Cukraus redukcijos metodai nustatymui, svarbai



The redukuojančių cukrų jie yra biomolekulės, kurios veikia kaip reduktoriai; tai yra, jie gali paaukoti elektronus kitai molekulei, su kuria jie reaguoja. Kitaip tariant, redukuojantis cukrus yra angliavandenis, kurio sudėtyje yra karbonilo grupės (C = O).

Ši karbonilo grupė yra sudaryta iš anglies atomo, prijungto prie deguonies atomo per dvigubą jungtį. Šią grupę galima rasti skirtingose ​​cukraus molekulių padėtyse, todėl susidaro kitos funkcinės grupės, tokios kaip aldehidai ir ketonai.

Aldehidai ir ketonai randami paprastųjų cukrų arba monosacharidų molekulėse. Šie cukrūs yra klasifikuojami į ketozes, jei jų molekulėje yra karbonilo grupė (ketonas), arba aldozėse, jei jų sudėtyje yra galutinės padėties (aldehido)..

Aldehidai yra funkcinės grupės, kurios gali atlikti oksidacijos-redukcijos reakcijas, kurios apima elektronų judėjimą tarp molekulių. Oksidacija vyksta, kai molekulė praranda vieną ar daugiau elektronų ir sumažėja, kai molekulė įgyja vieną ar daugiau elektronų.

Iš turimų angliavandenių rūšių monosacharidai yra visi redukuojanti cukrus. Pavyzdžiui, redukuojančios medžiagos veikia kaip gliukozė, galaktozė ir fruktozė.

Kai kuriais atvejais monosacharidai yra didesnių molekulių, tokių kaip disacharidai ir polisacharidai, dalis. Dėl šios priežasties kai kurie disacharidai, tokie kaip maltozė, taip pat veikia kaip redukuojanti cukrus.

Indeksas

  • 1 Redukuojančių cukrų nustatymo metodai
    • 1.1 Benedikto testas
    • 1.2 Fehlingo reagentas
    • 1.3 Tollens reagentas
  • 2 Svarba
    • 2.1 Medicinos svarba
    • 2.2 Maillardo reakcija
    • 2.3 Maisto kokybė
  • 3 Skirtumas tarp redukuojančių cukrų ir nesumažinančių cukrų
  • 4 Nuorodos

Redukuojančių cukrų nustatymo metodai

Benedikto testas

Norint nustatyti redukuojančių cukrų kiekį mėginyje, jis ištirpsta verdančiame vandenyje. Po to pridedamas nedidelis Benedikto reagento kiekis ir tirpalui leidžiama pasiekti kambario temperatūrą. Per artimiausias 10 minučių tirpalas turėtų pradėti keisti spalvą.

Jei spalva pasikeičia į mėlyną, nėra redukuojančių cukrų, ypač gliukozės. Jei analizuojamame mėginyje yra didelis gliukozės kiekis, spalva pasikeis į žalia, geltona, oranžinė, raudona ir galiausiai ruda.

Benedikto reagentas yra kelių junginių mišinys: jis apima bevandenį natrio karbonatą, natrio citratą ir vario (II) sulfato pentahidratą. Įtraukus į tirpalą su mėginiu, prasidės galimos oksidų mažinimo reakcijos.

Jei yra redukuojančių cukrų, tai sumažins Benedikto tirpalo vario sulfatą (mėlyną spalvą) į vario sulfidą (rausvą spalvą), kuri atrodo kaip nuosėdos ir atsako už spalvos pasikeitimą.

Ne redukuojantys cukrūs negali tai padaryti. Šis konkretus bandymas suteikia kokybinį supratimą apie redukuojančių cukrų buvimą; tai reiškia, kad mėginyje yra redukuojančių cukrų.

Fehlingo reagentas

Panašiai kaip ir Benedikto bandymas, Fehling testas reikalauja, kad mėginys būtų visiškai ištirpintas tirpale; Tai daroma esant šilumai, siekiant užtikrinti, kad jis visiškai ištirptų. Po to nuolat maišomas Fehling tirpalas.

Jei yra redukuojančių cukrų, tirpalas turi pradėti keisti spalvą, nes susidaro oksidas arba susidaro raudona nuosėdos. Jei nėra redukuojančių cukrų, tirpalas išliks mėlynas arba žalias. Fehling tirpalas taip pat gaminamas iš dviejų kitų tirpalų (A ir B)..

A tirpale yra vario (II) sulfato pentahidrato, ištirpinto vandenyje, ir B tirpale yra kalio natrio tartrato tetrahidrato (Rochelle druska) ir natrio hidroksido vandenyje. Du tirpalai sumaišomi lygiomis dalimis, kad būtų gautas galutinis tirpalas.

Šis bandymas naudojamas monosacharidams, ypač aldozėms ir ketozėms nustatyti. Tai aptinkama, kai aldehidas oksiduojamas į rūgštį ir sudaro vario oksidą.

Po kontakto su aldehidų grupe ji redukuojama į vario joną, kuris sudaro raudonąsias nuosėdas ir rodo redukuojančių cukrų buvimą. Jei mėginyje nebuvo redukuojančių cukrų, tirpalas išliktų mėlyna spalva, o tai rodo neigiamą šio bandymo rezultatą..

Tollens reagentas

Tollens testas, taip pat žinomas kaip sidabro veidrodinis bandymas, yra kokybinis laboratorinis bandymas, naudojamas atskirti aldehidą ir ketoną. Jis naudoja faktą, kad aldehidai yra lengvai oksiduojami, o ketonai nėra.

Tollens teste naudojamas mišinys, žinomas kaip „Tollens“ reagentas, kuris yra bazinis tirpalas, kuriame yra sidabro jonų, suderintų su amoniaku..

Šis reagentas nėra komerciškai prieinamas dėl savo trumpo tarnavimo laiko, todėl jis turi būti paruoštas laboratorijoje, kai jis bus naudojamas..

Reagento paruošimas apima du etapus:

1 veiksmas

Vandeninis sidabro nitratas sumaišomas su vandeniniu natrio hidroksidu.

2 veiksmas

Pridedama lašinama vandenilio amoniako, kol nusodintas sidabro oksidas visiškai ištirps.

Tollens reagentas oksiduoja aldehidus, esančius atitinkamuose redukuojančiuose cukruose. Ta pati reakcija apima Tollens reagento sidabro jonų redukciją, kuri paverčia juos metaliniu sidabru. Jei bandymas atliekamas švariame mėgintuvėlyje, susidaro sidabro nuosėdos.

Taigi teigiamas rezultatas su „Tollens“ reagentu nustatomas stebint „sidabro veidrodį“ mėgintuvėlyje; šis veidrodinis efektas būdingas šiai reakcijai.

Reikšmė

Nustatant redukuojančių cukrų buvimą įvairiuose mėginiuose, svarbu, kad įvairiais aspektais, įskaitant mediciną ir gastronomiją.

Svarba medicinoje

Cukrinio diabeto pacientams diagnozuoti jau daugelį metų buvo naudojami redukuojančių cukrų atrankos testai. Tai galima padaryti, nes ši liga pasižymi padidėjusiu gliukozės kiekiu kraujyje, todėl jų nustatymas gali būti atliekamas taikant šiuos oksidacijos metodus..

Matuojant oksiduojančio agento kiekį, sumažintą gliukoze, galima nustatyti gliukozės koncentraciją kraujo ar šlapimo mėginiuose.

Tai leidžia pacientui nurodyti tinkamą insulino kiekį, kuris turi būti švirkščiamas taip, kad gliukozės kiekis kraujyje vėl būtų normalus.

Maillardo reakcija

„Maillard“ reakcijoje yra sudėtingų reakcijų, kurios atsiranda gaminant kai kuriuos maisto produktus. Didėjant maisto temperatūrai, redukuojančių cukrų karbonilo grupės reaguoja su aminorūgščių amino grupėmis.

Ši virimo reakcija sukuria įvairius produktus ir, nors daugelis yra naudingi sveikatai, kiti yra toksiški ir net kancerogeniniai. Dėl šios priežasties svarbu žinoti redukuojančių cukrų, įtrauktų į įprastą mitybą, chemiją.

Kepant maistą, turintį daug krakmolą turinčių bulvių - labai aukštoje temperatūroje (didesnėje nei 120 ° C) pasireiškia Maillard reakcija.

Ši reakcija atsiranda tarp amino rūgščių asparagino ir redukuojančių cukrų, generuojančių akrilamido molekules, kurios yra neurotoksinas ir galimas kancerogenas..

Maisto kokybė

Tam tikrų maisto produktų kokybę galima stebėti naudojant redukuojančių cukrų aptikimo metodus. Pavyzdžiui: vynams, sultims ir cukranendrių kiekiui redukuojančių cukrų kiekis nustatomas kaip produkto kokybės rodiklis..

Norint nustatyti maisto produktuose redukuojančius cukrus, kaip oksidų mažinimo indikatorius paprastai naudojamas Fehling reagentas su metileno mėlynais. Šis pakeitimas yra žinomas kaip „Lane-Eynon“ metodas.

Skirtumas tarp redukuojančių cukrų ir ne redukuojančių cukrų

Skirtumas tarp redukuojančių ir ne redukuojančių cukrų priklauso nuo jų molekulinės struktūros. Angliavandeniai, mažinantys kitas molekules, tai daro, padovanodami elektronus iš laisvųjų aldehido ar ketonų grupių.

Todėl nesukeliantys cukrūs jų struktūroje neturi aldehidų ar laisvų ketonų. Vadinasi, jie duoda neigiamų rezultatų redukuojančių cukrų aptikimo bandymuose, kaip ir Fehling arba Benedict teste.

Redukuojančius cukrus sudaro visi monosacharidai ir kai kurie disacharidai, o ne redukuojantys cukrūs - kai kurie disacharidai ir visi polisacharidai..

Nuorodos

  1. Benediktas, R. (1907). SUGARŲ SUMAŽINIMAS IR VERTINIMAS. Biologinės chemijos leidinys, 3, 101-117.
  2. Berg, J., Tymoczko, J., Gatto, G. & Strayer, L. (2015). Biochemija (8-asis red.). W. H. Freeman ir bendrovė.
  3. Chitvoranund, N., Jiemsirilers, S., & Kashima, D. P. (2013). Paviršiaus apdorojimo poveikis sidabro plėvelės sukibimui su stiklo pagrindu, pagamintu elektrolitiniu dengimu. Australijos keramikos draugijos leidinys, 49(1), 62-69.
  4. Hildreth, A., Brown, G. (1942). Lane-Eynon metodo modifikavimas cukraus nustatymui. Oficialių analitinių chemikų žurnalo asociacija 25 (3): 775-778.
  5. Jiang, Z., Wang, L., Wu, W. ir Wang, Y. (2013). Maillard reakcijos produktų biologinė veikla ir fizikinės bei cheminės savybės cukraus ir galvijų kazeino peptido modelių sistemose. Maisto chemija, 141(4), 3837-3845.
  6. Nelsonas, D., Cox, M. & Lehninger, A. (2013). Lehningerio biochemijos principai (6th). W.H. Freeman ir Company.
  7. Pedreschi, F., Mariotti, M.S., ir Granby, K. (2014). Dabartiniai akrilamido vartojimo klausimai: formavimas, švelninimas ir rizikos vertinimas. Maisto ir žemės ūkio mokslo žurnalas, 94(1), 9-20.
  8. Rajakylä, E., & Paloposki, M. (1983). Cukraus (ir betaino) nustatymas melasoje, naudojant didelio efektyvumo skysčių chromatografiją. Chromatografijos leidinys, 282, 595-602.
  9. Scales, F. (1915). CUKRŲ SUMAŽINIMO NUSTATYMAS. Ciologinės chemijos leidinys, 23, 81-87.
  10. Voet, D., Voet, J. & Pratt, C. (2016). Biochemijos pagrindai: gyvenimas molekuliniu lygiu(5-asis red.). Wiley.