Cukor redukciók módszerei meghatározásra, fontosságra

az redukáló cukrok ezek olyan biomolekulák, amelyek redukálószerként működnek; vagyis elektronokat adhatnak egy másik molekulának, amellyel reagálnak. Más szavakkal, egy redukáló cukor olyan szénhidrát, amely szerkezetében karbonilcsoportot (C = O) tartalmaz.

Ezt a karbonilcsoportot egy kettőskötésen keresztül oxigénatomhoz kapcsolódó szénatom képezi. Ez a csoport a cukormolekulák különböző helyzeteiben található, ami más funkcionális csoportokat, például aldehideket és ketonokat eredményez.

Az aldehidek és ketonok az egyszerű cukrok vagy monoszacharidok molekuláiban találhatók. Ezeket a cukrokat ketózisokba sorolják, ha a molekulán belül a karbonilcsoportot (keton), vagy aldózisban vannak, ha terminális helyzetben (aldehid) tartalmaznak..

Az aldehidek olyan funkcionális csoportok, amelyek oxidációs-redukciós reakciókat hajthatnak végre, amelyek magukban foglalják az elektronok molekulák közötti mozgását. Az oxidáció akkor következik be, amikor egy molekula elveszt egy vagy több elektronot, és csökken, ha egy molekula egy vagy több elektronot kap.

A létező szénhidrátok közül a monoszacharidok mind redukáló cukrok. Például glükóz, galaktóz és fruktóz redukálószerként működik.

Bizonyos esetekben a monoszacharidok nagyobb molekulák, például diszacharidok és poliszacharidok részét képezik. Emiatt bizonyos diszacharidok, mint a maltóz, szintén úgy viselkednek, mint a redukáló cukrok.

index

• 1 Módszerek a redukálócukor meghatározására
  • 1.1 A Benedek-teszt
  • 1.2 A Fehling-reagens
  • 1.3 Tollens reagens
• 2 Fontosság
  • 2.1 Az orvostudomány fontossága
  • 2.2 A Maillard-reakció
  • 2.3 Az élelmiszer minősége
• 3 A redukáló cukrok és a nem redukáló cukrok közötti különbség
• 4 Referenciák

A redukáló cukrok meghatározására szolgáló eljárások

Benedict tesztje

A redukáló cukrok jelenlétének meghatározásához a mintában forró vízben oldódik. Ezután kis mennyiségű Benedict-reagenst adunk hozzá, és az oldatot hagyjuk szobahőmérsékletre melegedni. A következő 10 percben a megoldásnak meg kell kezdnie a színváltozást.

Ha a szín kékre változik, akkor nincs redukáló cukor, különösen a glükóz. Ha nagy mennyiségű glükóz van jelen a vizsgálandó mintában, akkor a színváltozás zöld, sárga, narancs, piros és végül barna lesz..

Benedict reagens több vegyület keveréke: vízmentes nátrium-karbonátot, nátrium-citrátot és réz (II) -szulfát-pentahidrátot tartalmaz. Miután hozzáadtuk az oldathoz a mintát, megkezdődnek az oxid-redukció lehetséges reakciói.

Ha redukáló cukrok vannak, ezek csökkentik Benedict-oldat réz-szulfátját (vörös színű) vörösréz-szulfiddá, ami úgy néz ki, mint a csapadék, és felelős a színváltozásért..

A nem redukáló cukrok ezt nem tehetik meg. Ez a különleges vizsgálat csak a redukáló cukrok jelenlétének minőségi megértését biztosítja; azaz azt jelzi, hogy vannak-e redukáló cukrok a mintában.

Fehling-reagens

Benedict-teszthez hasonlóan a Fehling-teszt azt is megköveteli, hogy a mintát egy oldatban teljesen feloldjuk; Ez hő jelenlétében történik annak biztosítására, hogy teljesen feloldódjon. Ezután a Fehling-oldatot folyamatosan keverjük.

Ha redukáló cukrok vannak jelen, akkor az oldatnak színváltozást kell kezdenie, mint egy oxid vagy vörös csapadék képződik. Ha nincs redukáló cukor, az oldat kék vagy zöld marad. A Fehling-oldatot két másik oldatból is készítjük (A és B)..

Az A oldat réz (II) -szulfát-pentahidrátot tartalmaz vízben oldva, és a B oldat kálium-nátrium-tartarát-tetrahidrátot (Rochelle-só) és nátrium-hidroxidot tartalmaz vízben. A két oldatot egyenlő részekben összekeverjük a végső tesztoldat elkészítéséhez.

Ezt a vizsgálatot a monoszacharidok, különösen az aldózok és a ketózok meghatározására használják. Ezeket akkor észlelik, amikor az aldehid savvá oxidálódik és réz-oxidot képez.

Az aldehid-csoporttal való érintkezés után ez redukálódik réz-ionra, amely képezi a vörös csapadékot és jelzi a redukáló cukrok jelenlétét. Ha a minta nem tartalmaz redukáló cukrot, az oldat kék színű maradna, ami negatív eredményt mutat e vizsgálathoz..

Tollens reagens

A Tollens teszt, amelyet ezüst-tükör tesztnek is neveznek, egy kvalitatív laboratóriumi vizsgálat, amelyet az aldehid és a keton megkülönböztetésére használnak. Kihasználja azt a tényt, hogy az aldehidek könnyen oxidálódnak, míg a ketonok nem.

A Tollens-tesztben Tollens-reagensként ismert keveréket használunk, amely az ammóniával összehangolt ezüstionokat tartalmazó bázikus oldat..

Ez a reagens a kereskedelemben nem kapható rövid élettartamának köszönhetően, ezért azt a laboratóriumban kell elkészíteni, amikor azt használni kívánják..

A reagens előállítása két lépésből áll:

1. lépés

A vizes ezüst-nitrátot vizes nátrium-hidroxid-oldattal elegyítjük.

2. lépés

Cseppenként csepegtetünk vizes ammóniát, amíg a kicsapódott ezüst-oxid teljesen feloldódik.

A Tollens reagens oxidálja az aldehideket, amelyek a megfelelő redukáló cukrokban vannak jelen. Ugyanez a reakció magában foglalja a Tollens reagens ezüstionjának redukálását is, amely fém-ezüstvé alakítja őket. Ha a vizsgálatot egy tiszta kémcsőben végezzük, ezüst csapadék képződik.

Így a Tollens reagens pozitív eredményét úgy határozzuk meg, hogy a "kémcsőben" belüli "ezüst tükröt" megfigyelünk; ez a tükörhatás jellemző a reakcióra.

fontosság

A redukáló cukrok jelenlétének meghatározása a különböző mintákban számos szempontból fontos, többek között az orvostudomány és a gasztronómia.

Fontosság az orvostudományban

A cukorbetegek diagnosztizálására évek óta használják a redukáló cukrok szűrővizsgálatait. Ezt azért tehetjük meg, mert ez a betegség a vércukorszint emelkedésével jellemezhető, így ezek meghatározását ezen oxidációs módszerekkel végezhetjük..

A glükóz által csökkentett oxidálószer mennyiségének mérésével a vér- vagy vizeletmintákban meghatározható a glükóz koncentrációja.

Ez lehetővé teszi a beteg számára, hogy jelezze a megfelelő inzulinmennyiséget, hogy a vércukorszint visszatérjen a normál tartományba.

Maillard reakciója

A Maillard-reakció egy sor összetett reakciót tartalmaz, amelyek bizonyos élelmiszerek főzésénél jelentkeznek. Ahogy az élelmiszer hőmérséklete nő, a redukáló cukrok karbonilcsoportjai reagálnak az aminosavak aminocsoportjaival.

Ez a főzési reakció sokféle terméket termel, és bár sokan előnyösek az egészségre, mások mérgezőek, sőt rákkeltőek. Ezért fontos tudni a normál étrendben lévő redukáló cukrok kémiai tulajdonságait.

A keményítő-tartalmú burgonyákban gazdag ételek főzésénél nagyon magas hőmérsékleten (120 ° C-nál nagyobb) a Maillard-reakció lép fel.

Ez a reakció az aminosav aszparagin és a redukáló cukrok között, az akrilamid molekulák generálásában fordul elő, amely neurotoxin és egy lehetséges rákkeltő anyag..

Az élelmiszer minősége

Bizonyos élelmiszerek minőségét a redukáló cukrok kimutatási módszereivel lehet ellenőrizni. Például: a borok, gyümölcslevek és cukornádok esetében a redukáló cukrok mennyiségét a termék minőségének jelzésére határozzák meg..

A redukáló cukrok meghatározásához az élelmiszerben a metilén-kékrel rendelkező Fehling-reagenst általában oxid-redukciós indikátorként használják. Ez a módosítás általánosan Lane-Eynon módszerként ismert.

A redukáló cukrok és a nem redukáló cukrok közötti különbség

A redukáló és a nem redukáló cukrok közötti különbség a molekuláris szerkezetben rejlik. Az egyéb molekulákat csökkentő szénhidrátok ezt a szabad aldehid- vagy ketoncsoportjukból elektronok adásával adják meg.

Ezért a nem redukáló cukrok szerkezetükben nem tartalmaznak aldehideket vagy szabad ketont. Következésképpen negatív eredményeket adnak a redukáló cukrok kimutatási tesztjeiben, mint a Fehling vagy Benedict tesztben.

A redukáló cukrok mindegyik monoszacharidot és néhány diszacharidot tartalmaznak, míg a nem redukáló cukrok tartalmazzák a diszacharidokat és az összes poliszacharidot..

referenciák

1. Benedict, R. (1907). A CUKOROK CSÖKKENTÉSE ÉS MEGHATÁROZÁSA. Journal of Biological Chemistry, 3, 101-117.
2. Berg, J., Tymoczko, J., Gatto, G. & Strayer, L. (2015). biokémia (8. kiadás). W. H. Freeman és Company.
3. Chitvoranund, N., Jiemsirilers, S., és Kashima, D. P. (2013). A felületkezelés hatása az ezüstfólia tapadására az elektrolitálással előállított üvegszubsztrátumra. Az Ausztrál Kerámia Társaság naplója, 49(1), 62-69.
4. Hildreth, A., Brown, G. (1942). Lane-Eynon módszer módosítása cukor meghatározására. A Hivatalos Analitikai Kémikusok Szövetsége 25 (3): 775-778.
5. Jiang, Z., Wang, L., Wu, W. és Wang, Y. (2013). A Maillard reakciótermékek biológiai aktivitása és fizikai-kémiai tulajdonságai a cukor-szarvasmarha kazein peptid modellrendszerekben. Élelmiszer-kémia, 141(4), 3837-3845.
6. Nelson, D., Cox, M. és Lehninger, A. (2013). A biokémia Lehninger alapelvei (6^th). W. Freeman és Company.
7. Pedreschi, F., Mariotti, M.S. és Granby, K. (2014). Az étrendi akrilamid aktuális problémái: kialakulás, mérséklés és kockázatértékelés. Journal of the Food of Food és Mezőgazdaság, 94(1), 9-20.
8. Rajakylä, E., és Paloposki, M. (1983). A cukrok (és a betain) meghatározása melaszban nagy teljesítményű folyadékkromatográfiával. Journal of Chromatography, 282, 595-602.
9. Scales, F. (1915). A RÖVIDŐ CUKOROK MEGHATÁROZÁSA. A Ciological Chemistry folyóirat, 23, 81-87.
10. Voet, D., Voet, J. & Pratt, C. (2016). A biokémia alapjai: az élet a molekuláris szinten(5. kiadás). Wiley.