Triglycerit (Triglyceride/Triacylglycerol/TAG)

Cấu trúc

Một phân tử triglyceride được cấu tạo từ một phân tử glycerol liên kết với ba phân tử axit béo. Glycerol là một rượu ba chức (có ba nhóm hydroxyl -OH). Axit béo là các chuỗi hydrocarbon dài, thường chứa từ 4 đến 24 nguyên tử carbon, với một nhóm carboxyl (-COOH) ở đầu cuối.

Liên kết giữa glycerol và axit béo được gọi là liên kết este, được hình thành thông qua phản ứng este hóa giữa nhóm hydroxyl của glycerol và nhóm carboxyl của axit béo. Phản ứng này giải phóng một phân tử nước ($H_2O$). Sự liên kết này tạo ra một phân tử triglyceride và ba phân tử nước.

Công thức tổng quát của triglyceride có thể được biểu diễn như sau:

$CH_2OCOR_1$

$|$

$CHOCOR_2$

$|$

$CH_2OCOR_3$

Trong đó, $R_1$, $R_2$ và $R_3$ đại diện cho chuỗi hydrocarbon của ba axit béo. Các axit béo này có thể giống nhau (triglyceride đơn) hoặc khác nhau (triglyceride hỗn hợp). Sự đa dạng của các axit béo này góp phần vào sự đa dạng của các loại triglyceride tồn tại trong tự nhiên.

Phân loại

Triglyceride được phân loại dựa trên độ bão hòa của các axit béo thành phần:

• Triglyceride bão hòa: Chứa các axit béo bão hòa, không có liên kết đôi trong chuỗi hydrocarbon. Thường ở trạng thái rắn ở nhiệt độ phòng (ví dụ: mỡ động vật). Các axit béo bão hòa có xu hướng đóng gói chặt chẽ với nhau, dẫn đến điểm nóng chảy cao hơn.
• Triglyceride không bão hòa: Chứa các axit béo không bão hòa, có một hoặc nhiều liên kết đôi trong chuỗi hydrocarbon. Thường ở trạng thái lỏng ở nhiệt độ phòng (ví dụ: dầu thực vật). Liên kết đôi tạo ra các khúc cua trong chuỗi hydrocarbon, ngăn cản sự đóng gói chặt chẽ và dẫn đến điểm nóng chảy thấp hơn. Triglyceride không bão hòa được chia thành:
  • Triglyceride không bão hòa đơn: Chứa các axit béo có một liên kết đôi. Ví dụ như axit oleic được tìm thấy trong dầu ô liu.
  • Triglyceride không bão hòa đa: Chứa các axit béo có nhiều liên kết đôi. Ví dụ như axit linoleic và axit linolenic được tìm thấy trong dầu đậu nành và dầu hạt lanh.

Chức năng

Triglyceride đảm nhiệm một số chức năng quan trọng trong cơ thể:

• Lưu trữ năng lượng: Triglyceride là dạng lưu trữ năng lượng chính trong cơ thể. Chúng cung cấp năng lượng gấp đôi so với carbohydrate và protein. Khi cơ thể cần năng lượng, triglyceride được phân hủy thành glycerol và axit béo, sau đó được sử dụng để tạo ra ATP.
• Cách nhiệt: Lớp mỡ dưới da, chủ yếu là triglyceride, giúp cách nhiệt và duy trì nhiệt độ cơ thể ổn định, đặc biệt là trong môi trường lạnh.
• Bảo vệ cơ quan: Triglyceride bao quanh các cơ quan nội tạng, bảo vệ chúng khỏi chấn thương do va đập.
• Vận chuyển vitamin tan trong chất béo: Triglyceride giúp vận chuyển các vitamin tan trong chất béo (A, D, E, K) trong cơ thể. Các vitamin này được hấp thụ cùng với chất béo trong chế độ ăn uống và được vận chuyển trong máu dưới dạng lipoprotein.

Ý nghĩa lâm sàng

Nồng độ triglyceride cao trong máu (tăng triglyceride máu) là một yếu tố nguy cơ đối với bệnh tim mạch. Nồng độ triglyceride cao có thể góp phần vào sự hình thành mảng bám trong động mạch, làm tăng nguy cơ đau tim và đột quỵ. Việc kiểm soát chế độ ăn uống và lối sống lành mạnh, bao gồm tập thể dục thường xuyên và hạn chế chất béo bão hòa và đường, có thể giúp duy trì nồng độ triglyceride ở mức khỏe mạnh.

Tiêu hóa và hấp thu

Quá trình tiêu hóa triglyceride bắt đầu ở dạ dày, nơi lipase dạ dày thủy phân một phần triglyceride thành diglyceride và axit béo tự do. Tuy nhiên, phần lớn quá trình tiêu hóa triglyceride diễn ra ở ruột non. Tại đây, muối mật từ gan và túi mật nhũ tương hóa triglyceride, tạo thành các hạt nhỏ hơn, tăng diện tích bề mặt tiếp xúc với enzyme lipase tụy. Lipase tụy sau đó thủy phân triglyceride thành monoglyceride, diglyceride, glycerol và axit béo tự do. Các sản phẩm này được hấp thu vào tế bào niêm mạc ruột.

Bên trong tế bào niêm mạc ruột, triglyceride được tái tổng hợp từ monoglyceride, diglyceride và axit béo. Triglyceride mới được đóng gói thành các hạt lipoprotein gọi là chylomicron. Chylomicron được vận chuyển qua hệ bạch huyết và cuối cùng đi vào máu để cung cấp năng lượng cho các mô khác nhau hoặc được lưu trữ trong mô mỡ.

Chuyển hóa

Triglyceride được lưu trữ trong mô mỡ có thể được phân giải thành glycerol và axit béo khi cơ thể cần năng lượng. Quá trình này được gọi là lipolysis và được điều hòa bởi các hormone như adrenaline, noradrenaline và glucagon. Glycerol được vận chuyển đến gan, nơi nó có thể được sử dụng để tổng hợp glucose hoặc tham gia vào các quá trình trao đổi chất khác. Axit béo được vận chuyển đến các mô khác nhau, nơi chúng được oxy hóa trong ty thể để tạo ra năng lượng thông qua quá trình beta-oxidation.

Các yếu tố ảnh hưởng đến nồng độ triglyceride trong máu

Nồng độ triglyceride trong máu có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm:

• Chế độ ăn uống: Chế độ ăn nhiều chất béo bão hòa, chất béo chuyển hóa và carbohydrate tinh chế có thể làm tăng nồng độ triglyceride.
• Lối sống: Thiếu hoạt động thể chất, hút thuốc và uống nhiều rượu có thể làm tăng nồng độ triglyceride.
• Các bệnh lý: Một số bệnh lý như tiểu đường, bệnh thận, bệnh gan và suy giáp có thể làm tăng nồng độ triglyceride.
• Thuốc: Một số loại thuốc như thuốc tránh thai, steroid và thuốc lợi tiểu có thể làm tăng nồng độ triglyceride.
• Di truyền: Yếu tố di truyền cũng có thể ảnh hưởng đến nồng độ triglyceride.

• Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2017). Lehninger Principles of Biochemistry. W. H. Freeman.
• Berg, J. M., Tymoczko, J. L., & Stryer, L. (2012). Biochemistry. W. H. Freeman.
• Voet, D., Voet, J. G., & Pratt, C. W. (2016). Fundamentals of Biochemistry: Life at the Molecular Level. John Wiley & Sons.

Câu hỏi và Giải đáp

Sự khác biệt giữa triglyceride bão hòa và không bão hòa ảnh hưởng như thế nào đến sức khỏe con người?

Trả lời: Triglyceride bão hòa, thường có trong mỡ động vật, có xu hướng làm tăng cholesterol LDL (“xấu”), góp phần vào bệnh tim mạch. Ngược lại, triglyceride không bão hòa, có nhiều trong dầu thực vật, có thể giúp giảm cholesterol LDL và tăng cholesterol HDL (“tốt”), có lợi cho sức khỏe tim mạch. Tuy nhiên, triglyceride không bão hòa trans, được tìm thấy trong một số thực phẩm chế biến, lại có hại tương tự như triglyceride bão hòa.

Quá trình beta-oxidation diễn ra như thế nào và tại sao nó quan trọng trong việc chuyển hóa triglyceride?

Trả lời: Beta-oxidation là quá trình phân giải axit béo thành acetyl-CoA trong ty thể. Quá trình này diễn ra theo chu kỳ, mỗi chu kỳ rút ngắn chuỗi axit béo đi hai nguyên tử carbon. Acetyl-CoA sau đó đi vào chu trình Krebs để tạo ra năng lượng (ATP). Beta-oxidation là con đường chính để cơ thể lấy năng lượng từ triglyceride dự trữ.

Chylomicron khác với các lipoprotein khác như LDL và HDL như thế nào?

Trả lời: Chylomicron là loại lipoprotein lớn nhất và có mật độ thấp nhất, chủ yếu vận chuyển triglyceride từ ruột non đến các mô khác. LDL (lipoprotein tỷ trọng thấp) vận chuyển cholesterol từ gan đến các mô, trong khi HDL (lipoprotein tỷ trọng cao) vận chuyển cholesterol từ các mô trở về gan để bài tiết. Sự khác biệt về kích thước, mật độ và thành phần quyết định chức năng của từng loại lipoprotein.

Ngoài vai trò lưu trữ năng lượng, triglyceride còn có chức năng gì khác trong cơ thể?

Trả lời: Triglyceride còn có vai trò cách nhiệt, bảo vệ cơ quan nội tạng khỏi chấn thương, hỗ trợ vận chuyển các vitamin tan trong chất béo (A, D, E, K), và tham gia vào quá trình tổng hợp một số hormone.

Nếu $R_1$, $R_2$ và $R_3$ trong công thức triglyceride đều là axit stearic (C17H35COOH), triglyceride này được gọi là gì và có tính chất vật lý như thế nào?

Trả lời: Triglyceride này được gọi là tristearin, một triglyceride bão hòa. Do chứa các axit béo bão hòa, tristearin thường ở thể rắn ở nhiệt độ phòng, tương tự như mỡ động vật.