Upload
olga-bucatari
View
60
Download
13
Embed Size (px)
DESCRIPTION
hdsk
Citation preview
Proteine
alimentare (partea a-II-a)
S.L. Dr. Ioana Lacatusu
Curs 4
Cuprins
1. Proteine din oua
Aspecte generale
Proteine din albus
Proteine din galbenus
2. Proteine din carne
Clasificare
Tipuri de proteine din
produsele pe baza de
carne
Proteine din muschi
Proteine din sange
3. Proteine din peste
Aspecte generale
OUL
Sursa valoroasa de nutrienti, continand proteine, lipide, etc. cu mare valoare biologic.
Alctuit din punct de vedere morfologic din: Coaj (10-12,5% din masa oului), Albu (55-60%), Glbenu (30-33%).
Proteine din oua
Proteinele din albu au rol de protecie a embrionului de invazia bacterian;
Proteinele din glbenu contribuie la nutriia embrionului.
Aspecte generale
Proteine din oua
Apa Vitamine Proteine Lipide Saruri minerale
(74%) (0,5%) (12,7%) (11,7%) (0,5%)
Compozitia oului de gaina
Compoziia oului de gaina
Apa 74%
Proteine (Albumine, Globuline) 12,7%
Lipide (Acizi grasi saturai i nesaturai, Lecitine,
Glicerina liber i esterificat, Colesterol)
11,7%
Glucide (Glicogen, Glucoza) 0,6%
Vitamine (vit. A, D, E) 0,5%
Minerale (P, Ca, Mg, K, Fe, S etc.) 0,5%
Albuul de ou
Contine o solutie de proteine formata in principal din:
Ovalbumina, Ovotransferina, Ovomucoid, Ovomucin, Lizozima.
(> 83% din totalul proteinelor din albus)
Proteine din albuul de ou
Proteine din oua
Cea mai abundenta proteina din albus (60% din continutul total de proteine).
Este o fosfoglicoproteina: constituita dintr-un lant peptidic cu 385 AA
reziduali;
gruprile fosfat sunt legate de resturi de serin (Ser);
partea glucidic se leag de un rest de asparagina (Asn).
1. Ovalbumina
Se denatureaz uor la nclzire din cauza distrugerii structurii teriare.
In structura tridimensional a Ovalbuminei resturile de Cys formeaz leg. disulfurice.
La incalzire, are loc ruperea leg. disulfurice, cu
formarea unor noi legturi
explicarea rigiditatii albuului gtit.
Proteine din oua
Proteine din albuul de ou
Este a 2-a proteina ca abundenta din albus.
Glicoproteina (cu pI = 6) formata dintr-o secventa completa de 686 AA (contine 15 punti disulfurice
care mentin molecula intr-o structura bilobara).
Complexeaz ioni metalici Fe, Cu, Zn.
2. Ovotransferina sau Conalbumina
Temperatura de denaturare este cea mai joasa dintre proteinele din albus (formeaza agregate la 60oC).
Aciune antibacterian fa de microorganismele care necesit Fe n mediul de cretere.
Proteine din oua
Proteine din albuul de ou
Proteina puternic bazica, cu pI = 10.7.
Constituita dintr-un lant peptidic cu 129 AA reziduali si 4 legaturi disulfidice.
Datorita caracterului sau bazic, Lisozima se leaga prin interactii electrostatice de
Ovomucina, Ovotransferina sau Ovalbumina.
4. Lizozima
Glicoproteina cu pI = 4.1. Contine ~ 20-25% resturi de Glucide.
Reprezinta ~ 10% din proteinele din albus.
Secventa sa de AA este compusa din 186 reziduri.
3. Ovomucoida
Glbenuul de ou
Format din particule (cu diametre de 25-50 mm) dispersate intr-o faza apoas continu (plasma).
Faza apoasa = 60% proteine, restul fiind de natura lipidica.
Proteine din oua
Proteine din galbenuul de ou
Fosfoglicoproteina ce contine 10% P si 6.5% Glucide.
Formata din 217 resturi de AA.
Structura peptidica este unica prin faptul ca are ~ 50% resturi de Serina (Ser) si 10% fosfat (P reprezint 60% din totalul coninutulului de P din glbenu i este rezeva de P pentru embrion).
Datorita caracterului sau polianionic (pI = 4), fosvitina poseta o capacitate puternica de chelatizare a ionilor metalici.
Este rezistenta la tratamente termice (datorita structurii sale).
1. Fosvitina
Proteine din oua
Proteine din galbenuul de ou
Sunt a- si b-lipoviteline (de forma sferica), localizate in particulele din galbenus.
Sunt lipoproteine de tip HDL* (High Density Lipoproteins) cu coninut redus de P.
Lanturile polipeptidice se leaga de Lipide prin fore hidrofobe.
Fiecare monomer de HDL contine o cavitate compusa in principal din 2 structuri de tip b-foaie plisata (ce
contin in principal AA hidrofobi).
2. Lipoviteline
Sunt lipoproteine de tip LDL * (Low Density Lipoproteins) Prezinta un coninut mare de Lipide:
2/3 lipide neutre (ex: colesterol, trigliceride) i 1/3 fosfolipide i parte glucidic (ex: hexoze i acid neuramic).
Compoziia n AA este asemntoare cu a lipovitelinelor.
3. Lipovitenine
HDL colecteaza colesterolul din tesuturile corpului si il aduc inapoi in ficat (considerat colesterol bun). LDL transporta colesterolul de la ficat la celulele din corp (considerat colesterol rau).
Proteine
din carne
CARNEA
Format din: muchi, esut conjunctiv, snge.
Proprietile i calitatea crnii depind de proprietile proteinelor componente.
Funciile biologice si aportul nutriional depind de structura
specific a proteinelor.
I. Proteine din muschi
Clasificarea proteinelor intalnite in produsele
alimentare pe baza de carne
Proteine din carne
Difera functie de urmatoarele criterii:
I. Localizare histologica:
1. Proteine intracelulare au cea mai mare pondere si valoare nutritiva.
2. Proteine extracelulare localizate in structura sarcolemei* si a tesutului conjunctiv
II. Repartitia in elementele morfologice ale tesutului muscular:
A. Proteine din tesutul conjunctiv (pondere de 15-20% din
cantitatea de proteine totala);
B. Proteine sarcoplasmatice/citoplasmatice (30-35% din
cantitatea de proteine totala);
C. Proteine miofibrilare (50-55%).
*Sarcolema = membrana celulara a unei celule din fibra musculara
I. Proteine din muschi
Proteine din carne
A. Proteine din esutul conjunctiv sau proteine stromale (15-20%):
Proteine insolubile, cu proprieti structurale (ex: rezistenta, elasticitate si durabilitate);
Colagen (50%) Elastin (10%).
B. Proteine sarcoplasmatice/citoplasmatice (30-35%):
Proteine solubile, care prezint activitate biologic; Mioglobine (5%) Proteine enzimatice (ex: Miogen, Globulina, Mioglobulina), Nucleoprotide (ex: Histamine, Protamine).
C. Proteine miofibrilare (50-55%):
Puin solubile, au proprieti contractile; Reprezinta componentul proteic al microfilamentelor 8 tipuri de proteine miofibrilare, cele mai importante fiind:
Miozina (formeaz filamentele groase, 50%) Actinina (20%) Tropomiozin i Troponin (formeaz filamentele subiri, 15%)
Fibra muscular = unitatea contractil a muchiului.
Fibrele musculare:
sunt celule lungi (~ 30 cm) si nguste (d = 1-10 cm); sunt organizate n mnunchiuri; n interior se gasesc vase de snge, esut adipos, nervi.
Fibr muscular n seciune
Proteine din carne
I. Proteine din muschi
A. Proteine din tesutul conjunctiv
Este cea mai raspandita proteina din corpul uman. Reprezinta 1/3 din masa proteica a unui
organism viu.
Este componentul majoritar al tesutului conjunctiv din oase, dinti, tendoane, cartilagii,
cornee si din matricea fibroasa a pielii si a
vaselor de sange.
Exista > 25 de tipuri de colagen care ajuta la reconstructia celulara sau la repararea
tesuturilor.
Unitatea de baza a colagenului este Tropocolagenul, format din 3 lanuri polipeptidice.
Leg. de H intercatenare se formeaza cu ajutorul gr. OH din 4-hidroxiprolina i 5-hidroxilizina.
Proteine din carne
I. Proteine din muschi
Structura primara, secundara si
tertiara a colagenului
Secventa
de AA
Structura
Secundara
Triplu helix
Colagenul
Colagenul
Fiecare lan polipeptidic este format din ~ 1000 AA.
Colagenul conine ca AA majoritari:
Gly (~ 30%) i Pro (~ 15%)
Hidroxiprolina i Hidroxilizina (AA atipici, proportie mica).
Este o glicoproteina.
Fixeaza cu ajutorul resturilor OH din 5-Hidroxilizina diferite oligozharide.
Proteine din carne
I. Proteine din muschi
Colagenul
Observatii:
Degradarea colagenului (colagenoliza) este crescut n foame i n diferite stri inflamatorii.
Producerea excesiv de colagen are loc n ciroza hepatica.
Produsul de hidroliz ireversibila a colagenului din piele i al colagenului din oase (osein).
Gelatina
Proteine din carne
Gelatina
(amestec de
proteine
solubile in apa)
Gelatina
Compozitie chimica
Amestec de proteine solubile n ap cu M =15.000 250.000. n structura gelatinei intr 18 AA. Este bogat n Glicin i Prolin.
Proteine din carne
Compozitia
gelatinei
Este insolubil n ap la rece, n care se umfl gradat (absorbia de ap reprezinta de 5-10 ori masa proprie).
Maxim. de mbibare are loc la pH = 2,5 i la pH = 11,7.
Este solubil n ap la cald, n acid acetic, n glicerol, propilenglicol, sorbitol, manitol.
Proprietati caracteristice
Proprietatea cea mai important a gelatinei = formeaza geluri n mediu apos, la temperaturi < 34-400C.
Proteinele componente se asociaza ntr-o reea dens n care apa este imobilizata (formare de hidrati).
Gelatina
Proteine din carne
Agent de gelifiere pentru: gelatin cu fructe (1-2%) deserturi (ex: jeleuri) conserve din carne si pete.
Agent de emulsionare i stabilizare pentru ngheat.
Agent de stabilizare pentru:
umplutura produselor pe baza de ciocolat (n proporie de 0,4 - 1%);
alimente pentru copii i preparate dietetice (0,4%).
guma de mestecat;
Agent pentru limpezirea vinului: se bazeaza pe proprietatea gelatinei de a reaciona cu substanele
tanante din vin, ex: polifenoli (prin absorbtie electrostatic)
formarea unui complex insolubil n vin = tanant de gelatin
Proteine din carne
Aplicarea gelatinei in industria alimentara
Mioglobina
Proteine din carne
Proteina ce leaga Oxigen si Fier. Se gaseste in fibrele musculare scheletice i cardiace.
Este prezenta la majoritatea vertebratelor i la aproape toate mamiferele (abundenta in muschii mamiferelor cufundatoare: balena si casalot).
Obs: Poate fi gsit n snge doar atunci cnd aceasta este eliberat n urma unei leziuni musculare.
Este pigmentul care transport oxigenul esuturilor musculare rol in legarea oxigenului.
Protein globular format dintr-un singur lan de 154 de AA, coninnd o grupare Hem (Fe-Protoporfirina) infasurata de o Apoproteina (Apoproteina = parte proteica fara grupare prosteica).
Este formata din 8 alfa-helixuri i un miez hidrofob.
I. Proteine din muschi
B. Proteine sarcoplasmatice (30-35%)
Fe din componena hemului face legatura cu lantul
polipeptidic prin intermediul
nucleului imidazolic al
moleculei de Hys.
Unitatile de Hem = pigmenti responsabili pentru culoarea rosie a carnii.
Culoarea carnii este partial determinata de gradul de oxidare al Mioglobinei:
In carnea proaspata atomul de Fe este legat la molecula de O2 in stare feroasa (Fe+2)
Carnea gatita este maro datorita ferului care a suferit procesul de oxidare (Fe+3)
Carnea tratata cu nitrit de sodiu, ramane rozalie datorita legarii atomului de Fe la NO.
Mioglobina
Proteine din carne
I. Proteine din muschi
Are actiune similara cu Hemoglobina (proteina din
sangece leaga oxigen si fier) = rezervor de oxigen
Proteine contractile din muchi (~55% din proteinele musculare).
Conine AA acizi i bazici.
Structura parial globulara, parial fibrilara.
Familie de proteine (> 15 membri identificati).
Miozine
Proteine din carne
I. Proteine din muschi
Miozina I = specie monomera care se leaga de membranele celulare. Poate servi ca o legtur ntre microfilamente i membrana celular n anumite zone.
Miozina II = se leaga cu Actina si este responsabila pentru proprietatile elastice si contractile ale muschiului.
Caracteristica Miozinelor = formeaza filamente groase = Miofibrile.
C. Proteine miofibrilare (50-55%)
Miofilamente contractile:
Miozina si Actina Miofilamentele de Actina
sunt lungi si subtiri.
Miofilamentele de Miozina sunt scurte si
groase.
Sunt hexameri asimetrici (miofilamentele subiri au dispunere hexagonal n jurul celor groase).
Proteine din carne
Proteine miofibrilare
Sarcomeri
Unitatea morfofuncional a miofibrilei;
Legate ntre ele de Actinina a (protein ce formez filamentele subiri).
I. Proteine din muschi
Miofibrilele:
Elementele contractile specifice celulei musculare.
Structuri proteice constituite din unitati mai mici = Miofilamente contractile de natura proteica.
Sangele
Format din plasma sanguina (parte lichida), in care se gasesc celulele propriu-zise ale sngelui = elemente figurate.
Are rolul de a transporta oxigenul i nutrienii n organism.
II. Proteine din sange
Proteine din carne
Plasma sanguina (~40-55% din
cantitatea de sange)
Este compus din: 90% Ap 9% Substane organice:
Proteine (~17.5%) Lipide Glucide
1% Substane anorganice: sruri de Na, K, Ca, Mg etc.
Elementele figurate (~45% din
cantitatea de sange)
Sunt celulele care plutesc n plasma sanguin.
Pot fi: Eritrocite (globule rosii) Leucocite (globule albe) Trombocite.
Observatie: Profilul proteic al plasmei este un indicator metabolic al strii de sntate al organismului.
A globul roie B trombocit C limfocit
II. Proteine din sange
Proteine din carne
Albumine (60% din proteinele plasmatice) Produse in ficat; Contributorul principal la mentinerea presiunii osmotice.
Globuline (36% din proteinele plasmatice) Sunt impartite pe baza mobilitatii lor electroforetice:
a- i b-Globuline (produse in ficat) g-Globuline sau Imunoglobuline (produse de limfocite si de celulele plasmatice, in timpul raspunsului imun).
Fibrinogen (4% din proteinele plasmatice) Produs in ficat Formeaz fire de fibrina (in procesul de coagulare).
Clasificarea proteinelor din plasma sanguina
Proteinele globulare transporta lipide, hormoni sau mediatori hormonali prin sange; Functie imunologica (aparare a organismului); Rol n procesul de coagulare a sngelui; Functie tampon (meninerea unui pH constant); Meninerea constant a presiunii osmotice din snge.
Functii biologice ale proteinelor din plasma
II. Proteine din sange
Proteine din carne
Glicoproteine sintetizate n ficat.
Exemple: a1 Globuline (Ex: Lipoproteine, Glicoproteine) a2 Globuline (Ex: Ceruloplasmina) b1 Globuline (Ex: Transferina, Lipoproteina)
Au rol n transportul lipidelor i al vitaminelor liposolubile.
Globulinele a i b
Ceruloplasmina (a2 Globulina)
Proteina ce transporta Cupru; Regleaza transportul oxidare reducere si utilizarea ferului.
Transferina (b1 Globulina)
Transporta Fe+3 prin plasma; Fiecare molecula de transferina leaga 2Fe+3 Manifesta efect protectiv impotriva fierului liber (toxic).
Legarea Thyroxinei de Globulin
(Analiza de imunofluorescenta)
Glicoproteine produse n esuturile limfatice.
Exemple: IgM, IgA, IgG.
Proteine ce funcioneaz ca anticorpi (rol n imunitate).
Reacioneaz specific cu antigenele, formnd compleci inactivi cu rol n protecia contra infeciilor produse de bacterii, virusi etc.
Globulinele g (Imunoglobulinele)
Proteine din carne
Reacioneaz specific cu antigenele, formnd compleci inactivi cu rol n protecia contra infeciilor produse de bacterii, virusi etc.
Fibrinogen
Sub influena Trombinei si n prezena ionilor de Ca+2 Fibrinogenul solubil se transform n Fibrin insolubil
fenomen ce st la baza formrii cheagului de snge.
Proteine din carne
Glicoprotein plasmatic cu cea mai mare molecul ce se sintetizeaza in ficat.
Rol important in procesul de coagulare.
Proprietile de liant l fac important n utilizarea lui la prepararea mezelurilor.
II. Proteine din sange
II. Proteine din sange
Proteine din carne
Molecula Hemoglobinei este un ansamblu alctuit din, 4 subuniti proteice formate dintr-un lan proteic strns asociat cu grupul hemic.
Constituit din: Component proteic
(Globin) Component prostetic,
colorat (Hem) .
Fe din componena hemului face legatura cu proteina
globular prin intermediul nucleului imidazolic al unei
molecule de Hys.
Cromoproteid prezent n Eritrocite. Pigmentul respirator al tuturor vertebratelor (colorantul sngelui).
Hemoglobina
Celula rosie (Eritrocite)
Hemoglobina
Hemul (colorantul rou al sngelui)
nucleu porfirinic cu 11 duble legturi conjugate
este un compus in care molecula de protoporfirina este coordinata cu fier bivalent:
Proteine din carne
II. Proteine din sange
Hemoglobina
Proteine din carne
II. Proteine din sange
Hemoglobina indeplineste 2 functii esentiale:
transportul oxigenului (Oxihemoglobin); transportul CO2 (Carbohemoglobin).
Absorbia i desorbia oxigenului la nivelul HEMOGLOBINEI n snge
La formarea OXIHEMOGLOBINEI are
loc o coborre a planului atomului de Fe i apropierea de restul Hys.
Proteine din carne
II. Proteine din sange
Mecanismul absorbtiei si desorbtiei oxigenului la nivelul HEMOGLOBINEI:
Cand oxigenul se leaga de atomul de Fe are loc o contractie a acestuia, determinand mutarea in interiorul planului porfirinic, concomitent cu apropierea de restul Hys.
Primul atom de oxigen legat influenteaza legarea urmatorului atom de oxigen.
Hys din Hemoglobina
stabilizeaza molecula de O2
prin interactii de tip leg. de H: Leg. de H. intre NH si O-O-
Procesul de degradare al HEMOGLOBINEI din snge
Bilirubina(culoare galben-brun)
N
N
N
N
H3C
CH
CH CH3
CH3CH3
CH2
H2C
Fe
COOH
COOH
Hemul(culoare rosie)
hemoxigenaza - Fe
biliverdinreductaza
Biliverdina(culoare verde)
HEMOGLOBINA
Proteine din carne
II. Proteine din sange
In urma procesului de degradare al globulelor roii mbtrnite Hemoglobina se disociaz sub influena hemoxigenazei n cele dou componenete ale sale:
Hemul Globina.
Hemul la rndul lui se descompune n Fe i n Biliverdin (pigment verde) ruperea la gruparea CH fiind de natur oxidativ.
Sub aciunea Biliverdin reductazei, aceasta se transform n Bilirubin (colorantul galben-brun din fiere, produs prin degradarea hemului n ficat i alte organe).
Proteine din carne
II. Proteine din sange
Proteine din peste
Conin toi AA eseniali intalniti in lapte, oua, carnea de mamifere, avand astfel o valoare biologic foarte mare.
Reprezinta o sursa excelent de Lys si/sau AA care conin sulf (Met si Cys).
Proteinele din peste
Proteine structurale
Actina
Miozina
Tropomiozina
Actomiozina
Proteine sarcoplasmatice
Mioalbumine
Globuline
Proteine din tesut conjunctiv
Colagen
Aminoacid Peste Lapte Vita Oua
Lizina 8.8 8.1 9.3 6.8
Triptofan 1 1.6 1.1 1.9
Histidina 2 2.6 3.8 2.2
Fenilalanina 3.9 5.3 4.5 5.4
Leucina 8.4 10.2 8.2 8.4
Isoleucina 6 7.2 5.2 7.1
Treonina 4.6 4.4 4.2 5.5
Metionaina-Cisteina 4 4.3 2.9 3.3
Valina 6 7.6 5 8.1
AMINOACIZI esentiali (%) in diferite proteine animale
Proteine din peste
Observatie: Un supliment din peste
poate sa creasca valoarea biologica a
unei diete pe baza de cereale
(Cerealele de obicei au un continut
sczut din AA esentiali).
Pestele contine o fractie de proteine de
interes biologic Protamine (pot conine pana la 65 % Arginin).
Cele mai bune surse sunt somonul i heringul, n timp ce codul NU conine Protamine.
Observatie. Atunci cnd proteinele sunt denaturate n condiii controlate, proprietile lor pot fi utilizate n scopuri tehnologice.
Exemplu: Fabricarea produselor pe baz de surimi n care este utilizata capacitatea proteinelor miofibrilare de a forma gel.
Dupa adaosul de sare i stabilizator la produsele de peste, acestea sunt nclzite si rcite controlat, rezultatul fiind obtinerea unor proteine cu de consistenta unui gel foarte tare.
1. Proteine structurale Actina, Miozina, Tropomiozina si Actomiozina
Constituie 70-80% din continutul total de
proteine (comparativ cu 40% la mamifere).
Alctuiesc aparatul contractil responsabil pentru micrile musculare.
Compoziia AA este aproximativ similar cu cea a proteinelor corespunztoare din muchii mamiferelor.
Proteine din peste
3. Proteine din tesutul conjunctiv Colagenul
Proteinele de tip colagen constituie ~ 3% din totalul proteinelor (in compartie cu 17% la mamifere).
In general, fibrele de colagen formeaza o structura cu complexitate diferita n functie de esutul conjunctiv, asemanator modelului gsit la mamifere.
Colagenul din peste este mult mai termolabil i conine legturi ncruciate mai puine si mai instabile dect colagenul din vertebratele cu snge cald.
Proteine din peste
2. Proteine sarcoplasmatice Mioalbumine, Globuline
Constituie 25-30% din totalul proteinelor.
Majoritatea proteinelor sarcoplasmatice sunt enzime care particip la metabolismul celular.
Exemplu: conversia energiei anaerobe de la
glicogen la ATP).
.
Proteine din peste
Observatie: Dac organitele din celulele musculare sunt rupte, proteinele sarcoplasmatice pot conine de asemenea enzime metabolice localizate n interiorul reticulului endoplasmatic, mitocondriilor i lizozomilor.