Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Thành phần và cấu trúc

Thành phần và cấu trúc

Tải bản đầy đủ - 0trang

Bảng 2. So sánh thành phần các acid amin trong collagen và các loại protein khác

Collagen



Casein



Albumin



Glycine



363



30



19



Alanin



107



43



35



Valine



29



54



28



Leucine



28



60



32



Isoleucine



15



49



25



Serin



32



60



36



Threonine



19



41



16



Cystein



-



2



1



Methionine



5



17



16



Aspatic acid



47



63



32



Glutamic acid



77



153



52



Lycine



31



61



20



Hydroxylycine



7



-



-



Arginine



49



25



15



Histidine



5



19



7



Phennylalanine



15



28



21



Tyrosine



5



45



9



Trytophan



-



8



3



Proline



131



65



14



Hydroxyproline



107



-



-



Proline và Hydroxy proline liên quan tới cấu trúc bậc 2 của collagen. Những amino

acid này giúp giới hạn sự quay của bộ khung polypeptide, do đó góp phần tạo nên sự

bền vững cho cấu trúc xoắn bậc 3. Nhóm hydroxyl của hydroxylproline đóng vai trò

quan trọng trong sự bền vững cấu trúc xoắn ốc bậc 3 của collagen. Polypeptide của

collagen mà thiếu hydroxylproline sẽ tạo nên cấu trúc gấp khúc ở nhiệt độ thấp và sẽ

không bền vững ở nhiệt độ thân nhiệt.



4



Hình 1. Cơng thức cấu tạo của hydroxyproline



 Cấu trúc của collagen

Các chuỗi collagen sắp xếp song song theo chiều dọc liên kết với nhau bằng các liên

kết ngang tạo thành các sợi theo chu kỳ nhất định. Nhờ vào cấu trúc có trật tự, độ bền

vốn có của các chuỗi xoắn ốc được chuyển sang các sợi collagen, cung cấp cho các mô

độ cứng, độ đàn hồi và những đặc tính cơ học riêng. Vì thế collagen rất chắc, dai và

bền.



Hình 2. Cấu trúc sợi của collagen



Hình 3. Trình tự sắp xếp các acid amin trong phân tử collagen



4. Phân loại collagen



5



Collagen tồn tại ở nhiều bộ phận trong cơ thể. Đã có 29 loại collagen được tìm thấy và

thông báo trong các tài liệu khoa học. Trên 90% collagen trong cơ thể là dạng I, II, III

và IV.

• Collagen I: có trong da, gân, mạch máu, các cơ quan, xương (thành phần chính của

xương)

• Collagen II: có trong sụn xương (thành phần chính của sụn)

• Collagen III: có trong bắp (thành phần chính của bắp), tìm thấy bên cạnh collagen I.

• Collagen IV: thành phần chính cấu tạo màng tế bào

Các bệnh về collagen thường do sự khiếm khuyết của gene gây nên tác động cho quá

trình tổng hợp sinh hóa, sự sắp xếp, sự sao chép bị thay đổi, hoặc các quá trình khác

trong việc hình thành của collagen.

Sự phân bố từng loại collagen trong cơ thể con người và động vật được thể hiện trong

một bảng nhưng với tính năng diễn đàn khơng cho phép cho nên mình khơng đưa ra

đây, để tham khảo các bạn có thể xem tại

5. Tính chất của collagen

Collagen là một protein cấu trúc, chính vì vậy collagen cũng có đầy đủ các tính chất

hóa lý của một protein.

- Tác dụng với nước

Collagen khơng hòa tan trong nước mà nó hút nước để nở ra, cứ 100g collagen khơ có

thể hút khoảng 200g nước. Collagen kết hợp với nước nở ra độ dày tăng lên chừng

25% nhưng độ dài tăng lên khơng đáng kể, tổng thể tích phân tử collagen tăng lên 2-3

lần.

Do nước phân cực tác dụng lên liên kết hydro nên làm giảm tính vững chắc của sợi

gelatin từ 3-4 lần. Khi nhiệt độ tăng lên cao, tính hoạt động của mạch polypeptide

tương đối nhỏ. Khi nhiệt độ tăng lên 60-65oC collagen hút nước bị phân giải.

- Tác dụng với acid, kiềm

Collagen có thể tác dụng với acid và kiềm, do trên mạch của collagen có gốc carboxyl

và amin. Hai gốc này quyết định hai tính chất của nó. TRong điều kiện có acid tồn tại,

ion của nó tác dụng với gốc amin, điện tích trên carboxyl bị ức chế (hình thành acid

yếu có độ ion hóa thấp). Trái lại gốc amin bị ion hóa tạo NH3+.

- Khả năng hòa tan

Collagen tan trong glycerin, acid acetic, ure nhưng khơng tan trong nước lạnh.

Collagen đã được phân chia thành bốn lớp trên cơ sở tính hòa tan trong các dung dịch

đệm khác nhau: tan trong muối trung tính, tan trong acid, tan trong kiềm và không tan

trong kiềm.

6



- Khả năng tạo nhũ tương

Là một protein khơng tan, collagen có thể có ít dấu hiệu cho thấy là một chất nhũ hóa.

Tuy nhiên, thực ra collagen có nguồn gốc từ da sống được xử lý và biến tính ở mức độ

khác nhau có thể là một chất nhũ hóa tốt hơn sữa gầy.

- Sự biến tính

Dưới tác dụng của các chất hóa học như acid, bazơ, muối, các dung mơi như ancohol,

các tác nhân vật lý như khuấy trộn cơ học, nghiền, tia cực tím,.. Cấu trúc của collagen

bị biến đổi làm cho các liên kết hydro, ion bị phá vỡnhưng không phá vỡ được liên kết

peptid, tức là cấu trúc bậc một vẫn giữ nguyên.

Sau khi bị biến tính collagen thường có các tính chất như:

 Độ hòa tan giảm do làm lộ các nhóm kỵ nước vốn ở bên trong, tức là khi collagen

chưa biến tính, các acid amin có các nhóm kỵ nước nằm bên trong phân tử collagen,.

Khi bị biến tính, phân tử collagen lúc này chỉ là trình tự sắp xếp các acid amin mạch

thẳng, làm cho các nhóm kỵ nước lộ ra bên ngồi nên độ hòa tan của collagen bị giảm

đi.

 Khả năng giữ nước giảm, cấu trúc bậc 4 giúp collagen có khả năng hydrat hóa tạo

thành màng hydrat bao quanh. Khi biến tính mất đi cấu trúc bậc 4 thì khả năng hydrat

hóa khơng còn vì thế collagen giữ nước kém.

 Tăng độ nhạy đối với sự tấn công của enzyme protease do làm xuất hiện các liên kết

peptid ứng với tring tâm hoạt động của protease.

 Tăng độ nhớt hiện tại

 Mất khả năng kết tinh, collagen có khả năng kết tinh trong các môi trường muối

hoặc cồn. Ở các điều kiện pH nhất định dung dịch collagen không bền và kết tinh.

6. Thu nhận collagen

- Sự phá vỡ tế bào

Các phân tử collagen khơng có khả năng đi qua màng tế bào, cho nên cần phá vỡ cấu

trúc để chuyển collagen vào dung dịch. Người ta có thể phá vỡ cấu trúc tế bào bằng

các biện pháp cơ học như nghiền với bột thủy tinh hoặc cát thạch anh. Ngoài ra còn có

thể dùng sóng siêu âm, dùng các dung môi hữu cơ như butanol, acetone, và các chất

tẩy rửa. Các hóa chất này giúp cho việc phá vỡ các bào quan của tế bào do trong các

cơ quan này thường chứa mỡ. Điều này có thể giải thích tại sao trước khi tách chiết

collagen, da cá thường được tẩy rửa với các hóa chất trên một mặt là để loại sạch tạp

chất, mặt khác là để cho da được trương nở hoặc thành tế bào bị phá vỡ, giúp collagen

dễ dàng đi vào dung dịch tách chiết. Sự tách chiết protein collagen: Sau khi cấu trúc tế

bào bị phá vỡ, việc tách chiết collagen dễ dàng hơn, có thể chiết bằng các dung dịch

acid hoặc enzyme.

7



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Thành phần và cấu trúc

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×