Suhkru reduktsioonimeetodid määramiseks, tähtsus



The redutseerivad suhkrud need on biomolekulid, mis toimivad redutseerijatena; see tähendab, et nad võivad annetada elektronid teisele molekulile, millega nad reageerivad. Teiste sõnadega, redutseeriv suhkur on süsivesik, mis sisaldab selle struktuuris karbonüülrühma (C = O).

See karbonüülrühm moodustatakse süsinikuaatomi kaudu, mis on seotud hapniku aatomiga kaksiksideme kaudu. Seda rühma võib leida suhkru molekulide erinevates positsioonides, mille tulemusena tekivad teised funktsionaalsed rühmad nagu aldehüüdid ja ketoonid.

Aldehüüdid ja ketoonid leiduvad lihtsate suhkrute või monosahhariidide molekulides. Need suhkrud klassifitseeritakse ketoosidesse, kui neil on molekuli sees olev karbonüülrühm (ketoon) või aldoosides, kui need sisaldavad terminaalses asendis (aldehüüd).

Aldehüüdid on funktsionaalsed rühmad, mis võivad läbi viia oksüdatsiooni- ja redutseerimisreaktsioone, mis hõlmavad elektronide liikumist molekulide vahel. Oksüdeerumine toimub siis, kui molekul kaotab ühe või mitu elektroni ja väheneb, kui molekul saab ühe või enama elektroni.

Olemasolevate süsivesikute tüüpidest on monosahhariidid kõik redutseerivad suhkrud. Näiteks glükoos, galaktoos ja fruktoos toimivad redutseerijatena.

Mõnel juhul on monosahhariidid suuremate molekulide nagu disahhariidide ja polüsahhariidide osa. Seetõttu käituvad mõned disahhariidid nagu maltoos, samuti nagu redutseerivad suhkrud.

Indeks

  • 1 Meetodid redutseerivate suhkrute määramiseks
    • 1.1 Benedikti test
    • 1.2 Fehlingi reaktiiv
    • 1.3 Tollens reaktiiv
  • 2 Tähtsus
    • 2.1 Tähtsus meditsiinis
    • 2.2 Maillardi reaktsioon
    • 2.3 Toidu kvaliteet
  • 3 Redutseerivate suhkrute ja mitte-redutseerivate suhkrute erinevus
  • 4 Viited

Meetodid redutseerivate suhkrute määramiseks

Benedikti test

Redutseerivate suhkrute esinemise määramiseks proovis lahustub see keevas vees. Seejärel lisatakse väike kogus Benedicti reaktiivi ja lahusel lastakse toatemperatuurini jõuda. Järgmise 10 minuti jooksul peaks lahus värvi muutma.

Kui värv muutub siniseks, ei esine redutseerivaid suhkruid, eriti glükoosi. Kui analüüsitavast proovist on suur kogus glükoosi, siis muutub värvi muutus roheliseks, kollaseks, oranžiks, punaks ja lõpuks pruuniks.

Benedictti reaktiiv on mitme ühendi segu: see hõlmab veevaba naatriumkarbonaati, naatriumtsitraati ja vask (II) sulfaatpentahüdraati. Pärast lahusega prooviga lisamist algavad oksüdeerimise võimalikud reaktsioonid.

Kui esineb redutseerivaid suhkruid, vähendavad need Benedictti lahuse vasksulfaati (sinine värvus) vasksulfiidiks (punakasvärv), mis näeb välja nagu sade ja vastutab värvimuutuse eest..

Mitte redutseerivad suhkrud ei saa seda teha. See konkreetne test annab ainult kvalitatiivse arusaama redutseerivate suhkrute olemasolust; see tähendab, et see näitab, kas proovis on redutseerivaid suhkruid.

Fehlingi reaktiiv

Sarnaselt Benedikti testile nõuab Fehlingi test, et proov oleks lahuses täielikult lahustunud; Seda tehakse soojuse juuresolekul, et see täielikult lahustuks. Pärast seda lisatakse pidevalt segades Fehlingi lahust.

Redutseerivate suhkrute olemasolu korral peaks lahus muutuma värvusena oksüdina või moodustub punane sade. Kui puuduvad redutseerivad suhkrud, jääb lahus siniseks või roheliseks. Fehlingi lahus valmistatakse ka kahest muust lahusest (A ja B)..

Lahus A sisaldab vask (II) sulfaatpentahüdraati, mis on lahustatud vees, ja lahus B sisaldab kaaliumnaatriumtartraadi tetrahüdraati (Rochelle'i soola) ja naatriumhüdroksiidi vees. Lõpliku testlahuse valmistamiseks segatakse kaks lahust võrdsetes osades.

Seda testi kasutatakse monosahhariidide, eriti aldooside ja ketooside määramiseks. Need tuvastatakse, kui aldehüüd oksüdeeritakse happeks ja moodustab vaskoksiidi.

Pärast kokkupuudet aldehüüdrühmaga redutseeritakse see vaskoksiidiks, mis moodustab punase sademe ja näitab redutseerivate suhkrute olemasolu. Kui proovis ei olnud redutseerivaid suhkruid, jääks lahus siniseks, mis näitab selle testi negatiivset tulemust..

Tollens-reaktiiv

Tollens'i test, mida tuntakse ka hõbedase peegli testina, on kvalitatiivne laborikatse, mida kasutatakse aldehüüdi ja ketooni eristamiseks. See kasutab ära asjaolu, et aldehüüdid on kergesti oksüdeeritavad, samas kui ketoonid seda ei tee.

Tollens'i testis kasutatakse segu, mida tuntakse Tollens'i reaktiivina, mis on aluseline lahus, mis sisaldab ammoniaagiga kooskõlastatud hõbedaioone..

See reaktiiv ei ole kaubanduslikult kättesaadav selle lühikese kasuliku eluea tõttu, mistõttu tuleb seda kasutada laboris, kui seda kavatsetakse kasutada.

Reaktiivi valmistamine hõlmab kahte etappi:

1. etapp

Hõbenitraadi vesilahus segatakse naatriumhüdroksiidi vesilahusega.

2. etapp

Lisatakse tilkhaaval ammoniaagi vesilahus, kuni sadestunud hõbeoksiid lahustub täielikult.

Tollens'i reaktiiv oksüdeerib aldehüüdid, mis esinevad vastavates redutseerivates suhkrutes. Samasugune reaktsioon hõlmab Tollens'i reaktiivi hõbeda ioonide redutseerimist, mis muundab need metallist hõbedaks. Kui katse viiakse läbi puhtas katseklaasis, moodustub hõbedane sade.

Seega määratakse Tollens'i reaktiiviga positiivne tulemus katseklaasis oleva "hõbedase peegli" jälgimise teel; see peegeldav efekt on sellele reaktsioonile iseloomulik.

Olulisus

Redutseerivate suhkrute esinemise määramine erinevates proovides on oluline mitmetes aspektides, mis hõlmavad meditsiini ja gastronoomiat.

Tähtsus meditsiinis

Diabeediga patsientide diagnoosimiseks on aastaid kasutatud redutseerivate suhkrute sõelkatseid. Seda on võimalik teha, sest seda haigust iseloomustab vere glükoosisisalduse suurenemine, kusjuures nende määramine võib toimuda nende oksüdatsioonimeetodite abil..

Glükoosiga vähendatud oksüdeeriva aine koguse mõõtmisega on võimalik määrata glükoosi kontsentratsiooni veres või uriiniproovides.

See võimaldab patsiendil näidata sobivat insuliini kogust, mis tuleb süstida nii, et veresuhkru tase oleks tagasi normaalsesse vahemikku.

Maillardi reaktsioon

Maillardi reaktsioon sisaldab komplekti reaktsioone, mis tekivad mõne toidu valmistamisel. Kui toidu temperatuur tõuseb, reageerivad redutseerivate suhkrute karbonüülrühmad aminohapete aminorühmadega.

See toiduvalmistamise reaktsioon tekitab erinevaid tooteid ja kuigi paljud on tervisele kasulikud, on teised toksilised ja isegi kantserogeensed. Sel põhjusel on oluline teada normaalsesse dieeti hõlmavate redutseerivate suhkrute keemiat.

Tärklise-tüüpi kartulitega rikaste toitude valmistamisel - väga kõrgetel temperatuuridel (üle 120 ° C) toimub Maillardi reaktsioon.

See reaktsioon toimub aminohapete asparagiini ja redutseerivate suhkrute vahel, tekitades akrüülamiidi molekule, mis on neurotoksiin ja võimalik kantserogeen.

Toidu kvaliteet

Teatavate toiduainete kvaliteeti võib jälgida suhkru vähendamise meetodite abil. Näiteks: veinide, mahlade ja suhkruroogide puhul määratakse redutseerivate suhkrute tase toote kvaliteedi kohta..

Redutseerivate suhkrute määramiseks toidus kasutatakse oksüdeerimise vähendamise näitajana tavaliselt metüleensinise Fehlingi reaktiivi. Seda muudatust tuntakse üldjuhul Lane-Eynoni meetodina.

Redutseerivate suhkrute ja mitte-redutseerivate suhkrute erinevus

Redutseerivate ja mitte-redutseerivate suhkrute erinevus seisneb nende molekulaarses struktuuris. Süsivesikud, mis vähendavad teisi molekule, teevad seda, eraldades nende vabadest aldehüüd- või ketoonrühmadest elektronid.

Seetõttu ei sisalda redutseerivad suhkrud oma struktuuris aldehüüde ega vabu ketoneid. Järelikult annavad nad redutseerivate suhkrute avastamiskatsetes negatiivseid tulemusi, nagu Fehlingi või Benedikti testis.

Redutseerivad suhkrud sisaldavad kõiki monosahhariide ja mõningaid disahhariide, samal ajal kui mittepiiravad suhkrud hõlmavad mõningaid disahhariide ja kõiki polüsahhariide.

Viited

  1. Benedict, R. (1907). SUHKRU VÄHENDAMINE JA HINDAMINE. Journal of Biological Chemistry, 3, 101-117.
  2. Berg, J., Tymoczko, J., Gatto, G. & Strayer, L. (2015). Biokeemia (8. väljaanne). W. H. Freeman ja Company.
  3. Chitvoranund, N., Jiemsirilers, S., & Kashima, D. P. (2013). Pinna töötlemise mõju hõbedase kile kleepumisele klaasist aluspinnale, mis on valmistatud elektrolüütilise plaadiga. Austraalia keraamikaühingu ajakiri, 49(1), 62-69.
  4. Hildreth, A., Brown, G. (1942). Lane-Eynoni meetodi muutmine suhkru määramiseks. Ajakirjade ametlik analüütiline keemik 25 (3): 775-778.
  5. Jiang, Z., Wang, L., Wu, W. & Wang, Y. (2013). Maillardi reaktsiooniproduktide bioloogiline aktiivsus ja füüsikalis-keemilised omadused suhkru-veise kaseiini peptiidmudelites. Toidu keemia, 141(4), 3837-3845.
  6. Nelson, D., Cox, M. & Lehninger, A. (2013). Lehningeri biokeemia põhimõtted (6)th). W.H. Freeman ja Company.
  7. Pedreschi, F., Mariotti, M.S., & Granby, K. (2014). Akrüülamiidi toitumisküsimused: moodustamine, leevendamine ja riskihindamine. Toidu ja põllumajanduse teaduse ajakiri, 94(1), 9-20.
  8. Rajakylä, E., & Paloposki, M. (1983). Suhkrute (ja betaiini) määramine melassis kõrgefektiivse vedelikkromatograafia abil. Journal of Chromatography, 282, 595-602.
  9. Scales, F. (1915). SUHKRUSTE SUHTES MÄÄRAMINE. Ciological Chemistry ajakiri, 23, 81-87.
  10. Voet, D., Voet, J. & Pratt, C. (2016). Biokeemia alused: elu molekulaarsel tasandil(5. väljaanne). Wiley.