Sugars Reductures Metoder för bestämning, betydelse



den reducera sockerarter de är biomolekyler som fungerar som reduktionsmedel; det vill säga de kan donera elektroner till en annan molekyl som de reagerar på. Med andra ord är ett reducerande socker en kolhydrat som innehåller en karbonylgrupp (C = O) i sin struktur.

Denna karbonylgrupp bildas av en kolatom bunden till en syreatom genom en dubbelbindning. Denna grupp kan hittas i olika positioner i sockermolekylerna, vilket resulterar i andra funktionella grupper, såsom aldehyder och ketoner.

Aldehyderna och ketonerna finns i molekylerna av enkla sockerarter eller monosackarider. Dessa socker klassificeras som ketoser om de har karbonylgruppen i molekylen (keton), eller om aldoser innehållande terminalt (aldehyd).

Aldehyder är funktionella grupper som kan utföra oxidations-reduktionsreaktioner, som involverar rörelsen av elektroner mellan molekyler. Oxidering sker när en molekyl förlorar en eller flera elektroner och reduktion när en molekyl får en eller flera elektroner.

Av de typer av kolhydrater som existerar, är monosackariderna alla reducerade sockerarter. Till exempel fungerar glukos, galaktos och fruktos som reduktionsmedel.

I vissa fall är monosackarider en del av större molekyler, såsom disackarider och polysackarider. Av denna anledning uppför vissa disackarider, som maltos, också som att reducera sockerarter.

index

  • 1 Metoder för bestämning av reducerande sockerarter
    • 1.1 Benedict-testet
    • 1.2 Fehling-reagenset
    • 1,3 Tollens reagens
  • 2 Betydelse
    • 2.1 Vikt i medicinen
    • 2.2 Maillard-reaktionen
    • 2.3 Kvaliteten på maten
  • 3 Skillnad mellan reducerande sockerarter och icke-reducerande sockerarter
  • 4 referenser

Metoder för bestämning av reducerande sockerarter

Benedict's test

För att bestämma närvaron av reducerande sockerarter i ett prov löses det upp i kokande vatten. Därefter tillsätts en liten mängd Benedict-reagens och lösningen får nå rumstemperatur. Under de kommande 10 minuterna ska lösningen börja ändra färg.

Om färgen ändras till blått, finns det inga reducerande sockerarter, speciellt glukos. Om det finns en stor mängd glukos i provet som ska analyseras, kommer färgförändringen att utvecklas till grönt, gult, orange, rött och äntligen brunt.

Benedict's reagens är en blandning av flera föreningar: den innehåller vattenfritt natriumkarbonat, natriumcitrat och koppar (II) sulfatpentahydrat. En gång tillförd till lösningen med provet, börjar de möjliga reaktionerna av oxidreduktion.

Om reducerande sockerarter, dessa reducerade kopparsulfat (blå) av Benedict lösning till en kopparsulfid (rödaktig), som ser ut som fällning och ansvarar för färgförändringen.

Icke-reducerande socker kan inte göra detta. Detta speciella test ger endast en kvalitativ förståelse för närvaron av reducerande sockerarter. det vill säga det indikerar huruvida det finns reducerande sockerarter i provet.

Fehlings reagens

I likhet med Benedict's test kräver Fehling-testet att provet är fullständigt upplöst i en lösning; Detta görs i närvaro av värme för att säkerställa att det löser sig helt. Därefter tillsättes Fehling-lösningen kontinuerligt.

Om reducerande sockerarter är närvarande bör lösningen börja ändra färg som en oxid eller en röd fällning bildas. Om det inte finns några reducerande sockerarter, förblir lösningen blå eller grön. Fehling-lösningen framställs också från två andra lösningar (A och B).

En lösning innehållande koppar (II) sulfat-pentahydrat upplöst i vatten, och lösningen B innehåller tetrahydrat natriumkaliumtartrat (Rochelle-salt) och natriumhydroxid i vatten. De två lösningarna blandas i lika delar för att göra den slutliga testlösningen.

Detta test används för att bestämma monosackarider, specifikt aldoser och ketoser. Dessa detekteras när aldehyden oxideras till syra och bildar en kopparoxid.

Efter kontakt med en aldehydgrupp reduceras den till kopparjon, vilket bildar den röda fällningen och indikerar närvaron av reducerande sockerarter. Om det inte fanns några reducerande sockerarter i provet, skulle lösningen vara en blå färg, vilket indikerar ett negativt resultat för detta test..

Tollens reagens

Tollens-testet, även känt som silverspegeltestet, är ett kvalitativt laboratorietest som används för att skilja mellan en aldehyd och en keton. Det utnyttjar det faktum att aldehyder lätt oxideras, medan ketoner inte gör det.

I Tollens-testet används en blandning som kallas Tollens-reagens, vilken är en baslösning innehållande silverjoner samordnade med ammoniak..

Detta reagens är inte kommersiellt tillgängligt på grund av dess korta livslängd, så det måste förberedas i laboratoriet när det kommer att användas.

Beredningen av reagenset innefattar två steg:

Steg 1

Det vattenhaltiga silvernitratet blandas med vattenhaltig natriumhydroxid.

Steg 2

Vattenhaltig ammoniak tillsätts droppvis till dess att den utfällda silveroxiden löser sig fullständigt.

Tollensreagenset oxiderar de aldehyder som är närvarande i motsvarande reducerande sockerarter. Samma reaktion involverar reduktionen av silverjoner av Tollens-reagenset, vilket omvandlar dem till metalliskt silver. Om testet utförs i ett rent provrör bildas en silverfällning.

Således bestäms ett positivt resultat med Tollens-reagenset genom att observera en "silverspegel" inuti provröret; Denna spegelseffekt är karakteristisk för denna reaktion.

betydelse

Att bestämma närvaron av reducerande sockerarter i olika prover är viktigt i flera aspekter som inkluderar medicin och gastronomi.

Betydelse i medicin

Screeningtester för att minska sockerarter har använts i flera år för att diagnostisera patienter med diabetes. Detta kan göras eftersom denna sjukdom kännetecknas av en ökning av blodglukosnivåer, varigenom bestämningen av dessa kan utföras genom dessa oxidationsmetoder.

Genom mätning av mängden oxidationsmedel reducerat med glukos är det möjligt att bestämma koncentrationen av glukos i blod eller urinprover.

Detta gör det möjligt för patienten att ange lämplig mängd insulin som ska injiceras så att blodsockernivåerna är tillbaka inom det normala intervallet.

Reaktionen av Maillard

Maillard-reaktionen innehåller en uppsättning komplexa reaktioner som uppstår vid matlagning av vissa livsmedel. När temperaturen i maten ökar, reagerar karbonylgrupperna hos de reducerande sockerarterna med aminosyrornas aminogrupper.

Denna kokningsreaktion alstrar olika produkter och, även om många är hälsosamma, andra är giftiga och till och med cancerframkallande. Av detta skäl är det viktigt att känna till kemi av reducerande sockerarter som ingår i den vanliga kosten.

När man lagar mat som är rik på stärkelse -liknande potatis-vid mycket höga temperaturer (större än 120 ° C) uppstår Maillard-reaktionen.

Denna reaktion sker mellan aminosyra-asparagin och reducerande sockerarter, som alstrar molekyler av akrylamid, vilket är ett neurotoxin och en möjlig cancerframkallande.

Kvaliteten på maten

Kvaliteten på vissa livsmedel kan övervakas med hjälp av detektionsmetoder för att reducera sockerarter. Till exempel: för vin, juice och sockerrör bestäms nivån av reducerande socker som en indikation på produktens kvalitet.

För bestämning av reducerande sockerarter i maten används Fehling-reagenset med metylenblått normalt som en indikator på oxidreduktion. Denna modifikation är allmänt känd som Lane-Eynon-metoden.

Skillnad mellan reducerande sockerarter och icke-reducerande sockerarter

Skillnaden mellan reducerande och icke-reducerande sockerarter ligger i deras molekylära struktur. Kolhydrater som reducerar andra molekyler gör det genom att donera elektroner från deras fria aldehyd- eller ketongrupper.

Därför har icke-reducerande sockerarter inte aldehyder eller fria ketoner i deras struktur. Följaktligen ger de negativa resultat i detektionsprov för att reducera sockerarter, som i Fehling eller Benedict-testet.

Reducerande sockerarter innefattar alla monosackarider och disackarider, medan icke-reducerande sockerarter innefattar disackarider och polysackarider alla.

referenser

  1. Benedict, R. (1907). DETEKTION OCH SKATTNING AV REDUKTION AV SUGARS. Journal of Biological Chemistry, 3, 101-117.
  2. Berg, J., Tymoczko, J., Gatto, G. & Strayer, L. (2015). biokemi (8: e upplagan). W. H. Freeman och Company.
  3. Chitvoranund, N., Jiemsirilers, S., & Kashima, D. P. (2013). Effekter av ytbehandling på vidhäftning av silverfilm på glasunderlag Tillverkad av elektroplast. Journal of the Australian Ceramic Society, 49(1), 62-69.
  4. Hildreth, A., Brown, G. (1942). Ändring av Lane-Eynon-metoden för bestämning av socker. Journal Association of Official Analytical Chemists 25 (3): 775-778.
  5. Jiang, Z., Wang, L., Wu, W., & Wang, Y. (2013). Biologiska aktiviteter och fysikalisk-kemiska egenskaper hos Maillard-reaktionsprodukter i socker-bovint kaseinpeptidmodelsystem. Matkemi, 141(4), 3837-3845.
  6. Nelson, D., Cox, M. & Lehninger, A. (2013). Lehninger-principerna för biokemi (6th). W.H. Freeman och Company.
  7. Pedreschi, F., Mariotti, M.S., & Granby, K. (2014). Aktuella problem i dietary akrylamid: Formation, begränsning och riskbedömning. Journal of Science of Food and Agriculture, 94(1), 9-20.
  8. Rajakylä, E., & Paloposki, M. (1983). Bestämning av sockerarter (och betain) i melass genom högprestanda vätskekromatografi. Journal of Chromatography, 282, 595-602.
  9. Scales, F. (1915). Bestämmelsen om minskning av sockerarter. Journal of Ciological Chemistry, 23, 81-87.
  10. Voet, D., Voet, J. & Pratt, C. (2016). Grundämnena för biokemi: Livet på molekylär nivå(5: e upplagan). Wiley.