Sukkerreduktionsmetoder til bestemmelse, betydning



den reducerende sukkerarter de er biomolekyler, der fungerer som reduktionsmidler; det vil sige, de kan donere elektroner til et andet molekyle, som de reagerer på. Med andre ord er et reducerende sukker et kulhydrat, som indeholder en carbonylgruppe (C = O) i sin struktur.

Denne carbonylgruppe dannes af et carbonatom bundet til et oxygenatom gennem en dobbeltbinding. Denne gruppe kan findes i forskellige positioner i sukkermolekylerne, hvilket resulterer i andre funktionelle grupper såsom aldehyder og ketoner.

Aldehyderne og ketoner findes i molekylerne af simple sukkerarter eller monosaccharider. Disse sukkerarter er klassificeret i ketoser, hvis de har carbonylgruppen inde i molekylet (keton) eller i aldoser, hvis de indeholder det i terminalposition (aldehyd).

Aldehyder er funktionelle grupper, som kan udføre oxidationsreduktionsreaktioner, som involverer bevægelsen af ​​elektroner mellem molekyler. Oxidation opstår, når et molekyle taber en eller flere elektroner, og reduktion, når et molekyle får en eller flere elektroner.

Af de typer kulhydrater, der findes, er monosacchariderne alle reducerende sukkerarter. For eksempel fungerer glucose, galactose og fructose som reduktionsmidler.

I nogle tilfælde er monosaccharider en del af større molekyler som disaccharider og polysaccharider. Af denne grund opfører nogle disaccharider - som maltose - også som reducerende sukkerarter.

indeks

  • 1 Metoder til bestemmelse af reducerende sukkerarter
    • 1.1 Benedict-testen
    • 1.2 Fehling-reagenset
    • 1,3 Tollens reagens
  • 2 Betydning
    • 2.1 betydning i medicin
    • 2.2 Maillard-reaktionen
    • 2.3 Kvalitet af mad
  • 3 Forskel mellem reducerende sukkerarter og ikke-reducerende sukkerarter
  • 4 referencer

Metoder til bestemmelse af reducerende sukkerarter

Benedict's test

For at bestemme tilstedeværelsen af ​​reducerende sukkerarter i en prøve opløses den i kogende vand. Dernæst tilsættes en lille mængde Benedict's reagens, og opløsningen får lov til at nå stuetemperatur. I løbet af de næste 10 minutter skal opløsningen begynde at ændre farve.

Hvis farven skifter til blå, er der ikke noget reducerende sukker til stede, især glukose. Hvis der er en stor mængde glucose til stede i prøven, der skal analyseres, vil farveændringen gå videre til grøn, gul, orange, rød og endelig brun.

Benedict's reagens er en blanding af flere forbindelser: den indeholder vandfri natriumcarbonat, natriumcitrat og kobber (II) sulfatpentahydrat. Når først opløsningen er tilsat prøven, vil de mulige reaktioner af oxidreduktion begynde.

Hvis der er reducerende sukkerarter, vil disse reducere kobbersulfat (blå farve) af Benedict's opløsning til et kobbersulfid (rødlig farve), der ligner bundfaldet og er ansvarlig for farveændringen.

Ikke-reducerende sukkerarter kan ikke gøre dette. Denne særlige test giver kun en kvalitativ forståelse for tilstedeværelsen af ​​reducerende sukkerarter; det vil sige, det indikerer, om der er reducerende sukkerarter i prøven.

Fehlings reagens

I lighed med Benedict's test kræver Fehling-testen, at prøven helt opløses i en opløsning; Dette gøres i nærværelse af varme for at sikre, at den opløses helt. Herefter tilsættes Fehling-opløsningen konstant under omrøring.

Hvis reducerende sukker er til stede, skal opløsningen begynde at ændre farve som et oxid eller et rødt bundfald dannes. Hvis der ikke er nogen reducerende sukkerarter, forbliver opløsningen blå eller grøn. Fehling-opløsningen fremstilles også fra to andre opløsninger (A og B).

Opløsning A indeholder kobber (II) sulfatpentahydrat opløst i vand, og opløsning B indeholder kaliumnatriumtartrattetrahydrat (Rochelle's salt) og natriumhydroxid i vand. De to opløsninger blandes i lige store dele for at opnå den endelige testopløsning.

Denne test anvendes til at bestemme monosaccharider, specifikt aldoser og ketoser. Disse detekteres, når aldehydet oxideres til syre og danner et kobberoxid.

Efter kontakt med en aldehydgruppe reduceres den til kobberion, som danner det røde bundfald og indikerer tilstedeværelsen af ​​reducerende sukkerarter. Hvis der ikke var reducerende sukkerarter i prøven, ville opløsningen forblive en blå farve, hvilket indikerer et negativt resultat for denne test..

Tollens reagens

Tollens-testen, også kendt som sølv spejlprøven, er en kvalitativ laboratorietest, der bruges til at skelne mellem et aldehyd og et keton. Det udnytter det faktum, at aldehyder let oxideres, mens ketoner ikke gør det.

I Tollens-testen anvendes en blanding kendt som Tollens-reagens, som er en basisk opløsning indeholdende sølvioner koordineret med ammoniak..

Dette reagens er ikke kommercielt tilgængeligt på grund af dets korte brugstid, så det skal fremstilles i laboratoriet, når det skal bruges.

Fremstillingen af ​​reagenset involverer to trin:

Trin 1

Det vandige sølvnitrat blandes med vandigt natriumhydroxid.

Trin 2

Vandig ammoniak tilsættes dråbe, indtil det udfældede sølvoxid opløses fuldstændigt.

Tollens-reagensen oxiderer de aldehyder, som er til stede i de tilsvarende reducerende sukkerarter. Den samme reaktion indebærer reduktionen af ​​sølvionerne af Tollens-reagenset, som omdanner dem til metallisk sølv. Hvis testen udføres i et rent reagensglas, dannes et sølvfældning.

Således bestemmes et positivt resultat med Tollens-reagenset ved at observere et "sølvspejl" inde i testrøret; denne spejleffekt er karakteristisk for denne reaktion.

betydning

At bestemme tilstedeværelsen af ​​reducerende sukkerarter i forskellige prøver er vigtig i flere aspekter, der omfatter medicin og gastronomi.

Betydningen i medicin

Screeningstest til reduktion af sukker er i mange år blevet anvendt til diagnosticering af patienter med diabetes. Dette kan gøres, fordi denne sygdom er karakteriseret ved en stigning i blodglukoseniveauer, hvorved bestemmelsen af ​​disse kan udføres ved disse oxidationsmetoder.

Ved at måle mængden af ​​oxidationsmiddel reduceret med glucose er det muligt at bestemme koncentrationen af ​​glucose i blod eller urinprøver.

Dette gør det muligt for patienten at angive den passende mængde insulin, der skal injiceres, så blodglukoseniveauerne er tilbage inden for det normale interval.

Reaktionen af ​​Maillard

Maillard-reaktionen indeholder et sæt komplekse reaktioner, der opstår ved madlavning af nogle fødevarer. Efterhånden som fødevarens temperatur stiger, reagerer carbonylgrupperne af de reducerende sukkerarter med aminogrupperne i aminosyrerne.

Denne kogereaktion genererer forskellige produkter, og selv om mange er gavnlige for sundheden, er andre giftige og endog kræftfremkaldende. Af denne grund er det vigtigt at kende kælen af ​​de reducerende sukkerarter, der er inkluderet i den normale kost.

Når der laves mad med rigeligt indhold af stivelse-lignende kartofler, sker Maillard-reaktionen ved meget høje temperaturer (over 120 ° C).

Denne reaktion forekommer mellem aminosyreasparaginen og reducerende sukkerarter, der genererer molekyler af acrylamid, hvilket er et neurotoksin og et mulig kræftfremkaldende middel.

Kvaliteten af ​​maden

Kvaliteten af ​​visse fødevarer kan overvåges ved hjælp af detektionsmetoder til reduktion af sukkerarter. For eksempel: til vin, juice og sukkerrør bestemmes niveauet af reducerende sukker som en indikation af produkternes kvalitet.

Til bestemmelse af reducerende sukkerarter i fødevaren anvendes Fehling-reagenset med methylenblåt normalt som en indikator for oxidreduktion. Denne modifikation er almindeligvis kendt som Lane-Eynon-metoden.

Forskel mellem reducerende sukkerarter og ikke-reducerende sukkerarter

Forskellen mellem reducerende og ikke-reducerende sukkerarter ligger i deres molekylære struktur. Kulhydrater, der reducerer andre molekyler, gør det ved at donere elektroner fra deres frie aldehyd- eller ketongrupper.

Derfor har ikke-reducerende sukker ikke aldehyder eller frie ketoner i deres struktur. Som følge heraf giver de negative resultater i påvisningstestene for reduktion af sukkerarter, som i Fehling- eller Benedict-testen.

Reduktion af sukkerarter omfatter alle monosaccharider og nogle disaccharider, mens ikke-reducerende sukkerarter indbefatter nogle disaccharider og alle polysaccharider.

referencer

  1. Benedict, R. (1907). DETEKTION OG FREMSTILLING AF REDUKTION AF SUKKER. Journal of Biological Chemistry, 3, 101-117.
  2. Berg, J., Tymoczko, J., Gatto, G. & Strayer, L. (2015). Biokemi (8. udgave). W. H. Freeman og Company.
  3. Chitvoranund, N., Jiemsirilers, S., & Kashima, D. P. (2013). Effekter af overfladebehandling på adhæsion af sølvfilm på glasunderlag fremstillet ved elektrobelægning. Journal of the Australian Ceramic Society, 49(1), 62-69.
  4. Hildreth, A., Brown, G. (1942). Modifikation af Lane-Eynon metode til bestemmelse af sukker. Journal Association of Official Analytical Chemists 25 (3): 775-778.
  5. Jiang, Z., Wang, L., Wu, W., & Wang, Y. (2013). Biologiske aktiviteter og fysisk-kemiske egenskaber ved Maillard-reaktionsprodukter i sukker-bovin kaseinpeptidmodelsystemer. Fødevarekemi, 141(4), 3837-3845.
  6. Nelson, D., Cox, M. & Lehninger, A. (2013). Lehninger principper for biokemi (6th). W.H. Freeman og Company.
  7. Pedreschi, F., Mariotti, M.S., & Granby, K. (2014). Aktuelle problemer i dietary acrylamid: Formation, afbødning og risikovurdering. Journal of Science of Food and Agriculture, 94(1), 9-20.
  8. Rajakylä, E., & Paloposki, M. (1983). Bestemmelse af sukkerarter (og betain) i melasse ved højtydende væskekromatografi. Journal of Chromatography, 282, 595-602.
  9. Scales, F. (1915). BESTEMMELSE AF REDUKTION AF SUKKER. Journal of Ciological Chemistry, 23, 81-87.
  10. Voet, D., Voet, J. & Pratt, C. (2016). Grundlag for biokemi: Livet på molekylær niveau(5. udgave). Wiley.