Metode de reducere a zahărului pentru determinare, importanță



zaharuri reducătoare sunt biomolecule care funcționează ca agenți reducători; adică pot dona electroni unei alte molecule cu care reacționează. Cu alte cuvinte, un zahăr reducător este un carbohidrat care conține o grupare carbonil (C = O) în structura sa.

Această grupare carbonil este formată de un atom de carbon atașat la un atom de oxigen printr-o dublă legătură. Acest grup poate fi găsit în poziții diferite în moleculele de zahăr, ducând la alte grupări funcționale cum ar fi aldehidele și cetonele.

Aldehidele și cetonele se găsesc în moleculele de zaharuri simple sau monozaharide. Aceste zaharuri sunt clasificate ca cetoze dacă posedă gruparea carbonil din interiorul moleculei (cetonă) sau în aldoză dacă o conține în poziția terminală (aldehidă).

Aldehidele sunt grupuri funcționale care pot efectua reacții de reducere a oxidării, care implică mișcarea electronilor între molecule. Oxidarea are loc atunci când o moleculă pierde unul sau mai mulți electroni și o reducere atunci când o moleculă câștigă unul sau mai mulți electroni.

Dintre tipurile de carbohidrați care există, monozaharidele sunt toate zaharuri reducătoare. De exemplu, glucoza, galactoza și fructoza funcționează ca agenți reducători.

În unele cazuri, monozaharidele fac parte din molecule mai mari, cum ar fi dizaharidele și polizaharidele. Din acest motiv, unele dizaharide - cum ar fi maltoza - se comportă și ca zaharuri reducătoare.

index

  • 1 Metode de determinare a zaharurilor reductoare
    • 1.1 Testul Benedict
    • 1.2 Reactivul Fehling
    • 1.3 Reactivul Tollens
  • 2 Importanță
    • 2.1 Importanța în medicină
    • 2.2 Reacția Maillard
    • 2.3 Calitatea alimentelor
  • 3 Diferența dintre zaharurile reducătoare și zaharurile nereducătoare
  • 4 Referințe

Metode de determinare a zaharurilor reducătoare

Testul lui Benedict

Pentru a determina prezența zaharurilor reducătoare într-o probă, se dizolvă în apă clocotită. Apoi, se adaugă o cantitate mică de reactiv Benedict și se lasă soluția să ajungă la temperatura camerei. În următoarele 10 minute soluția ar trebui să înceapă să schimbe culoarea.

Dacă culoarea se schimbă în albastru, atunci nu există zaharuri reducătoare, în special glucoză. Dacă există o cantitate mare de glucoză prezentă în proba care urmează să fie analizată, atunci schimbarea culorii va progresa spre verde, galben, portocaliu, roșu și, în final, maro.

Reactivul Benedict este un amestec de mai mulți compuși: include carbonat de sodiu anhidru, citrat de sodiu și sulfat de cupru (II) pentahidrat. După adăugarea soluției împreună cu proba, se vor începe reacțiile de reducere a oxidării.

Dacă există zaharuri reducătoare, acestea vor reduce sulfatul de cupru (culoarea albastră) a soluției Benedict la o sulfură de cupru (culoare roșiatică), care arată ca precipitatul și este responsabilă de schimbarea culorii.

Zaharurile nereducătoare nu pot face acest lucru. Acest test specific oferă o înțelegere calitativă a prezenței zaharurilor reducătoare; adică indică dacă există sau nu zaharuri reducătoare în eșantion.

Reactivul lui Fehling

Similar testului lui Benedict, testul Fehling cere ca eșantionul să fie complet dizolvat într-o soluție; Aceasta se face în prezența căldurii pentru a se asigura că se dizolvă complet. După aceasta se adaugă soluția Fehling, amestecând în mod constant.

Dacă sunt prezente reductoare de zahăr, soluția trebuie să înceapă să schimbe culoarea sub forma unui oxid sau a unui precipitat roșu. Dacă nu există zaharuri reducătoare, soluția va rămâne albastră sau verde. Soluția Fehling este preparată și din alte două soluții (A și B).

Soluția A conține pentahidrat de sulfat de cupru (II) dizolvat în apă și soluția B conține tetrahidrat de tartrat de sodiu de potasiu (sare Rochelle) și hidroxid de sodiu în apă. Cele două soluții sunt amestecate în părți egale pentru a face soluția finală de testare.

Acest test este utilizat pentru a determina monozaharidele, în special aldoză și ketoză. Acestea sunt detectate atunci când aldehida este oxidat la acid și formează un oxid cupros.

La contactul cu o grupare aldehidă este redus la ion cupros, formând precipitatul roșu și indică prezența de zaharuri reducătoare. Dacă în probă nu s-au găsit zaharuri reducătoare, soluția ar rămâne o culoare albastră, indicând un rezultat negativ pentru acest test.

Reactivul Tollens

Testul Tollens, cunoscut și ca testul de oglindă de argint, este un test de laborator calitativ care se utilizează pentru a distinge între o aldehidă și o cetonă. Ea exploatează faptul că aldehidele se oxidează cu ușurință, în timp ce cetonele nu o fac.

testul Tollens într-un amestec cunoscut ca reactiv Tollens, care se utilizează o soluție de bază ce conține ioni de argint coordonate cu amoniac.

Acest reactiv nu este disponibil în comerț datorită duratei sale scurte de utilizare, deci trebuie să fie pregătit în laborator atunci când urmează să fie utilizat.

Prepararea reactivului implică două etape:

Pasul 1

Nitratul de argint apos este amestecat cu hidroxid de sodiu apos.

Pasul 2

Se adaugă picătură cu picătură amoniac apos, până când oxidul de argint precipitat se dizolvă complet.

Reactivul Tollens oxidează aldehidele prezente în zaharurile reducătoare corespunzătoare. Aceeași reacție implică reducerea ionilor de argint din reactivul Tollens, care le transformă în argint metalic. Dacă testul se efectuează într-o eprubetă curată, se formează un precipitat de argint.

Astfel, un rezultat pozitiv cu reactivul Tollens se determină prin observarea unei "oglinzi de argint" în interiorul tubului de testare; acest efect mirror este caracteristic acestei reacții.

importanță

Determinarea prezenței zaharurilor reducătoare în diferite probe este importantă în mai multe aspecte care includ medicina și gastronomia.

Importanța în medicină

Testele de screening pentru reducerea zaharurilor au fost folosite de ani de zile pentru a diagnostica pacienții cu diabet zaharat. Acest lucru se poate face deoarece această boală se caracterizează printr-o creștere a nivelurilor de glucoză din sânge, prin care determinarea acestora poate fi efectuată prin aceste metode de oxidare.

Prin măsurarea cantității de agent de oxidare redus prin glucoză, este posibil să se determine concentrația de glucoză din probele de sânge sau urină.

Acest lucru permite ca pacientul să fie instruit în cantitatea adecvată de insulină care trebuie injectată, astfel încât nivelurile de glucoză din sânge să revină în intervalul normal.

Reacția lui Maillard

Reacția Maillard include un set de reacții complexe care apar atunci când se prepară unele alimente. Pe măsură ce temperatura alimentelor crește, grupările carbonil ale zaharurilor reducătoare reacționează cu grupările amino ale aminoacizilor.

Această reacție de gătit generează diverse produse și, deși multe dintre acestea sunt benefice pentru sănătate, altele sunt toxice și chiar carcinogene. Din acest motiv, este important să se cunoască chimia zaharurilor reducătoare care sunt incluse în dieta normală.

Când gătiți alimente bogate în cartofi de tipul amidonului, la temperaturi foarte ridicate (mai mari de 120 ° C) apare reacția Maillard.

Această reacție apare între aminoacizii asparagină și zaharurile reducătoare, generând molecule de acrilamidă, care este un neurotoxin și un posibil agent cancerigen.

Calitatea alimentelor

Calitatea anumitor alimente poate fi monitorizată prin metode de detectare a zaharurilor reducătoare. De exemplu: pentru vinuri, sucuri și trestia de zahăr nivelul zaharurilor reducătoare este determinat ca indicator al calității produsului.

Pentru determinarea zaharurilor reducătoare din alimente, reactivul Fehling cu albastru de metilen este utilizat în mod normal ca indicator al reducerii oxidului. Această modificare este cunoscută în mod obișnuit ca metoda Lane-Eynon.

Diferența dintre zaharurile reducătoare și zaharurile nereducătoare

Diferența dintre zaharurile reducătoare și nereducătoare constă în structura lor moleculară. Carbohidrații care reduc alte molecule fac acest lucru donând electroni din grupurile libere de aldehide sau cetone.

Prin urmare, zaharurile nereducătoare nu posedă în structura lor aldehide sau cetone libere. În consecință, ele dau rezultate negative în testele de detectare a zaharurilor reducătoare, ca în testul Fehling sau Benedict.

Zaharurile reducătoare cuprind toate monozaharidele și unele dizaharide, în timp ce zaharurile nereducătoare includ unele dizaharide și toate polizaharidele.

referințe

  1. Benedict, R. (1907). DETECȚIA ȘI ESTIMAREA RĂZBOURILOR DE SUGRE. Journal of Biological Chemistry, 3, 101-117.
  2. Berg, J., Tymoczko, J., Gatto, G. & Strayer, L. (2015).biochimie(Ediția a 8-a). W. H. Freeman și Compania.
  3. Chitvoranund, N., Jiemsirilers, S. și Kashima, D.P. (2013). Efectele tratamentului de suprafață asupra aderenței filmului de argint pe substratul de sticlă fabricat prin placare electroless. Oficial al Societății Ceramice australiene, 49(1), 62-69.
  4. Hildreth, A., Brown, G. (1942). Modificarea metodei Lane-Eynon pentru determinarea zahărului. Asociația jurnaliștilor de chimie oficial analitice 25(3): 775-778.
  5. Jiang, Z., Wang, L., Wu, W., & Wang, Y. (2013). Activitățile biologice și proprietățile fizico-chimice ale produselor de reacție Maillard în sistemele de model de peptidă de cazeină de zahăr-bovină. Chimie alimentară, 141(4), 3837-3845.
  6. Nelson, D., Cox, M. și Lehninger, A. (2013). Principiile de biochimie Lehninger (6lea). W.H. Freeman și Compania.
  7. Pedreschi, F., Mariotti, M.S., & Granby, K. (2014). Probleme actuale în acrilamida dietetică: formarea, atenuarea și evaluarea riscurilor. Jurnalul Științei alimentației și Agriculturii, 94(1), 9-20.
  8. Rajakyla, E., & Paloposki, M. (1983). Determinarea zaharurilor (și betaină) în melasă prin cromatografie lichidă de înaltă performanță. Jurnalul de cromatografie, 282, 595-602.
  9. Scales, F. (1915). DETERMINAREA REDUCERII ZAHARELOR. Jurnalul Chimiei Ciologice, 23, 81-87.
  10. Voet, D., Voet, J. și Pratt, C. (2016).Bazele biochimiei: Viața la nivel molecular(Ediția a 5-a). Wiley.