn nhóm, tip theo là s đ cacboxyl hố
và s phân tách phc cht thành anđehit và aminođixetohiđrinden.

O
O
O

THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
KILOBOOKS.COM Aminoixetohirinden li ngng t vi mt phõn t ninhirin khỏc v hỡnh
thnh nờn mt hp cht mi, ng thi b enol hoỏ v chuyn thnh dng cú mu.

C
NH
2
CHR
R
H
H
+H
2
O
-H
2
O
N
N
Phức màu xanh tím
Aminoxetohiđrinden
+
+
O
O
O
H

+
O
O
O
O
O
O
O
-
O
O
-
CH
2
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
KILOBOOKS.COM Sn phm ca phn ng ny cú cha gc R ca aminoaxit ban u. Gc ny
s quyt nh mu sc khỏc nhau (xanh da tri, ) ca cỏc hp cht khi phn
ng vi ninhirin.
c bit phc cht c to thnh gia prolin (cú cha nhúm imin) v
ninhirin cú mu vng ti, khỏc bit hn vi mu do cỏc aminoaxit khỏc to nờn
trong phn ng. Do vy, ninhirin cũn c s dng cho phn ng mu c trng
phỏt hin prolin:

COOH


O
OH
H
2
O
H
2
N
CH
COOH
R
N
2
+
++
N
HO
CH
COOH
R2.1.4. Phn ng Pauli phỏt hin histiin v tirozin.

THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
KILOBOOKS.COM Khi tác dng vi axit điazobenzensunfonic (thuc th diazo), histiđin to

O

* Phn ng ca tirozin:

O
CH
N N
+
+
+
N
O
COOH
N
S
Na
2
CO
3
H
2
CO
3
O
O
N
N
O
O
O

Phn ng xy ra nh sau:
CH
COOH
OH
CH
2
NH
2
CH
COOH
CH
2
NH
2
+
+ +
HgNO
3
HNO
3
O
2
N
O
OHg
O
H
2
O
N

2
 2CH
3
COONa + PbS
(kt ta nâu đen)


THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN
KILOBOOKS.COM2.1.7. Phn ng Sakaguchi c trng cho acginin.
õy l phn ng dựng phỏt hin acginin. Khi cho acginin tỏc dng vi
hipobromua (NaBrO) v -naphtol s to thnh sn phm cú mu cam [6].
Phn ng cú th c trỡnh by nh sau:
C
O
COOH
NaBr
H
2
O
NaBrO
NH
2
(CH
2
)
3
1/2N

O
CHOOC
H
2
SO
4
CO
2
Axit glioxilic
Focmanđêhit
C


THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
KILOBOOKS.COMO
+
H
2
SO
4
Bis-2-triptophanylmetal
CH
2
CH
2
COOH
H

2
H
2
OO
Bis-2-triptophanylmetal
Bis-2-triptophanylcacbinol
CH
2
CH
H
NH
CH
2
COOH
CH
CH
2
COOH
H
2
N
CH
NH
NH
2
Oxi hoá
NH