Đề tài Vitamin tan trong nước (cấu tạo hóa học, chức năng sinh học, nhu cầu, nguồn cung cấp)

ÑAÏI HOÏC QUOÁC GIA THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC BAÙCH KHOA KHOA KYÕ THUAÄT HOÙA HOÏC ---------- ----------  BÀI TIỂU LUẬN HÓA SINH ÑEÀ TAØI: VITAMIN TAN TRONG NƯỚC GVHD: TS. TRẦN BÍCH LAM SVTH: TRƯƠNG MINH NGỘ 60801393 PHAN ĐỨC HẢI 60800590 BÙI THANH PHONG 60801539 HOÀNG HỮU TRƯỜNG NGUYÊN 60801399 NINH VĂN THẮNG 60802050 NGUYỄN HUY LỘC 60801164 A. VITAMIN - Vitamin là loại chất hữu cơ có phân tử lượng tương đối nhỏ và có bản chất lý học rất khác nhau. Nhóm chất hữu cơ này đặc biệt cần thiết cho những sinh vật dị dưỡng. so với nhu cầu về các chất dinh dưỡng cơ bản như protein,lipit,gluxit thì nhu cầu về vitamin rất thấp, ví dụ,con người cần trung bình khỏng 600g (tính theo trọng lượng thô) các chất dinh dưỡng cơ bản trong khi đó chỉ cần 0,1 – 0,2g vitamin. Như vậy vitamin đảm nhận vai trò như những chất xúc tác. - Nói chung, nhu cầu về vitamin của cơ thể thường được bảo đảm nhờ chế độ ăn uống cân bằng. nếu thiếu vitamin sẽ gây nên bệnh hypovitaminosis, thừa sẽ gây nên bệnh avitaminosis. Cả hai trường hợp trên đều do chế độ ăn uống không phù hợp, rối loạn hấp thu, do căng thẳng, do bệnh tật…. - Vitamin chủ yếu đượ chia làm hai loại: Vitamin tan trong dầu: A, D, E, K Vitamin tan trong nước: C, nhóm B, vitamin H, vitamin P. B. VITAMIN TAN TRONG NƯỚC I. VITAMIN C 1.Cấu tạo, tính chất CTCT: Vitamin C tồn tại trog tự nhiên dưới 3 dạng phổ biến là axit ascorbic . axit dehydroascorbic, và dạng liên kết ascorbigen. Nó chỉ tồn tại dạng L trong sản phấm trong tự nhiên. hiện nay người ta đã phát hiện 14 dạng đồng phân và đồng đẳng của Vitamin C chống bệnh hoại huyết và 15 chất đồngphân không có hoạt tính. 2.Chức năng sinh học: - vitamin C tham gia vào quá trình oxy hóa khử ở trong cơ thể. - Còn là chất xúc tác cho sự chuyển hóa nhiều hợp chất thơm thành các dạng phenol tương ứng. - Vitamin C còn tham gia điều hòa sự tạo ADN từ ARN hoặc chuyển hóa procalogen thành calogen. - Vitamin C còn liên quan đến các hormon của tuyến giám trạng và tuyến trên thận - Vitamin C rất cần thiết cho cơ thể để tăng cường sưc đề kháng chống lại sự xâm nhập bên ngoài của cơ thể. - Vitamin C còn liên quan đến sự trao đổi gluxit trong cơ thể. 3.Nhu cầu: - Thiếu Vitamin C: Cơ thể người không thể tự tổng hợp Vitamin C. khi thiếu Vitamin C thì có thể gây các bênh ví dụ như bệnh scorbus (scurvy). Các triệu chứng kinh điển của bệnh này gồm:chảy máu nướu răng, chậm lành vết thương, các vết thâm tím rộng trên da… - Thừa Vitamin C: Vitamin C tuy ít tích lũy nhưng nếu dùng liều cao lâu ngày, có thể tạo sỏi oxalat (do dehydroascorbic chuyển thành acid oxalic), hoặc sỏi thận urat, có khi cả 2 loại sỏi trên, đi lỏng, rối loạn tiêu hóa, giảm độ bền hồng cầu. dùng Vitamin C liều cao kéo dài ở thai phụ gây tăng nhu cầu bất thường về Vitamin C ở thai dẫn đến bệnh scorbut sớm ở trẻ sơ sinh. Vì vậy nhu cầu về Vitamin C rất cần thiết và phải phù hợp để không gây tình trạng thiếu hoặc thừa Vitamin C. - Nhu cầu về lượng Vitamin C không có chỉ tiêu cố định: Lượng Vitamin C tối thiểu cần thiết cho cơ thể ngăn ngừa bệnh Scorbut : 10mg mỗi ngày. Nhu cầu về Vitamin C trung bình cho người không phải làm việc nặng : 75mg/ngày. Thai sản phụ có nhu cầu Vitamin C cao hơn, khoảng 100-130mg/ngày. - Bệnh nhân có nhu cầu chống bội nhiễm, dự phòng ung thư, kháng dị ứng sẽ cần tối thiểu: 150mg/ngày. - Người nghiện thuốc lá, vận động viên, bệnh nhân trong giai đoạn hồi phục, công nhân lao động nặng : 200mg/ngày. 4.Nguồn cung cấp: - Trái cây tươi là nguồn cung cấp chủ yếu của Vitamin C, đặc biệt là dâu, chanh, bưởi, ổi, cam, xoài, đu đủ, dưa hấu. một loại trái cây từ Úc châu được Việt Nam hội nhập là trái kiwi, vì đó là nguồn cung cấp dồi dào Vitamin C. - Thành phần rau cải có nhiều Vitamin C là ớt bị, cải broccoli, bắp cải, cà chua,… II. VITAMIN B1 1. Cấu tạo, tính chất: - Đây là dạng Vitamin được tách ra ở dạng tinh thể đầu tiên vào năm 1912. - Đa số tồn tại ở dạng tự do, một phần ở dạng Tiaminpirophotphat. - Thực tế thì Tiamin thường tồn tại ở dạng muối Tiaminclorit. - Bền trong môi trường axit, bị phá huỷ trong môi trường kiềm. - Vitamin B1 tham gia vào hệ enzim decacboxul- oxy hoá các xetoaxit như axit piruvic hoặc xetoglutaric. - Hoà tan trong nước và chịu được quá trình gia nhiệt thông thường. 2. Chức năng sinh học: - Đồng hoá đường: vitamin B1 cần thiết cho việc tạo ra một loại enzym (tham gia vào thành phần của coenzyme) quan trọng tham gia vào quá trình chuyển hoá đường và quá trình phát triển của cơ thể. Khi thiếu vitamin B1 axit pyruvic sẽ tích lũy trong cơ thể gây độc cho hệ thống thần kinh. Vì thế nhu cầu vitamin B1 đối với cơ thể tỉ lệ thuận với nhu cầu năng lượng. - Nhân tố ngon miệng: kích thích sự tạo thành một loại enzyme tham gia vào quá trình đồng hoá thức ăn, kích thích cảm giác thèm ăn. - Sự cân bằng về thần kinh: Vitamin B1 tham gia điều hòa quá trình dẫn truyền các xung tác thần kinh, kích thích hoạt động trí óc và trí nhớ Nhu cầu: - Đối với vitamin B1, nhu cầu cần hằng ngày khoảng 1,5mg - Nhu cầu cơ thể tăng quá mức cung cấp hằng ngày (như người nghiện rượu ăn uống mà lại cần nhiều vitamin nhóm B, đặc biệt là vitamin B1 để chuyển hóa rượu). - Nếu bị thiếu hụt vitamin B1 sẽ đưa đến bệnh thiếu vitamin B1 còn gọi là bệnh beri – beri (ta gọi là bệnh tê phù), đặc trưng bởi các triệu chứng viêm dây thần kinh ngoại vi và rối loạn tim mạch. - Trong cơ thể, vitamin B1 tham gia vào nhiều phản ứng chuyển hóa, đặc biệt là chuyển hóa gluxit (đường bột). 3. Nguồn cung cấp: - Có nhiều trong hạt hướng dương, đậu phộng, cám, gan bò, thịt heo, hải sản, lòng đỏ, tất cả các loại đậu đều chứa một lượng lớn thiamine. - Chứa một lương ít hơn trong trái cây, rau, củ… Bảng so sánh hàm lượng vitamin B1 III. VITAMIN B2: B2-sinh tố măng lượng còn gọi là Riboflavin Cấu tạo, tính chât: CTCT - Tinh thể màu vàng da cam, hoà tan tốt trong nước và rượu, không hoà tan trong dung môi của chất béo. - Tinh thể khô bền với dung dịch axit, nhiệt độ. - Trong cơ thể vitamin B2 dễ bị photphoryl hóa tạo nên nhóm hoạt động của các enzim xúc tác quá trình oxy hóa khử, Các coenzim thường gặp riboflavin mononucleotit hoặc ribofvalin-adein-dinucleotit - Vitamin B2 vận chuyển hidro ở nhi ều enzim nên nó tồn tại ở dạng fvalin-adein-nucleotit. 2. Chức năng sinh học: Trong cơ thể, vitamin B2 có nhiều vai trò quan trọng - Là thành phần quan trọng của các men oxydase - Trực tiếp tham gia vào các phản ứng ôxy hóa hoàn nguyên - Khống chế các phản ứng hô hấp chuyển hoá của tế bào, chuyển hoá các chất: đường, đạm, béo ra năng lượng để cung cấp cho các tế bào hoạt động - Tác động đến việc hấp thu, tồn trữ và sử dụng sắt trong cơ thể (rất quan trọng trong việc phòng chống thiếu máu do thiếu sắt). 3. Nhu cầu Nhìn chung, nhu cầu vitamin B2 được tính theo nhu cầu năng lượng. Khoảng 0,6 mg cho 1000 calo Loạimg/ngàyTrẻ còn bú0,6Trẻ từ 1-3 tuổi0,8Trẻ từ 4-9 tuổi1,0Trẻ từ 10-12 tuổi1,4Thanh niên 13 đến 19 tuổi Nam1,8Thanh niên 13 đến 19 tuổi Nữ1,5Người trưởng thành Nam1,8Người trưởng thành Nữ1,5Phụ nữ có thai hay cho con bú1,8 4. Nguồn cung cấp: - Vitamin B2 dễ dàng tìm thấy trong ngũ cốc, men bia. Men bia là nguồn cung cấp dồi dào các loại sinh tố B nhưng không thể dùng men bia lâu dài như thực phẩm vì dễ sinh chứng sạn khớp. - Có nhiều trong sữa, trứng, thịt, đặc biệt trong tim, gan, thận heo… Bảng so sánh hàm lượng vitamin B2 IV. VITAMIN B3: Vitamin B3 còn gọi là Niacin-sinh tố của chất đạm 1. Cấu tạo, tính chất CTCT: Vitamin B3 có hai dạng : axit nicotinic và amit của axit nicotinic - Axit nicotinic là tinh thể hình kim màu trắng, hoà tan trong nước và rượu. - Dạng axit bền với nhi ệt, axit và kiềm. - Dạng axit là tinh thể trắng co vị đắng hoà tan tốt trong nước , ít bền đ ối v ới axit và kiềm. 2. Chức năng sinh học - Là thành phần quan trọng củacác coenzim như NAD và NADP trong các enzim dehydrolaza. - Nhờ công năng đa dạng, niacin hiện là thành phần tá dược của nhiều loại thành phẩm để hỗ trợ tác dụng: +kháng viêm trên đường ruột và da niêm. +Hưng phấn tế bào thần kinh trung ương. +Cải thiện huyết áp. +Chống co thắt phế quản. +Yểm trợ quy trình tạo huyết. +Chống thấp khớp. +Hạ lượng mỡ trong máu. 3. Nhu cầu - Nhu cầu về sinh tố niacin trung bình mỗi ngày là 15mg. - Cơ thể người trẻ tuổi cũng như thai phụ cần khoảng 20mg niacin/ngày. - Vận động viên cử tạ, người phải khuân vác nặng và trong trường hợp bội nhiễm có đi kèm triệu chứng sốt nhiều ngày cần 30mg niacin/ngày. - Nhu cầu hằng ngày của người lớn là 15-25 Vitamin PP/ ngày. - Vitamin PP cũng có dạng viên bào chế 50-100mg/viên. Không độc nhưng không nên dùng quá 100mg/ngày. Liều cao có thể gây rối loạn chuyển hóa đường và acid ruic gây bệnh thống phong. - Khi thiếu vitamin B3 sẽ gây ra các triệu chứng như sưng màng nhày dạ dày, ruột, da bị sần sùi…. 4. Nguồn cung cấp Có nhiều ở thực vật, động vật đặc biệt là nấm men. Trong hạt, phần chủ yếu vitamin B3 tồn tại ở dạng este kgó hấp thụ. Hàm lượng vitamin B3 (sinh tố nacin) trong một số thực phẩm: V. VITAMIN B5: axit pantothenic 1.Cấu tạo, tính chất CTCT: Tên khoa học α, γ – dioxy – β, β –dimetylbutiryl – β – alanin -Chất lỏng, màu vàng,dễ tan trong nước,axit axetic, rượu etylic, khó tan trong các dung môi hữu cơ khác. -Bền với nhiệt và oxi không khí trong môi trương trung tính,không bền trong môi trương axit và kiềm nóng. -Dạng sử dụng phổ biến là canxi pantothenat. 2. Chứ năng sinh học -Là thành phần cấu tạo của CoA – là thành phần quan trọng tham gia vào các quá trình tổng hợp và phân giải axit béo cũng như chuyển hóa gluxit. -Tùy theo sự hiện diện của pantothen mà nhiều phản ứng sinh hóa trong cơ thể sẽ được phát động hay trì hoãn cho phù hợp với nhu cầu của cơ thể. -Trong máu nó tồn tại ở dạng tự do,trong các cơ quan khác no gắn với CoA 3. Nhu cầu - Khi thiếu axit pantothenic thì CoA sẽ không được tổng hợp gây rối loạn hàng loạt chất trong cơ thể. - Nhu cầu trung bình và lý tưởng về sinh tố B5 là 6mg/ngày. - Chỉ cần 2mg/ngày đã đủ phòng tránh hiện tượng bệnh lý do thiếu pantothenic. Lượng vitamin B5 được khuyên cung cấpLoạimg/ngàyTrẻ còn bú Trẻ từ 1-3 tuổi Trẻ từ 4-9 tuổi Từ 10 tuổi đến tuổi trưởng thành3 3 4 đến 7 7 đến 10 4.Nguồn cung cấp Có rất phổ biến ở các đối tượng sinh vật khác nhau, có nhiều ở nấm men, gan, các phần xanh của thực vật và được tổng hợp bởi các vi khuẩn đướng ruột. Nguồn tự nhiên vitamin B5Thực phẩmmg/100g Trứng Thịt Sữa mẹ Cá Rau Trái cây6 đến 7 0,5 đến 1,5 0,6 0,2 đến 1 0,2 đến 0,6 0,05 đến 0,3 VI. VITAMIN B6: Vitamin B6- sinh tố phục hồi tế bào 1.Cấu tạo, tính chất CTCT: Vitamin B6 tồn tại ở các d ạng: Piridoxal, Piridoxamin, Piridoxin -Tinh thể không màu, hòa tan tốt trong nước, etanol -Bền khi đun sôi trong dung dịch axit, kiềm nhưng không bền khi có mặt của các chất oxi hóa. 2.Chức năng sinh học -Cần thiết đối với động vật, người, kích thích sự phát triển của vi sinh vật. -Tham gia vào thành phần hàng loạt enzim như transaminaza, decacboxylaza, kinureninaza …. -Cần thiết cho các quá trình trao đổi chất béo, chuyển các protein thành chất béo, tạo các axit béo chưa no cần thiết cho cơ thể. -Tham gia vào quá trình chuyển amin hóa 3.Nhu cầu -Nhu cầu trung bình về sinh tố B6 là 1,7mg/ngày cho cơ thể đang trưởng thành. -Cơ thể đang có nhu cầu kiến tạo như ở người trẻ tuổi, người kiêng khem, thai phụ, người cho con bú, bệnh nhân đang hồi phục cần tối thiểu 2,5mg/ngày. -Nhu cầu về sinh tố B6 tăng cao đối với người dùng thuốc ngừa thai, thuốc lao, thuốc trụ sinh, người nghiện rượu, hút thuốc. -Sinh tố B6 sử dụng liều cao từ 250mg thường được áp dụng như dược phẩm đặc hiệu để điều trị nhiều bệnh chứng thần kinh thông qua cơ chế phục hồi cấu trúc tế bào thần kinh. 4.Nguồn cung cấp - Sinh tố B6 dễ tìm thấy trong đủ các loại thực phẩm, đặc biệt là cá, thịt. - Có nhiều trong khoai, đậu, cà-rốt, cải, chuối. - Sữa và các dẫn xuất từ sữa có ít sinh tố B6. VII. VITAMIN B12 Cấu tạo, tính chất CTCT: - Cấu trúc hóa học của vitamin B12 là một mặt phẳng chứa các vòng pyron và nguyen tử coban ở vị trí trung tâm của vòng đó, phần thứ hai của phân tử là một nhóm nucleotit thẳng góc với mặt phẳng - Hòa tan tốt trong nước và rượu - Hiện nay đã biết khoảng 100 loại tương tự vitamin b12 - Các chất thường gặp là: + xiancobalamin (B12) + hydroxycobalamin (B12”b”) + nitritocobalamin (B12”c”) 2. Chức năng sinh học - Vitamin B12 tham gia quá trình tổng hợp protein và axit nucleic ở cơ thể.Nó đóng vai trò là một coenzim trong qua trình. - Vitamin B12 tham gia vào sự trao đổi các hợp chất chứa một cacbon . - Vitamin B12 tham gia vào sự khử hợp chất disunfit tạo thành các hợp chất sulfitryl 3. Nhu cầu - Lượng sinh tố B12 tối thiểu cần thiết cho hoạt động bình thường của cơ thể lại rất thấp, không đầy 3microgam. - Trên nguyên tắc chỉ cần uống 1 ly sữa đã đủ cung ứng sinh tố B12 cho cơ thể. - Trẻ sơ sinh bú sữa mẹ có thể thiếu sinh tố B12, nếu người mẹ ăn chay trường và không uống sữa. - Trên đối tượng bị đau nhức cũng như viêm dây thần kinh, nhiều nhà điều trị có khuynh hướng dùng sinh tố B12 với liều cao trong khoảng 1000-5000 microgam, nghĩa là cao gấp 300-1500 lần nhu cầu thông thường. - Vitamin B12 có ý nghĩa rất quan trọng đối với chăn nuôi gia súc.Nó làm tăng sự hấp thụ thức ăn protein thực vật, tăng trưởng và tích lũy mỡ. - Vitamin B12 cũng làm tăng sinh đẻ trứng gà ở gà mái. 4. Nguồn cung cấp Thành phần sinh tố B12 tương đối thấp trong rau trái. Chủ yếu có nhiều trong gan, thịt, cá, trứng, sữa, men bia. VIII.VITAMIN H 1. Cấu tạo, tính chất Là loại axit monocacboxylic có cấu trúc vòng gồm vòng A là vòng imidazol còn vòng B là vòng tiophen.Là tinh thể hình kim không màu hòa tan tốt trong nước, không tan trong các dung môi hữu cơ khác. Bền với oxy và axit sunfuric. Bị phân hủy bởi H2O2 và HCl và các chất kiềm 2. chức năng sinh học Xúc tác quá trình cacboxyl hóa - Tham gia vào phản ứng khử amin, trao đổi triptophan hoặc chuyển nhóm cacboxyl từ chất này sang chất khác - Là thành phần quan trọng với quá trình tổng hợp các axit béo 3. Nhu cầu - Người lớn là 150 - 300µg/ngày. - Mức biotin bình thường trong nước tiểu là 30 - 50µg/ ngày, nếu mức này giảm xuống còn 5 µg/ngày cơ thể bị thiếu biotin.Khi cơ thể bị thiếu biotin sẽ dẫn đến triệu trứng sưng ngoài da, rụng tóc ,… 4. Nguồn cung cấp - Có nhiều trong gan động vật có sừng ,sữa , nấm men , đậu tương ,… - Biotin có thể kết hợp với avidin - protein độc trong trứng gà sống :nguyên nhân của việc ăn nhiều trứng gà sống gây mất biotin IX. VITAMIN P: (rutin , bioflavonoit) Cấu tạo, tính chất Là một nhóm hợp chất có cấu trúc cơ sở là khung flavon. Có nhiều chất có tác dụng của vitamin P: rutin Hesperidin: Epicatesin: Chế phẩm vitamin P có dạng tinh thể màu vàng da cam , ít hòa tan trong nước , tan trong rượu và không mùi không vị 2. Chức năng sinh học - Củng cố và làm giảm tính thấm của thành mao quản - Chống băng huyết , không bị mệt mỏi. - Ngoài ra vitamin P và axit dehydroascorbic mà làm cho axit này khỏi bị oxi hóa. 3. Nhu cầu 50% lượng vitamin C mà cơ thể cần do khi có sự hỗ trợ lẫn nhau thì khả năng hấp thụ cao hơn. 4.Nguồn cung cấp có nhiều trong cam , chanh , nho, xà lách , chè,… Nguồn tài liệu:  HYPERLINK "" \t "_parent"  HYPERLINK "" \t "_parent" ?t=1237  HYPERLINK "" \t "_parent"  HYPERLINK "" \t "_parent" ?t=1237  HYPERLINK "" \t "_parent" www.ykhoanet.com  HYPERLINK "" \t "_parent"  Giáo trình hóa sinh công nghiệp – Lê Ngọc Tú Giáo trình hóa học thực phẩm – Hoàng Kim Anh