Захарни редукционни методи за определяне, значение



на редуциращи захари те са биомолекули, които действат като редуциращи агенти; те могат да даряват електрони на друга молекула, с която реагират. С други думи, редуциращата захар е въглехидрат, който съдържа в своята структура карбонилна група (С = О).

Тази карбонилна група се образува от въглероден атом, свързан към кислороден атом чрез двойна връзка. Тази група може да бъде намерена в различни позиции в захарните молекули, което води до други функционални групи като алдехиди и кетони.

Алдехидите и кетоните се намират в молекулите на прости захари или монозахариди. Тези захари се класифицират в кетози, ако имат карбонилна група вътре в молекулата (кетон), или в алдози, ако я съдържат в крайно положение (алдехид)..

Алдехидите са функционални групи, които могат да провеждат окислително-редукционни реакции, които включват движението на електрони между молекулите. Окисляването настъпва, когато една молекула губи един или повече електрони и намалява, когато молекулата придобие един или повече електрони..

От видовете въглехидрати, които съществуват, монозахаридите са всички редуциращи захари. Например, глюкоза, галактоза и фруктоза функционират като редуциращи агенти.

В някои случаи монозахаридите са част от по-големи молекули като дисахариди и полизахариди. Поради тази причина някои дисахариди - такива като малтоза - също се държат като редуциращи захари.

индекс

  • 1 Методи за определяне на редуциращи захари
    • 1.1 Тест на Бенедикт
    • 1.2 Реагент на Фелинг
    • 1.3 Tollens реагент
  • 2 Значение
    • 2.1 Значение в медицината
    • 2.2 Реакцията на Maillard
    • 2.3 Качество на храната
  • 3 Разлика между редуциращи захари и нередуциращи захари
  • 4 Препратки

Методи за определяне на редуциращи захари

Тестът на Бенедикт

За да се определи наличието на редуциращи захари в пробата, той се разтваря във вряща вода. След това се добавя малко количество реагент на Benedict и разтворът се оставя да достигне стайна температура. В следващите 10 минути разтворът трябва да започне да променя цвета си.

Ако цветът се промени в синьо, тогава няма редуциращи захари, особено глюкоза. Ако има голямо количество глюкоза в пробата за анализ, тогава промяната на цвета ще премине към зелено, жълто, оранжево, червено и накрая кафяво.

Реагентът на Benedict е смес от няколко съединения: включва безводен натриев карбонат, натриев цитрат и меден (II) сулфат пентахидрат. Веднъж прибавени към разтвора с пробата, ще започнат възможните реакции на редукция на оксида.

Ако има редуциращи захари, те ще намалят медния сулфат (син цвят) на разтвора на Бенедикт до меден сулфид (червеникав цвят), който прилича на утайката и е отговорен за промяната на цвета..

Нередуциращите захари не могат да направят това. Този конкретен тест само дава качествено разбиране за наличието на редуциращи захари; това означава, че показва дали в пробата има редуциращи захари.

Реагент на Фелинг

Подобно на теста на Бенедикт, тестът на Фелинг изисква пробата да бъде напълно разтворена в разтвор; Това се прави в присъствието на топлина, за да се гарантира, че се разтваря напълно. След това се добавя постоянно разбъркване на разтвора на Фелинг.

Ако присъстват редуциращи захари, разтворът трябва да започне да променя цвета си като оксидна или червена утайка. Ако няма редуцирани захари, разтворът ще остане синьо или зелено. Разтворът Fehling също се приготвя от два други разтвора (А и В)..

Разтвор А съдържа меден (II) сулфат пентахидрат, разтворен във вода, и разтвор В съдържа калиев натриев тартарат тетрахидрат (сол на Rochelle) и натриев хидроксид във вода. Двата разтвора се смесват в равни части, за да се получи крайния тестов разтвор.

Този тест се използва за определяне на монозахариди, по-специално на алдози и кетози. Те се откриват, когато алдехидът се окислява до киселина и образува меден оксид.

След контакт с алдехидна група се редуцира до меден йон, който образува червената утайка и показва наличието на редуциращи захари. Ако в пробата няма редуциращи захари, разтворът ще остане син цвят, което показва отрицателен резултат за този тест..

Tollens реагент

Тестът Tollens, известен също като тест за сребърни огледала, е качествен лабораторен тест, който се използва за разграничаване на алдехид и кетон. Той използва факта, че алдехидите лесно се окисляват, докато кетоните не го правят.

При теста Tollens се използва смес, известна като реагент на Tollens, която е основен разтвор, съдържащ йони на сребро, координирани с амоняк..

Този реактив не е търговски достъпен поради краткия си полезен живот, така че трябва да бъде приготвен в лабораторията, когато ще се използва.

Приготвянето на реагента включва две стъпки:

Стъпка 1

Водният сребърен нитрат се смесва с воден натриев хидроксид.

Стъпка 2

Воден амоняк се добавя на капки, докато утаеният сребърен оксид се разтвори напълно.

Реагентът Tollens окислява алдехидите, които присъстват в съответните редуциращи захари. Същата реакция включва редукция на сребърните йони на реагента Tollens, които ги превръщат в метално сребро. Ако изпитването се извършва в чиста епруветка, се образува сребърна утайка.

По този начин, положителен резултат с Tollens реагент се определя чрез наблюдение на "сребърно огледало" вътре в епруветката; този огледален ефект е характерен за тази реакция.

важност

Определянето на наличието на редуциращи захари в различни проби е важно в няколко аспекта, които включват медицина и гастрономия.

Значение в медицината

Скринингови тестове за редуциращи захари се използват от години за диагностициране на пациенти с диабет. Това може да бъде направено, тъй като това заболяване се характеризира с повишаване на нивата на кръвната захар, при което определянето им може да се извърши чрез тези методи на окисляване..

Чрез измерване на количеството окислител, редуцирано с глюкоза, е възможно да се определи концентрацията на глюкоза в пробите от кръв или урина..

Това позволява на пациента да посочи подходящото количество инсулин, което трябва да се инжектира, така че нивата на кръвната захар да се върнат в нормалните граници.

Реакцията на Маяр

Реакцията на Maillard включва набор от сложни реакции, които възникват при готвене на някои храни. С повишаването на температурата на храната, карбонилните групи на редуциращите захари реагират с аминогрупите на аминокиселините.

Тази реакция на готвене генерира разнообразни продукти и, въпреки че много от тях са полезни за здравето, други са токсични и дори канцерогенни. Поради тази причина е важно да се знае химията на редуциращите захари, които са включени в нормалната диета.

Когато се приготвят храни, богати на картофи, подобни на нишесте, при много високи температури (над 120 ° C) се появява реакцията на Maillard.

Тази реакция протича между аминокиселината аспарагин и редуциращите захари, генериращи молекули акриламид, който е невротоксин и възможен канцероген.

Качество на храната

Качеството на определени храни може да бъде наблюдавано чрез използване на методи за откриване на редуциращи захари. Например: за вината, соковете и захарната тръстика нивото на редуциращи захари се определя като показател за качеството на продукта.

За определянето на редуциращите захари в храната, реактивът на Фелинг с метиленово синьо обикновено се използва като индикатор за редукция на оксид. Тази модификация е известна като метод на Lane-Eynon.

Разлика между редуциращи захари и нередуциращи захари

Разликата между редуциращите и нередуциращите захари се състои в тяхната молекулярна структура. Въглехидратите, които намаляват други молекули, правят това чрез даряване на електрони от свободните им алдехидни или кетонни групи.

Следователно, нередуциращите захари не притежават алдехиди или свободни кетони в тяхната структура. Следователно те дават отрицателни резултати при тестовете за откриване на редуциращи захари, както при теста на Фелинг или Бенедикт.

Редуциращите захари включват всички монозахариди и някои дизахариди, докато нередуциращите захари включват някои дизахариди и всички полизахариди..

препратки

  1. Benedict, R. (1907). ОТКРИВАНЕ И ОЦЕНКА НА НАМАЛЯВАНЕТО НА ЗАХАРИ. Вестник по биологична химия, 3, 101-117.
  2. Berg, J., Tymoczko, J., Gatto, G. & Strayer, L. (2015). биохимия (8-мо изд.). W. H. Freeman and Company.
  3. Chitvoranund, N., Jiemsirilers, S., & Kashima, D.P. (2013). Ефекти от обработката на повърхността върху адхезията на сребърен филм върху стъклен субстрат, произведен от електролитно покритие. Вестник на австралийското керамично общество, 49(1), 62-69.
  4. Hildreth, A., Brown, G. (1942). Модификация на метода Lane-Eynon за определяне на захарта. Вестник Асоциация на официалните аналитични химици 25 (3): 775-778.
  5. Jiang, Z., Wang, L., Wu, W., & Wang, Y. (2013). Биологична активност и физикохимични свойства на продуктите на реакцията на Maillard в системите за модел на пептид на казеин-говежди казеин. Хранителна химия, 141(4), 3837-3845.
  6. Nelson, D., Cox, M. & Lehninger, A. (2013). Принципи на биохимията на Ленингер (6тата). У. Х. Фримън и компания.
  7. Pedreschi, F., Mariotti, M.S., & Granby, K. (2014). Актуални проблеми в хранителния акриламид: формиране, смекчаване и оценка на риска. Вестник на науката за храните и земеделието, 94(1), 9-20.
  8. Rajakylä, E., & Paloposki, М. (1983). Определяне на захари (и бетаин) в меласа чрез високоефективна течна хроматография. Вестник за хроматография, 282, 595-602.
  9. Scales, F. (1915). ОПРЕДЕЛЯНЕ НА НАМАЛЯВАНЕТО НА ЗАХАРИ. Вестник по химична химия, 23, 81-87.
  10. Voet, D., Voet, J. & Pratt, C. (2016). Основи на биохимията: Живот на молекулярно ниво(5-то изд.). Wiley.