Smanjenje šećera Metode za određivanje, važnost



reducirajući šećeri to su biomolekule koje djeluju kao reducirajuća sredstva; to jest, oni mogu donirati elektrone drugoj molekuli s kojom reagiraju. Drugim riječima, reducirajući šećer je ugljikohidrat koji u svojoj strukturi sadrži karbonilnu skupinu (C = O).

Ova karbonilna skupina je oblikovana ugljikovim atomom vezanim za kisikov atom preko dvostruke veze. Ova se skupina može naći u različitim položajima u molekulama šećera, što rezultira drugim funkcionalnim skupinama kao što su aldehidi i ketoni.

Aldehidi i ketoni nalaze se u molekulama jednostavnih šećera ili monosaharida. Ovi šećeri su klasificirani u ketoze ako imaju karbonilnu skupinu unutar molekule (ketona), ili u aldozama ako je sadrže u terminalnom položaju (aldehid)..

Aldehidi su funkcionalne skupine koje mogu provesti oksidacijsko-redukcijske reakcije, koje uključuju kretanje elektrona između molekula. Oksidacija se događa kada molekula izgubi jedan ili više elektrona, a redukcija kada molekula dobije jedan ili više elektrona.

Od vrsta ugljikohidrata koji postoje, monosaharidi su reducirajući šećeri. Na primjer, glukoza, galaktoza i fruktoza djeluju kao redukcijska sredstva.

U nekim slučajevima, monosaharidi su dio većih molekula kao što su disaharidi i polisaharidi. Zbog toga se neki disaharidi - poput maltoze - također ponašaju kao reducirajući šećeri.

indeks

  • 1 Metode za određivanje reducirajućih šećera
    • 1.1 Test Benedikta
    • 1.2 Fehlingov reagens
    • 1.3 Tollens reagens
  • 2 Važnost
    • 2.1 Značaj u medicini
    • 2.2 Maillardova reakcija
    • 2.3 Kvaliteta hrane
  • 3 Razlika između reducirajućih šećera i nereducirajućih šećera
  • 4 Reference

Metode za određivanje reducirajućih šećera

Benedictov test

Za određivanje prisutnosti reducirajućih šećera u uzorku, on se otapa u kipućoj vodi. Zatim se doda mala količina Benedictovog reagensa i otopina se ostavi da dosegne sobnu temperaturu. U sljedećih 10 minuta otopina bi trebala početi mijenjati boju.

Ako se boja promijeni u plavu, nema prisutnih reducirajućih šećera, osobito glukoze. Ako postoji velika količina glukoze prisutne u uzorku koji se analizira, promjena boje će napredovati u zelenu, žutu, narančastu, crvenu i na kraju smeđu boju..

Benedictov reagens je smjesa nekoliko spojeva: uključuje bezvodni natrijev karbonat, natrijev citrat i bakar (II) sulfat pentahidrat. Kada se jednom doda u otopinu s uzorkom, započet će moguće reakcije redukcije oksida.

Ako postoje reducirajući šećeri, oni će reducirati bakreni sulfat (plava boja) Benedictove otopine na bakreni sulfid (crvenkaste boje), koji izgleda kao talog i odgovoran je za promjenu boje..

Nereducirajući šećeri to ne mogu učiniti. Ovaj određeni test pruža samo kvalitativno razumijevanje prisutnosti reducirajućih šećera; to znači da pokazuje da li u uzorku postoje reducirajući šećeri ili ne.

Fehlingov reagens

Slično Benedictovom testu, Fehlingov test zahtijeva da se uzorak potpuno otopi u otopini; To se radi u prisutnosti topline kako bi se osiguralo da se potpuno otopi. Nakon toga se stalno miješa Fehling otopina.

Ako su prisutni reducirajući šećeri, otopina bi trebala početi mijenjati boju u obliku oksida ili crvenog taloga. Ako nema prisutnih reducirajućih šećera, otopina će ostati plava ili zelena. Fehlingova otopina je također pripremljena iz dvije druge otopine (A i B).

Otopina A sadrži bakar (II) sulfat pentahidrat otopljen u vodi, a otopina B sadrži kalijev natrij tartarat tetrahidrat (Rochelleova sol) i natrijev hidroksid u vodi. Dvije otopine se miješaju u jednakim dijelovima kako bi se dobila konačna otopina za ispitivanje.

Ovaj se test koristi za određivanje monosaharida, posebno aldoza i ketoza. Oni se detektiraju kada se aldehid oksidira u kiselinu i tvori bakrov oksid.

Nakon kontakta s aldehidnom skupinom reducira se na bakreni ion, koji tvori crveni precipitat i ukazuje na prisutnost reducirajućih šećera. Ako u uzorku nije bilo reducirajućih šećera, otopina bi ostala plava boja, što ukazuje na negativan rezultat za ovo ispitivanje..

Tollens reagens

Tollens test, također poznat kao test srebro ogledalo, je kvalitativni laboratorijski test koji se koristi za razlikovanje aldehida i ketona. Iskorištava činjenicu da se aldehidi lako oksidiraju, dok ketoni ne.

U Tollens testu koristi se mješavina poznata kao Tollens reagens, koja je bazična otopina koja sadrži ione srebra koordinirane s amonijakom..

Ovaj reagens nije komercijalno dostupan zbog kratkog vijeka trajanja, pa ga je potrebno pripremiti u laboratoriju kada se koristi.

Priprema reagensa uključuje dva koraka:

1. korak

Vodeni srebrni nitrat se pomiješa s vodenom otopinom natrijevog hidroksida.

Korak 2

Vodena otopina amonijaka se dodaje kap po kap dok se istaloženi srebrni oksid potpuno ne otopi.

Tollens reagens oksidira aldehide koji su prisutni u odgovarajućim reducirajućim šećerima. Ista reakcija uključuje redukciju iona srebra reagensa Tollens, koji ih pretvara u metalik srebro. Ako se ispitivanje provodi u čistoj epruveti, formira se srebrni talog.

Stoga se pozitivan rezultat s Tollens reagensom određuje promatranjem "srebrnog ogledala" unutar epruvete; ovaj efekt ogledala je karakterističan za ovu reakciju.

važnost

Utvrđivanje prisutnosti reducirajućih šećera u različitim uzorcima važno je u nekoliko aspekata koji uključuju medicinu i gastronomiju.

Važnost u medicini

Probirni testovi za smanjenje šećera koriste se godinama za dijagnosticiranje bolesnika s dijabetesom. To se može učiniti jer se ova bolest karakterizira povećanjem razine glukoze u krvi, pri čemu se određivanje tih vrijednosti može provesti ovim oksidacijskim metodama..

Mjerenjem količine oksidirajućeg agensa reduciranog glukozom, moguće je odrediti koncentraciju glukoze u uzorcima krvi ili urina..

To omogućuje pacijentu da naznači odgovarajuću količinu inzulina koja se mora ubrizgati tako da se razina glukoze u krvi vrati u normalnom rasponu.

Reakcija Maillarda

Maillardova reakcija uključuje niz složenih reakcija koje se događaju pri kuhanju hrane. Kako se temperatura hrane povećava, karbonilne skupine reducirajućih šećera reagiraju s amino skupinama aminokiselina.

Ova reakcija kuhanja stvara različite proizvode i, iako su mnogi korisni za zdravlje, drugi su toksični i čak kancerogeni. Zbog toga je važno znati kemiju reducirajućih šećera koji su uključeni u normalnu prehranu.

Pri kuhanju hrane bogate krumpirom nalik škrobu - na vrlo visokim temperaturama (iznad 120 ° C) javlja se Maillardova reakcija.

Ova reakcija nastaje između aminokiseline asparagina i reducirajućih šećera, stvarajući molekule akrilamida, koji je neurotoksin i mogući kancerogen..

Kvaliteta hrane

Kvaliteta određene hrane može se pratiti pomoću metoda otkrivanja reducirajućih šećera. Na primjer: za vina, sokove i šećernu trsku određena je razina reducirajućih šećera kao pokazatelj kvalitete proizvoda.

Za određivanje reducirajućih šećera u hrani, Fehlingov reagens s metilenskim plavim se obično koristi kao pokazatelj redukcije oksida. Ova modifikacija je obično poznata kao Lane-Eynonova metoda.

Razlika između reducirajućih šećera i nereducirajućih šećera

Razlika između reducirajućih i nereducirajućih šećera leži u njihovoj molekularnoj strukturi. Ugljikohidrati koji smanjuju druge molekule to čine tako da doniraju elektrone iz njihovih slobodnih aldehidnih ili ketonskih skupina.

Stoga, nereducirajući šećeri ne posjeduju aldehide ili slobodne ketone u svojoj strukturi. Prema tome, oni daju negativne rezultate u testovima detekcije reducirajućih šećera, kao u Fehlingovom ili Benedictovom testu.

Redukcijski šećeri obuhvaćaju sve monosaharide i neke disaharide, dok nereducirajući šećeri uključuju neke disaharide i sve polisaharide.

reference

  1. Benedict, R. (1907). OTKRIVANJE I PROCJENA SMANJENJA ŠEĆERA. Časopis za biološku kemiju, 3, 101-117.
  2. Berg, J., Tymoczko, J., Gatto, G. i Strayer, L. (2015). biokemija (8. izdanje). W. H. Freeman i tvrtka.
  3. Chitvoranund, N., Jiemsirilers, S., & Kashima, D.P. (2013). Učinci obrade površine na prianjanje srebrnog filma na staklenu podlogu proizvedenu elektrolitskom pločom. Časopis Australian Ceramic Society, 49(1), 62-69.
  4. Hildreth, A., Brown, G. (1942). Modifikacija Lane-Eynon metode za određivanje šećera. Časopis Udruge službenih analitičkih kemičara 25 (3): 775-778.
  5. Jiang, Z., Wang, L., Wu, W., & Wang, Y. (2013). Biološke aktivnosti i fizikalno-kemijska svojstva Maillardovih reakcijskih produkata u modelnim sustavima kazein-peptidnog peptida. Kemija hrane, 141(4), 3837-3845.
  6. Nelson, D., Cox, M. i Lehninger, A. (2013). Lehningerova načela biokemije (6th). W. H. Freeman i tvrtka.
  7. Pedreschi, F., Mariotti, M.S. & Granby, K. (2014). Aktualni problemi u akrilamidu: formiranje, ublažavanje i procjena rizika. Časopis za znanost o hrani i poljoprivredi, 94(1), 9-20.
  8. Rajakylä, E., & Paloposki, M. (1983). Određivanje šećera (i betaina) u melasi pomoću tekućinske kromatografije visokog učinka. Časopis za kromatografiju, 282, 595-602.
  9. Scales, F. (1915). ODREĐIVANJE SMANJENJA ŠEĆERA. Časopis za kemijsku kemiju, 23, 81-87.
  10. Voet, D., Voet, J. i Pratt, C. (2016). Osnove biokemije: život na molekularnoj razini(5. izd.). Wiley.