Сахар Сокращает Методы Определения, Важность



редуцирующие сахара это биомолекулы, которые действуют как восстановители; то есть они могут пожертвовать электроны другой молекуле, с которой они реагируют. Другими словами, восстанавливающий сахар представляет собой углевод, который содержит в своей структуре карбонильную группу (С = О)..

Эта карбонильная группа образована атомом углерода, присоединенным к атому кислорода через двойную связь. Эта группа может быть найдена в разных положениях в молекулах сахара, что приводит к другим функциональным группам, таким как альдегиды и кетоны.

Альдегиды и кетоны находятся в молекулах простых сахаров или моносахаридов. Эти сахара классифицируются в кетозах, если они имеют карбонильную группу внутри молекулы (кетон), или в альдозах, если они содержат ее в терминальном положении (альдегид).

Альдегиды являются функциональными группами, которые могут проводить окислительно-восстановительные реакции, которые включают движение электронов между молекулами. Окисление происходит, когда молекула теряет один или несколько электронов, и восстановление, когда молекула приобретает один или несколько электронов..

Из существующих видов углеводов все моносахариды являются восстанавливающими сахарами. Например, глюкоза, галактоза и фруктоза действуют как восстановители.

В некоторых случаях моносахариды являются частью более крупных молекул, таких как дисахариды и полисахариды. По этой причине некоторые дисахариды, такие как мальтоза, также ведут себя как восстанавливающие сахара..

индекс

  • 1 Методы определения редуцирующих сахаров
    • 1.1 Тест Бенедикта
    • 1.2 Реагент Фелинга
    • 1.3 Реагент Толленса
  • 2 Важность
    • 2.1 Значение в медицине
    • 2.2 Реакция Майяра
    • 2.3 Качество еды
  • 3 Разница между восстанавливающими сахарами и невосстанавливающими сахарами
  • 4 Ссылки

Методы определения редуцирующих сахаров

Тест Бенедикта

Чтобы определить наличие восстанавливающих сахаров в образце, его растворяют в кипящей воде. Затем добавляют небольшое количество реагента Бенедикта и раствору дают нагреться до комнатной температуры. В следующие 10 минут раствор должен начать менять цвет.

Если цвет меняется на синий, то редуцирующих сахаров нет, особенно глюкозы. Если в анализируемом образце присутствует большое количество глюкозы, изменение цвета будет переходить в зеленый, желтый, оранжевый, красный и, наконец, коричневый..

Реагент Бенедикта представляет собой смесь нескольких соединений: он включает безводный карбонат натрия, цитрат натрия и пентагидрат сульфата меди (II). После добавления в раствор с образцом начнутся возможные реакции восстановления оксида..

Если есть редуцирующие сахара, они уменьшат сульфат меди (синий цвет) раствора Бенедикта до сульфида меди (красноватый цвет), который выглядит как осадок и отвечает за изменение цвета.

Невосстанавливающие сахара не могут этого сделать. Этот конкретный тест обеспечивает только качественное понимание присутствия редуцирующих сахаров; то есть это указывает, есть или нет редуцирующие сахара в образце.

Реагент Фелинга

Подобно тесту Бенедикта, тест Фелинга требует, чтобы образец полностью растворился в растворе; Это делается в присутствии тепла, чтобы полностью раствориться. После этого добавляют раствор Фелинга, постоянно помешивая..

Если редуцирующие сахара присутствуют, раствор должен начать менять цвет в виде оксида или красного осадка. Если редуцирующих сахаров нет, раствор остается синим или зеленым. Раствор Фелинга также готовят из двух других растворов (А и В).

Раствор A содержит пентагидрат сульфата меди (II), растворенный в воде, а раствор B содержит тетрагидрат тартрата калия-натрия (соль Рошеля) и гидроксид натрия в воде. Два раствора смешивают в равных частях, чтобы сделать окончательное тестовое решение.

Этот тест используется для определения моносахаридов, в частности, альдоз и кетоз. Они обнаруживаются, когда альдегид окисляется до кислоты и образует оксид меди..

После контакта с альдегидной группой он превращается в ион меди, который образует красный осадок и указывает на присутствие восстанавливающих сахаров. Если бы в образце не было редуцирующих сахаров, раствор оставался бы синего цвета, что указывает на отрицательный результат для этого теста..

Реагент Толленс

Тест Толленса, также известный как тест серебряного зеркала, является качественным лабораторным тестом, который используется для различения альдегида и кетона. Он использует тот факт, что альдегиды легко окисляются, в то время как кетоны не.

В тесте Tollens используется смесь, известная как реагент Tollens, который представляет собой основной раствор, содержащий ионы серебра, координированные с аммиаком..

Этот реагент не является коммерчески доступным из-за его короткого срока полезного использования, поэтому он должен быть подготовлен в лаборатории, когда он будет использоваться.

Подготовка реагента включает в себя два этапа:

Шаг 1

Водный нитрат серебра смешивают с водным гидроксидом натрия.

Шаг 2

Водный аммиак добавляют по каплям, пока осажденный оксид серебра полностью не растворится.

Реагент Толленса окисляет альдегиды, которые присутствуют в соответствующих восстанавливающих сахарах. Та же самая реакция включает восстановление ионов серебра из реагента Толленса, который превращает их в металлическое серебро. Если испытание проводится в чистой пробирке, образуется осадок серебра.

Таким образом, положительный результат с реагентом Толленса определяется путем наблюдения «серебряного зеркала» внутри пробирки; этот зеркальный эффект характерен для этой реакции.

важность

Определение наличия редуцирующих сахаров в разных образцах важно в нескольких аспектах, включая медицину и гастрономию..

Значение в медицине

Скрининговые тесты на снижение сахара использовались в течение многих лет для диагностики пациентов с диабетом. Это может быть сделано, потому что это заболевание характеризуется повышением уровня глюкозы в крови, посредством чего определение их может быть выполнено этими методами окисления.

Измеряя количество окислителя, уменьшенного глюкозой, можно определить концентрацию глюкозы в образцах крови или мочи..

Это позволяет пациенту указывать соответствующее количество инсулина, которое необходимо ввести, чтобы уровень глюкозы в крови вернулся в нормальный диапазон..

Реакция Майяра

Реакция Майяра включает комплекс сложных реакций, возникающих при приготовлении некоторых продуктов. Когда температура пищи увеличивается, карбонильные группы восстанавливающих сахаров реагируют с аминогруппами аминокислот..

В результате этой реакции приготовления пищи образуются разнообразные продукты, и, хотя многие из них полезны для здоровья, другие являются токсичными и даже канцерогенными. По этой причине важно знать химию редуцирующих сахаров, которые включены в обычную диету..

При приготовлении продуктов, богатых крахмалоподобным картофелем, при очень высоких температурах (выше 120 ° C) происходит реакция Майяра.

Эта реакция происходит между аминокислотой аспарагин и восстанавливающими сахарами, генерируя молекулы акриламида, который представляет собой нейротоксин и возможный канцероген.

Качество еды

Качество определенных продуктов можно отслеживать с помощью методов обнаружения снижения сахара. Например: для вин, соков и сахарного тростника уровень редуцирующих сахаров определяется как показатель качества продукта..

Для определения восстанавливающих сахаров в пищевых продуктах обычно используют реагент Фелинга с метиленовым синим в качестве индикатора восстановления оксидов. Эта модификация широко известна как метод Лейна-Эйнона.

Разница между восстанавливающими сахарами и невосстанавливающими сахарами

Разница между восстанавливающими и невосстанавливающими сахарами заключается в их молекулярной структуре. Углеводы, которые восстанавливают другие молекулы, делают это, жертвуя электроны из их свободных альдегидных или кетоновых групп..

Следовательно, невосстанавливающие сахара не имеют в своей структуре альдегидов или свободных кетонов. Следовательно, они дают отрицательные результаты в тестах на обнаружение редуцирующих сахаров, как в тесте Фелинга или Бенедикта.

Восстанавливающие сахара включают все моносахариды и некоторые дисахариды, в то время как невосстанавливающие сахара включают некоторые дисахариды и все полисахариды.

ссылки

  1. Бенедикт Р. (1907). ОБНАРУЖЕНИЕ И ОЦЕНКА СОКРАЩЕНИЯ САХАРА. Журнал биологической химии, 3, 101-117.
  2. Berg, J., Tymoczko, J., Gatto, G. & Strayer, L. (2015). биохимия (8-е изд.). У. Х. Фриман и Компания.
  3. Chitvoranund, N., Jiemsirilers S., & Kashima, D.P. (2013). Влияние обработки поверхности на адгезию серебряной пленки на стеклянной подложке, изготовленной методом электроосаждения. Журнал Австралийского керамического общества, 49(1), 62-69.
  4. Хилдрет А., Браун Г. (1942). Модификация метода Лейна-Эйнона для определения сахара. Журнал Ассоциация официальных аналитических химиков 25 (3): 775-778.
  5. Jiang Z., Wang L., Wu, W. & Wang Y. (2013). Биологическая активность и физико-химические свойства продуктов реакции Майяра в модельных системах сахар-бычий казеиновый пептид. Пищевая химия, 141(4), 3837-3845.
  6. Нельсон Д., Кокс М. и Ленингер А. (2013). Lehninger Принципы биохимии (6го). W.H. Фримен и Компания.
  7. Pedreschi F., Mariotti M.S. & Granby K. (2014). Актуальные проблемы диетического акриламида: формирование, смягчение и оценка риска. Журнал науки о продовольствии и сельском хозяйстве, 94(1), 9-20.
  8. Rajakylä, E. & Paloposki, M. (1983). Определение сахара (и бетаина) в патоке с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии. Журнал Хроматографии, 282, 595-602.
  9. Весы Ф. (1915). ОПРЕДЕЛЕНИЕ СНИЖЕНИЯ САХАРА. Журнал циологической химии, 23, 81-87.
  10. Voet, D., Voet, J. & Pratt, C. (2016). Основы биохимии: жизнь на молекулярном уровне(5-е изд.). Wiley.