Bài giảng Các chất có nguồn gốc thứ cấp

CÁC CHẤT CÓ NGUỒN GỐC THỨ CẤP Đại cương Chất được tổng hợp trong quá trình trao đổi chất. Thành phần cấu tạo hoá học khác nhau nhưng đóng một vai trò rất quan trọng trong quá trình biến dưỡng của thực vật. Vai trò hợp chất thứ cấp Là hợp chất trung gian dùng làm nguyên liệu để tổng hợp các hợp chất khác. Một số chất quy định tính đặc thù của loài thực vật . Nhiều chất được xữ dụng rộng rải trong lĩnh vực: y dược ,thực phẩm. Các chất có nguồn gốc thứ cấp 1. Acid hữu cơ Acid hữu cơ là các mono, di hoặc tricarboxylic. Chúng hiện diện trong tế bào thực vật. Là sản phẩm trung gian được tạo ra trong quá trình chuyển hoá glucid, protid, lipid. Phân loại Acid hữu cơ -Nhóm acid hữu cơ dễ bay hơi : Các monocarboxylic. -Nhóm acid hữu cơ không bay hơi : Các di, tri carboxylic. -Một nhóm acid hữu cơ có vòng thơm (acid cafeic , acid salisilic ). -Este của acid hữu cơ qui định mùi thơm của một số quả. 2. Isoprenoid ° Là dẫn xuất của carbua hydro chưa no. °Công thức nguyên là C 5 H 8 . Công thức khai triễn: CH2=C-CH=CH2 CH3 °Isoprenoid là đơn vị cơ bản của nhiều chất như terpen, cao su, phytol, carotenoid 2.1 Terpen : Tinh Dầu * Số nguyên tử là bội số của 5. Công thức nguyên của terpen : (C5H8)n * Là thành phần cấu tạo của tinh dầu. * Là dẫn xuất chứa oxygen của terpen *Tinh dầu là chất dễ bay hơi, có mùi thơm đặc trưng của hoa quả. Monoterpen : (C 10 H 16 ) Monoterpen dạng thẳng: Mirxen và oxymen Các dẫn xuất: Linalol, geraniol, citronelol . Mirxen : Tinh dầu chứa trong hoa houblon. Linalol Monoterpen  Geraniol Có trong tinh dầu khuynh diệp, thường gặp trong tự nhiên ở trạng thái tự do, hay dưới dạng ester. Nguồn ly trích tinh dầu Geraniol Monoterpen  Citronelol : Tinh dầu hoa hồng. Monoterpen  Citral : Tinh dầu họ cam quýt xử dụng trong công nghiệp bánh kẹo. Tinh dầu của Lemon Grass Mirxen Tinh dầu chứa trong hoa houblon. Monoterpen daïng voøng Limonen và các dẫn xuất là mentol và campho.  Mentol : Tinh dầu bạc hà.  Campho: Tinh dầu lá cây long não, hương nhu. Monoterpen dạng vòng Limonen Cây bạc hà nguồn ly trích mentol Cây long não Nguồn ly trích tinh dầu campho 2.2 Carotenoid ( C 40 H 56 ) Tetraterpen Nhóm sắc tố màu da cam. Hoà tan trong chất béo. Gồm 60-70 chất màu tự nhiên gồm: Caroten, licopen, xanthophyl Tính chất tetraterpen Không bền với chất oxyd hoá và acid. Bền với chất kiềm. Có nhiều nối đôi tiếp cách 2.2.1 Licopene - Có trong quả cà chua. - Không có hoạt tính vitamin . - Hàm lượng licopen tăng 10 lần khi quả chín. Lycopene Trọng lượng phân tử: 536.89 Công thức hoa học: C40H56. Loại quả chứa nhiều licopene Nghiên cứu lai tạo, biến đổi gen để tạo giống cà chua có hàm lượng Lycopene cao Giống cà chua biến đổi gen giàu lycopene (Nguồn GS Dương Thanh Liêm Thực phẩm chức năng 2005) Ổi ruột đỏ và trái dâu là nguồn lycopenerất có lợi cho sức khỏe con người 2.2.2 Carotene Dẫn xuất của licopen. Có màu da cam: là màu của cà rốt, đu đủ, cam, mơ, gấc. β caroten là tiền vitamin A. Công thức cấu tạo beta carotene Carotanoide v à c á c dẫn xuất của n ó Chất dinh dưỡng chức năng Nguồn thực phẩm c ó chứa Hiệu quả t ì m năng lên sức khỏe  -Carotene Ca-rốt Vô hiệu h ó a gốc tự do, gốc l à m hư hỏng tế b à o.  -Caroten Nhiều loại tr á i cây v à rau xanh. Vô hiệu h ó a gốc tự do. Lutein C á c loại rau xanh. G ó p phần duy tr ì thị lực. Lycopene C à chua v à c á c sản phẩm của c à chua C ó thể l à m giảm nguy cơ ung thư tuyến tiền liệt. Zeaxanthin Trứng, chanh v à bắp v à ng G ó p phần duy tr ì thị lực. 2.2.3 Cao su (C 5 H 8 )n Polyterpen do 500 - 5000 gốc terpen tạo thành.  Cao su hoà tan trong benzen, ether dầu hoả không tan trong aceton, cồn.  Trọng lươ ng phân tử cao su thay đổi tuỳ theo tuổi sinh lý của cây. Nguyên liệu dùng tổng hợp cao su là acetyl coenzym A. Cấu trúc tự nhiên của cao su 3 Alkaloid Định nghĩa: Alkaloid là những chất dị vòng có chứa nitrogen . Có tính kiềm , có tác dụng sinh lý rất mạnh. Đặc tính của alkaloid . Alkaloid là sản phẩm của quá trình trao đổi chất. Chúng đóng vai trò là chất dự trử trong một giai đoạn nhất định .. Một số alkaloid là hormon thực vật . Các loại cây có chứa alkaloid có giá trị kinh tế lớn. Lĩnh vực ứng dụng alkaloid Dùng làm thuốc chữa bệnh ( bệnh tim, bệnh đường ruột). Dùng làm thực phẩm (Trà, cà phê) Dùng làm thuốc bảo vệ thực vật. Các alkaloid điển hình Ricinine Alkaloid của thầu dầu, chứa trong các bộ phận của cây ( trong hạt hàm lượng 0,15%, trong lá non 1% Rixinin là alkaloid duy nhất có chứa gốc C=N rất độc, do vậy bả khô thầu dầu không được dùng làm thức ăn gia súc.). Cây thầu dầu Ricinine Piperin Alkaloid của tiêu ,  Hàm lượng piperin trong tiêu từ 5% - 9%. Piperin không độc , chỉ gây cảm giác cay cục bộ. Hạt tiêu Piperine Nicotine Nicotin là alkaloid của thuốc lá. Hàm lượng nicotin trong thuốc lá thay đổi từ 1% - 10%. Nicotin là chất độc tác dụng mạnh lên hệ thần kinh trung ương và thần kinh ngoại vi. Liều chết người của nicotine l 0.01- 0.04 gram. Nicotin trong thuốc lá Công thức cấu tạo nicotin Atropine Atropin có tác dụng lên hệ thần kinh làm co giản con ngươi Được dùng làm chất giải độc nicotin Liều điều trị của atropin là 0.001 –0.003g. ( atropin) Cocain  Alkaloid có trong cây coca ở miền Nam Mỹ.  Hàm lượng cocain trong lá từ 1% -2%  Cocain làm tê liệt đầu mút dây thần kinh cảm giác .  Cocain tác động lên dây thần kinh trung ương.  Dùng nhiều sẽ gây nghiện . Cafein  Có trong cà phê (1% 3% ) và trà (5%).  Ca cao và một số cây khác.  Cafein kích thích hệ thần kinh trung ương .  Kích thích hoạt động của tim.  Cafein có tác dụng thông tiểu. 4. Nhóm sắc tố flavonoid Flavonoid được phân bố rộng rải trong thực vật Các flavonoid tan trong nước . Hiện diện trong dịch bào thưc vật.  Thành phần hoá học: Flavonoid là dẫn xuất của croman và cromon. Phân loại Flavonoid gồm 3 nhóm -Anthocyanin :màu tím ,đỏ, xanh. -Anthoxanthin : màu vàng. -Catechin và leucoanthocyanin: không màu nhưng dễ chuyễn sang cc sắc tố nâu. Có thể gọi chúng là tanin. Giá trị dinh dưỡng của Flavonoid (Nguồn ; Gs Dương Thanh Liêm2004,Thực phẩm chức năng) Anthocyanidin Các loại trái cây Vô hiệu hóa các gốc tự do, có thể giảm nguy cơ ung thư. Catechin Trà xanh Vô hiệu hóa các gốc tự do, có thể giảm nguy cơ ung thư. Flavanone Chanh Vô hiệu hóa các gốc tự do, có thể giảm nguy cơ ung thư. Flavone Quả và rau xanh Vô hiệu hóa các gốc tự do, có thể giảm nguy cơ ung thư. 4.1 Anthocyanin Thành phần cấu tạo hoá học: - Hợp chất glycosid với một hay hai gốc đường đơn. - Các đường đơn: glucose, galactose, ramnose, hay pentose . -Khi thuỷ phân tạo aglicon là anthocyanidin và đường đơn. Tính chất hoá lý: - Các anthocyanin tan trong nước. Màu sắc anthocyanin phụ thuộc vào nhiệt độ, pH, và nhiều yếu tố khác. Ví dụ: Methyl hoá các nhóm OH ở vòng benzen thì màu đỏ càng sậm. -Tăng nhóm OH trong vòng benzen thì màu xanh đậm hơn Tính chất hoá lý: pH môi trường thấp sẽ làm cho anthocyanin có màu đỏ sậm. pH cao các anthocyanin chuyễn sang màu xanh lá cây hay màu vàng. 4.2 Anthoxanthin vaø flavone °Nhóm sắc tố màu vàng hay không màu. °Luôn hoà tan trong dịch bào  Anthoxanthin là các glycosid.  Khi nấu sôi trong dung dịch acid loãng ta được đường đơn và flavone °Hai sắc tố này gặp nhiều trong trái cây có màu trắng hay hiện diện trong chlorophyll và anthocyanin Anthoxanthin 4.3 Tanin - Tanin của thực phẩm bao gồm: Catechin, leucoanthocyanin và một số hydroxy acid. - Tanin cho màu với ion kim loại. - Cho phản ứng với protein của da Tanin Tanin (tt) Hợp chất tanin trong trái cây có trọng lượng phân tử nhỏ. Trà, ca cao chứa một lượng lớn tanin l catechin và epicatechin được ester hoá với acid gallic. 5 Glycosid Glycosid là dẫn xuất của đường đơn với hợp chất khác (aglycone) như rượu, hợp chất thơm bằng liên kết glycosid . Ba glycosid phổ biến : 1. Glycosid cyanogen 2. Glycosid của mù tạc 3. Saponin &Solanin 5.1 Glycosid cyanogen Nhóm này rất độc vì khi bị thuỷ phân sẽ cho ra acid cyanhydric. Gốc cyanur có tác đông kiềm hãm hoạt đông của enzym hô hấp ● Công thức cấu tạo Cyanogen 5.2 Glycosid của mù tạc : Siringrin là glycosid của dầu mù tạc có vị cay nồng. 5.3 Saponin Saponin được dùng rộng rải trong y dược (thuốc trợ tim). Saponin hiện diện trong loại thực vật strophanthus. Glycosid saponin glycoside, Saponin (tt) - Sử dụng liệu cao gây độc, có khả năng phá huỷ hồng cầu. - Liều sử dụng thấp kích thích sự nẩy mầm, liều cao lại ức chế sự nẩy mầm. - Saponin là chất tạo bọt rất tốt 5.4 Solanin  Solanin có nhiều trong mầm khoai tây, cà độc dược.  Là chat độc đối với cơ thể. Solanin Solanin 6. Các chất điều hoà sinh trưởng Auxin Gibbereline Ethylen Cytokinine Acid abcisic 6.1. Auxin  Chất điều hoà sinh trưỡng được tìm thấy đầu tiên trong nước tiểu động vât.  Công thức cấu tạo : Indol acetic acid (IAA)  IAA là auxin có nguồn gốc tự nhiên.  L hormon thực vật kích thích sự ra rể của thực vật. diagram showing how auxin works Các auxin tổng hợp  IBA ( Indol Butyric acid).  Auxin tổng hợp tan trong cồn bền hơn IAA  Là chất kích thích ra rể mạnh nhất trong nhóm auxin.  Được xữ dụng nhiều trong nhân giống vô tính, giâm cành. NAA (Naphtalen acetic acid )  Chất kích thích sinh trưỡng được sữ dụng rộng rải nhất trong nông nghiệp vì giá thành hạ do tổng hợp nhiều. 2,4 D  (Dichlorophenoxy acetic acid ) Chất diệt cỏ, khai quang. Có tác động mạnh đến cây song tử diệp nhưng không tác hại nhiều đến cây dơn tử diệp. Thường được sử dụng làm thuốc diệt cỏ. Ở nồng độ thấp 1ppm –10ppm có tác dụng kích thích ra rể, chống rụng quả, gây hiện tượng không hạt. Dichlorophenoxy acetic acid 2,4,5 T ( Trichorophenoxy acetic acid) Chất rắn màu nâu sáng, độc, tan trong cồn không tan trong nước. Dùng làm thuốc khai quang , thuốc diệt cỏ, hormon thực vật. 6.2. Gibbereline Tên gọi chung của 63 hợp chất hoá học tương tự nhau được ký hiệu từ GA1 đến GA63. Phổ biến nhất trong nhóm này là gibberelic acid (GA3 ). Gibberelic acid có tác dụng kéo dài tế bào và tăng tốc độ phân bào. 6.3. Ethylen Được xem như chất điều hoà sinh trưỡng của thực vật. Tác động của ethylen. -Kích thích quả mau chín, hoa mau nở. -Khoai tây mau mọc mầm. Ứng dụng ethylen :  Tăng năng suất mủ cao su.  Xử lý dứa ra hoa đồng loạt.  Xử lý cho quả chín sớm.  Loại màu xanh của cam quýt. 6.4. Cytokinine  Chất điều hoà sinh trưởng thực vật quan trọng.  Cytokinin có trong nước dừa, mầm ngô, hạt, quả,dịch chiết từ rể.  Cc cytokinine quan trọng Kinetine v zeatine 6.4. Cytokinine N NH NH-CH 2 N o N NH N N NH-CH2-CH=C-CH 3 CH 2 OH Kinetine Zeatine N Cytokinine (tt) Tác dụng của cytokinine  Thuùc ñaåy söï phaân chia teá baøo vaø taêng tröôõng cuûa teá baøo.  ÖÙc cheá söï taïo reå , thuùc ñaåy söï phaùt trieãn cuûa choài naùch.  ÖÙc cheá söï laûo hoaù cuûa moâ (xöû lyù cytokinin seõ giuùp hoa töôi laâu hôn). Cytokinine Acid Abscisic Chất kiềm hảm sinh trưởng. Chiết tách từ quả bông non (1963) Tác dụng : + Gây sự rụng lá. +Thúc đẩy trạng thái ngủ của chồi nách. + Giúp chồi non ngủ trong mùa đông. Acid Abscisic Hiện diện nhiều trong khoai tây mới thu hoạch, trong các chồi ngủ đông. Ứng dụng : - Xử lý khoai tây thương phẩm Acid Abscisic