Методи кількісного визначення вітамінів. Кількісне визначення вітаміну с. Приготування стандартних розчинів

ГОСТ Р 54635-2011

Група Н59

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ

ПРОДУКТИ ХАРЧОВІ ФУНКЦІОНАЛЬНІ

Метод визначення вітаміну А

Functional food products. Method of vitamin A determination

ГКС 67.050
ОКСТУ 9109

Дата введення 2013-01-01

Передмова

Цілі та принципи стандартизації в Російській Федерації встановлені Федеральним законом N 184-ФЗ "Про технічне регулювання" від 27 грудня 2002 р., а правила застосування національних стандартів Російської Федерації - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизація в Російській Федерації. Основні положення"

Відомості про стандарт

1 РОЗРОБЛЕН Установою Російської академії медичних наук Науково-дослідним інститутом харчування

2 ВНЕСЕН Технічним комітетом зі стандартизації ТК 36 "Функціональні харчові продукти"

3 ЗАТВЕРДЖЕНИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ Наказом Федерального агентства з технічного регулювання та метрології від 12 грудня 2011 р. N 784-ст

4 ВВЕДЕНО ВПЕРШЕ


Інформація про зміни до цього стандарту публікується в інформаційному покажчику "Національні стандарти", що щорічно видається, а текст змін і поправок - у щомісячно видаваних інформаційних покажчиках "Національні стандарти". У разі перегляду (заміни) або скасування цього стандарту відповідне повідомлення буде опубліковане у щомісячному інформаційному покажчику "Національні стандарти". Відповідна інформація, повідомлення та тексти розміщуються також в інформаційній системі загального користування - на офіційному сайті Федерального агентства з технічного регулювання та метрології в мережі Інтернет

1 Область застосування

1 Область застосування

Цей стандарт поширюється на функціональні харчові продукти та встановлює метод визначення масової частки вітаміну А у вигляді ретинолу, ацетату ретинолу, пальмітату ретинолу за допомогою високоефективної рідинної хроматографії (далі – ВЕРХ).

Діапазон вимірів масової частки вітаміну А становить від 0,5 до 10,0 млн.

Примітка - Цей стандарт дозволяється розповсюджувати на продукти харчування за умови дотримання діапазону вимірювань.

2 Нормативні посилання

У цьому стандарті використано нормативні посилання на такі стандарти:

ГОСТ Р 8.563-2009 Державна система забезпечення єдності вимірів. Методики (методи) вимірів

ГОСТ Р 12.1.019-2009 Система стандартів безпеки праці. Електробезпека. Загальні вимоги та номенклатура видів захисту

ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 Точність (правильність та прецизійність) методів та результатів вимірювань. Частина 6. Використання значень точності практично

ГОСТ Р ІСО/МЕК 17025-2006 * Загальні вимоги до компетентності випробувальних та калібрувальних лабораторій
________________
ГОСТ ІСО/МЕК 17025-2009

ГОСТ Р 51652-2000 Спирт етиловий ректифікований із харчової сировини. Технічні умови

ГОСТ Р 52062-2003 Олії рослинні. Правила приймання та методи відбору проб

ГОСТ Р 52179-2003 Маргарини, жири для кулінарії, кондитерської, хлібопекарської та молочної промисловості. Правила приймання та методи контролю

ГОСТ Р 52349-2005 Продукти харчові. Продукти харчові функціональні. терміни та визначення

ГОСТ Р 53228-2008 Ваги неавтоматичної дії. Частина 1. Метрологічні та технічні вимоги. Випробування

ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартів безпеки праці. Пожежна безпека. Загальні вимоги

ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартів безпеки праці. Загальні санітарно-гігієнічні вимоги до повітря робочої зони

ГОСТ 12.1.007-76. Система стандартів безпеки праці. Шкідливі речовини. Класифікація та загальні вимоги безпеки

ГОСТ 427-75 Лінійки вимірювальні металеві. Технічні умови

ГОСТ 1770-74 (ІСО 1042-83, ІСО 4788-80) Посуд мірний лабораторний скляний. Циліндри, мензурки, колби, пробірки. Загальні технічні умови

ГОСТ 4166-76 Реактиви. Натрій сірчанокислий. Технічні умови

ГОСТ 4517-87 Реактиви. Методи приготування допоміжних реактивів та розчинів, що застосовуються при аналізі

ГОСТ 6709-72 Вода дистильована. Технічні умови

ГОСТ 9293-74 Азот газоподібний та рідкий. Технічні умови

ГОСТ 12026-76 Папір фільтрувальний лабораторний. Технічні умови

ГОСТ 13496.0-80 * Комбікорми, сировина. Методи відбору проб
________________
* На території Російської Федерації документ не діє. Діє ДСТУ ISO 6497-2011, тут і далі за текстом. - Примітка виробника бази даних.

ГОСТ 14919-83 Електроплити, електроплитки та гарячі електрошафи побутові. Загальні технічні умови

ГОСТ 16317-87 Холодильні прилади електричні побутові. Загальні технічні умови

ГОСТ 18300-87 Спирт етиловий технічний ректифікований. Технічні умови

ГОСТ 19627-74 Гідрохінон (парадіоксибензол). Технічні умови

ГОСТ 24363-80 Реактиви. Калію гідроокис. Технічні умови

ГОСТ 25336-82 Посуд та обладнання лабораторні скляні. Типи, основні параметри та розміри

ГОСТ 26809-86 Молоко та молочні продукти. Правила приймання, методи відбору та підготовка проб.

ГОСТ 27025-86 Реактиви. Загальні вказівки щодо проведення випробувань

ГОСТ 28498-90 Термометри скляні рідинні. Загальні вимоги. Методи випробувань

ГОСТ 29227-91 (ІСО 835-1-81) Посуд лабораторний скляний. Піпетки градуйовані. Частина 1. Загальні вимоги

Примітка - При користуванні цим стандартом доцільно перевірити дію стандартів посилань в інформаційній системі загального користування - на офіційному сайті Федерального агентства з технічного регулювання та метрології в мережі Інтернет або за щорічно видається інформаційному покажчику "Національні стандарти", який опублікований станом на 1 січня , та за відповідними інформаційними покажчиками, що щомісяця видаються, опублікованими в поточному році. Якщо стандарт посилається (змінений), то при користуванні цим стандартом слід керуватися замінним (зміненим) стандартом. Якщо стандарт зв'язку скасовано без заміни, то положення, в якому дано посилання на нього, застосовується в частині, що не зачіпає це посилання.

3 Терміни та визначення

У цьому стандарті застосовані терміни за ГОСТ Р 52349 а також наступний термін з відповідним визначенням:

4 Сутність методу

Визначення вітаміну А в екстракті, отриманому з аналізованої проби, проводять поділом методом ВЕРХ з подальшим фотометричним або флуориметричним детектуванням. При необхідності екстракт отримують після лужного гідролізу проби, що аналізується.

Кількісний аналіз проводять методом зовнішнього стандарту з використанням площі або висоти піків ретинолу, ацетату ретинолу, пальмітату ретинолу.

5 Вимоги безпеки

5.1 Умови безпечного проведення робіт

При виконанні випробувань необхідно дотримуватись вимог пожежної безпеки, встановлені ГОСТ 12.1.004, електробезпеки - ГОСТ Р 12.1.019, техніки безпеки при роботі з реактивами - ГОСТ 12.1.007, а також вимоги, викладені в технічній документації на спектрофотометр, хроматограф, інші прилади та обладнання.

Приміщення, в якому проводять випробування, має бути забезпечене припливно-витяжною вентиляцією. Контроль за вмістом шкідливих речовин у повітрі робочої зони слід проводити відповідно до вимог ГОСТ 12.1.005.

Під час роботи з газовими балонами необхідно керуватися.

5.2 Вимоги до кваліфікації оператора

До виконання випробувань та опрацювання результатів допускаються особи з вищою або середньою спеціальною освітою за професіями: хімік, інженер-хімік, технік, лаборант, з досвідом роботи в хімічній лабораторії. Перше застосування методу в лабораторії слід проводити під наглядом кваліфікованого спеціаліста в галузі ВЕРХ.

6 Умови виконання випробування

6.1 Загальні умови

Випробування проводять у нормальних лабораторних умовах: температура навколишнього середовища – (25±5) °С; відносна вологість – (65±15)%; частота змінного струму – (50±5) Гц; напруга у мережі - (220±10) Ст.

При приготуванні та зберіганні розчинів слід виконувати вимоги ГОСТ 27025, ГОСТ 4517.

Для запобігання руйнуванню вітаміну А аналіз випробуваного матеріалу та стандартів проводять у присутності антиоксиданту (аскорбінової кислоти, гідрохінону, пірогалолу), оберігаючи проби від попадання на них прямого сонячного світла.

6.2 Умови фотометричних вимірів

Умови фотометричних вимірювань наведено у таблиці 1.


Таблиця 1 - Умови фотометричних вимірів

6.3 Умови хроматографічного аналізу

Температура хроматографічної колонки: 25 ° С або температура навколишнього середовища.

Швидкість потоку рухомої фази: 0,7 см/хв (орієнтовне значення).

Об'єм проби, що вводиться: 50·10 см.

Рухома фаза: суміш ацетонітрилу, метилового спирту, метилену хлористого в об'ємному співвідношенні 50:45:5.

Перевірку оптимальності умов хроматографічного поділу здійснюють шляхом хроматографічного аналізу змішаного розчину ретинолу, ацетату ретинолу, пальмітату ретинолу з масовою концентрацією кожної речовини не менше ніж 0,4 мкг/см. Даний змішаний розчин готують з основних розчинів ретинолу, ацетату ретинолу, пальмітату ретинолу за аналогією з методикою приготування робочих розчинів 8.1.2. Ефективність хроматографічного поділу визнається задовільною, якщо коефіцієнт поділу сусідніх піків ретинолу, ацетату ретинолу, пальмітату ретинолу не менше 1,3. В іншому випадку для досягнення необхідної ефективності поділу експериментальним шляхом підбирають швидкість потоку рухомої фази або проводять випробування інших колонок.

7 Засоби вимірювань, допоміжні пристрої, реактиви та матеріали

7.1 Для визначення вмісту масової частки вітаміну А застосовують такі засоби вимірювань, допоміжне обладнання та матеріали:

- ваги по ГОСТ Р 53228, що забезпечують точність зважування з межами абсолютної похибки, що допускається ±0,1 мг;

- спектрофотометр із спектральним діапазоном роботи від 190 до 1100 нм, основною похибкою вимірювань коефіцієнта пропускання не більше 1%;

- кювети кварцові із довжиною оптичного шляху 1 см;

- хроматограф високоефективний рідинний, що включає такі елементи: насос; пристрій для введення проб; флуориметричний детектор (довжини хвиль, нм: збудження - 325 нм, емісії - 470 нм) або спектрофотометричний детектор (довжина хвилі детектування - 325 нм) з рівнем шумів не більше 10 одиниць оптичної щільності та відносною похибкою вимірювань не більше колонку аналітичну для ВЕРХ діаметром 0,30-0,46 см, довжиною 10-25 см, заповнену октадецилсилікагелем з розміром частинок 5 мкм; реєструючий пристрій - інтегратор або самописець, що дозволяє проводити вимірювання площі (або висоти) піку з похибкою трохи більше 1%; програмне забезпечення для обробки одержаних результатів вимірювань;

- фільтри для фільтрування рухомої фази та аналізованих розчинів (наприклад, з розміром пор 0,45 мкм);

- мікрошприц типу "Гамільтон" місткістю 0,1 см для введення проб у рідинний хроматограф;

- піпетки градуйовані 1(2,3)-1(2)-1-0,5(1,2,5,10,25) за ГОСТ 29227 або автоматичні дозатори з аналогічними або змінюваними обсягами доз з відносною похибкою дозування не більше ± 1%;

- циліндри 1-50(100,250)-1(2) за ГОСТ 1770;

- Колби мірні 2-50(100,250,500,1000)-2 за ГОСТ 1770;

- пробірки мірні з притертими пробками П-2-5(10,15,20,25)-0,1(0,2)ХС за ГОСТ 1770;

- склянки В(Н)-1-50(100,150,250)ТХС за ГОСТ 25336;

- колби круглодонні К-1-100(250,500)-29/32ТС за ГОСТ 25336;

- воронки В-36(56)-80ХС, В-75-110(140)ХС, В-100-150ХС за ГОСТ 25336;

- Лінійка металева з ціною розподілу 1 мм за ГОСТ 427;

- струшувач для колб та пробірок з діапазоном частот коливань платформ 100-150 коливань за хвилину;

- центрифуга, що забезпечує 4-6 тис. об/хв;

- баня водяна з регулятором нагріву, що підтримує температуру від 40° до 100°С;

- Лазня ультразвукова лабораторна робочим об'ємом не менше 2 дм;

- Випарник ротаційний з діапазоном робочого тиску від 7 мм рт.ст. до 760 мм рт.ст. (від 9 · 10 Па до 10 · 10 Па) або насос водоструминний за ГОСТ 25336;

- холодильники скляні лабораторні за ГОСТ 25336;

- термометр лабораторний рідинний діапазоном температур від 0 ° С до 100 ° С, ціною розподілу шкали 1 ° С за ГОСТ 28498;

- Балон з газоподібним азотом за ГОСТ 9293, ос.ч., і по;

- папір фільтрувальний лабораторний за ГОСТ 12026;

- плитка електрична закритого типу за ГОСТ 14919;

- млин лабораторний електричний;

- холодильник побутовий за ГОСТ 16317.

7.2 При виконанні вимірювань застосовують наступні реактиви та матеріали:

- спирт етиловий абсолютний () масовою часткою основної речовини не менше 99,9%;

- спирт етиловий ректифікований () масовою часткою основної речовини не менше 96% або за ГОСТ Р 51652, ГОСТ 18300;

- спирт метиловий () масовою часткою основної речовини не менше 99,9%;

- ацетонітрил () масовою часткою основної речовини не менше 99,8%;

- метилен хлористий () масовою часткою основної речовини не менше 99,8%;

- н-гексан () масовою часткою основної речовини не менше 99%;

- етилацетан () масовою часткою основної речовини не менше 99% або за ГОСТ 8981;

- пропанол-2() масовою часткою основної речовини не менше 99%;

- петролейний ефір, перегнаний при температурі (50±10) °С, очищений від перекисів;

- Діетиловий ефір, очищений від перекисів, що містить 0,1% пирогаллола, по ;

- калію гідроокис (КОН) за ГОСТ 24363, х.ч. або ч.д.а., розчин КОН масовою часткою 50%;

- натрій сірчанокислий () безводний масовою часткою основної речовини не менше 99,5% або за ГОСТ 4166, х.ч.;

- воду дистильовану за ГОСТ 6709;

- кислоту аскорбінову () або , х.ч.;

- гідрохінон () масовою часткою основної речовини не менше 99% або за ГОСТ 19627;

- пирогаллол () масовою часткою основної речовини не менше 99%;

- бутилгідрокситолуол () масовою часткою основної речовини не менше 99%;

- ретинол ()=286,5 г/моль, масовою часткою основної речовини не менше ніж 90%;

- ретинолу ацетат ()=328,5 г/моль, масовою часткою основної речовини не менше 90% або ;

- ретинолу пальмітат ()=524,9 г/моль, масовою часткою основної речовини не менше 90% або .

7.3 Допускається застосування інших засобів вимірювань, допоміжного обладнання, які не поступаються вищевказаним за метрологічними та технічними характеристиками та забезпечують необхідну точність вимірювання, а також реактивів та матеріалів за якістю не гірше за вищевказані.

8 Підготовка до виконання вимірювань

8.1 Приготування розчинів

8.1.1 Основні стандартні розчини

Розчиняють близько 50 мг ретинолу (або ретинолу ацетату, або ретинолу пальмітату) у 50 см абсолютного етилового спирту. Масова концентрація ретинолу (або ретинолу ацетату, або ретинолу пальмітату) у розчині становить приблизно 1,0 мг/см. Далі 2 см розчину ретинолу (або ретинолу ацетату, або ретинолу пальмітату) за допомогою піпетки поміщають у мірну колбу об'ємом 50 см і доводять до мітки спиртом абсолютним етиловим. Масова концентрація сполук отриманих основних стандартних розчинах становить приблизно 40 мкг/см.

8.1.2 Градуювальні розчини

З основних стандартних розчинів готують не менше чотирьох градуювальних розчинів ретинолу (або ретинолу ацетату, або ретинолу пальмітату) в діапазоні масових концентрацій 0,4-4,0 мкг/см шляхом точного розведення основних стандартних розчинів етиловим абсолютним спиртом в мірній колбі місткістю 50.

Визначення масової концентрації ретинолу (або ретинолу ацетату, або ретинолу пальмітату), (мкг/см) проводять після вимірювання оптичної щільності градуювальних розчинів у кварцовій кюветі з товщиною поглинаючого шару 1 см на спектрофотометрі при оптимальній довжині хвилі і обчислюють за формулою

де - значення оптичної щільності градуювального розчину;

- значення оптичної щільності градуювального розчину в абсолютному етиловому спирті або 2-пропанолі масової концентрації 1 г в 100 см при товщині поглинаючого шару 1 см, наведене в таблиці 1;

10 – коефіцієнт перерахунку;

- Коефіцієнт, що враховує поглинання супутніх компонентів при вимірюванні , що обчислюється за формулою

де - площа піку стандартної речовини при проведенні ВЕРХ аналізу, mAU с (AU с);

- сума площ піків супутніх компонентів при проведенні ВЕРХ аналізу стандартної речовини, mAU с (AU с).

Всі розчини під час приготування та аналізу ретельно захищають від впливу ультрафіолетового випромінювання. Розчини ретинолу зберігають за температури нижче 4 °С протягом 2 міс. Свіжоприготовані розчини ретинолу ацетату або ретинолу пальмітату використовують для вимірювань протягом 2-3 годин при кімнатній температурі.

8.2 Відбір та підготовка проб

8.2.1 Відбір проб проводять за ГОСТ 13496.0, ГОСТ 26809, ГОСТ Р 52062, ГОСТ Р 52179.

8.2.2 Великі частинки середньої проби, виділеної методом квартування з лабораторної проби, подрібнюють з використанням відповідного обладнання (наприклад, лабораторного млина) до такого стану, щоб весь продукт проходив через сито з отворами діаметром 1 мм. Розмелену пробу ретельно перемішують.

Аналізовані проби гомогенізують, уникаючи впливу підвищеної температури.

8.2.3 Харчові продукти на олійно-жировій основі з масовою часткою води 1% і менше, збагачені ацетатом ретинолу або пальмітатом ретинолу

2-5 г аналізованої проби переносять у мірну колбу місткістю 25 см, розчиняють у 10-15 см н-гексану, використовуючи ультразвукову баню для прискорення розчинення. Розчин доводять до мітки н-гексаном. При необхідності розчин можна використовувати для подальшого розведення н-гексаном. Потім аліквоту гексанового розчину упарюють у струмі азоту і сухий залишок перерозчиняють в елюенті.

8.2.4 Харчові продукти на олійно-жировій основі з масовою часткою води не більше 20%, збагачені ацетатом ретинолу або пальмітатом ретинолу

2-5 г аналізованої проби розчиняють при інтенсивному перемішуванні 10-15 см н-гексану, використовуючи ультразвукову баню для прискорення розчинення. видаляють надлишок води додаванням безводного сульфату натрію. Вміст колби фільтрують через паперовий фільтр для відділення осаду, що не розчинився. Колбу промивають двічі 5 см н-гексану. Фільтрати збирають у мірну колбу місткістю 25 см. Розчин доводять до мітки н-гексаном. Потім аліквоту гексанового розчину упарюють у струмі азоту і сухий залишок перерозчиняють в елюенті.

8.2.5 Інші продукти харчування, збагачені ацетатом ретинолу або пальмітатом ретинолу

Для проведення лужного гідролізу 1-30 г аналізованої проби сухого або рідкого матеріалу поміщають у круглодонну колбу місткістю 100-500 см. До сухого матеріалу додають 5-20 см води і нагрівають на водяній бані при температурі 60 - 70 °С при перемішуванні в протягом 5 хв. Потім додають 50-150 см етилового спирту ректифікованого (або метилового спирту), 0,2-1,0 г антиоксиданту (аскорбінової кислоти, гідрохінону, бутилгідрокситолуолу), 4-40 см 50%-ного розчину гідроксиду калію і нагрівають протягом 15- 45 хв на водяній бані із зворотним холодильником при температурі 80 °С-100 °С.

Рекомендовані співвідношення випробуваного матеріалу та реактивів наведено у таблиці 2.


Таблиця 2 - Рекомендовані співвідношення випробуваного матеріалу та реактивів

При проведенні лужного гідролізу при кімнатній температурі протягом не менше 16 год використовують вищезгадані співвідношення матеріалу та реактивів.

Якщо після охолодження на поверхні суміші залишається шар олії або жиру, то обсяг доданого розчину KОН і час проведення лужного гідролізу збільшують.

Після закінчення гідролізу вміст колби швидко охолоджують до (20±5) °З кількісно переносять у ділильну вирву. Колбу обполіскують водою, обсяг якої дорівнює обсягу доданого етилового спирту (або метилового), і воду зливають у ту ж лійку. Вітамін А екстрагують діетиловим (або петролейним) ефіром, н-гексаном, н-гексаном з добавкою діетилового (або петролейного) ефіру в об'ємному співвідношенні 1:1 протягом двох хвилин. Для урахування можливої ​​неповної екстракції вітаміну А слід використовувати метод добавок до стандартів.

Екстракцію повторюють три-чотири рази порціями екстрагента 50-100 см. Об'єднаний екстракт відмивають від лугу три-чотири рази порціями води 50-150 см до зникнення лужної реакції промивних вод (за універсальним індикаторним папером).

Для видалення води екстракт фільтрують через фільтр 2-5 г безводного сульфату натрію. Далі екстракт упарюють насухо, використовуючи випарник роторний при температурі не вище 50 °С і потім перерозчиняють в елюенті. При необхідності розчин можна використовувати для подальшого розведення.

Розчин, отриманий за 8.2.3 (8.2.4, 8.2.5), аналізують методом ВЕРХ. Масу аналізованої проби і об'єм розчинника підбирають таким чином, щоб концентрація речовин, що визначаються в аналізованому розчині знаходилася в діапазоні від 0,4 до 4,0 мкг/см.

8.3 Підготовка рідинного хроматографа

Підготовку рідинного хроматографа до роботи здійснюють відповідно до інструкції з експлуатації обладнання. Перед початком роботи колонку промивають елюентом.

8.4 Побудова градуювальної залежності

Процедури побудови градуювальної залежності виконують відповідно до посібника з експлуатації обладнання. Проводять хроматографічний аналіз усіх градуювальних розчинів, приготованих за 8.1.2.

Градуювальний графік будують у координатах "аналітичний сигнал" - "масова концентрація вітаміну в градуювальному розчині, мкг/см". Для кожного аналізованого градуювального розчину проводять два паралельні виміри і знаходять середньоарифметичне значення. Відмінність між виміряними значеннями аналітичних сигналів та значеннями часу утримання не повинна перевищувати 5% від середніх значень. Лінійні ділянки градуювального графіка повинні відповідати всьому діапазону масових концентрацій вітаміну А, що визначаються.

Коефіцієнт градуювального графіка , мкг/см/(mAU·с) або мкг/см/(AU·с) визначають як середньоарифметичне значення коефіцієнтів , що обчислюються за формулою

де - масова концентрація стандартних речовин у -му градуювальному розчині, мкг/см;

- площа (висота) аналітичного сигналу при аналізі -го градуювального розчину, mAU с (AU с) або висота піку, мм.

Правильність побудови градуювальної залежності контролюється значенням достовірної апроксимації 0,997.

Градуювання проводиться у таких випадках: на етапі освоєння методу, за зміни умов хроматографічного аналізу чи виявлення невідповідності метрологічним вимогам результатів оперативного контролю чи внутрішнього аудиту.

9 Виконання вимірювань

У колонку хроматографа послідовно вводять рівні обсяги випробуваного та градуювального розчинів. Як градуювальний вибирають розчин, висота піку якого найменше відрізняється від висоти піку випробуваного розчину. Концентрацію вітаміну А() у розчині, який використовується для градуювання, уточнюють у день його використання за 8.1.2.

Для ідентифікації піків зіставляють час утримування ретинолу (або ретинолу ацетату або ретинолу пальмітату) випробуваного розчину та розчину стандарту, а також додають до випробуваного розчину розчин стандарту з близьким вмістом вітаміну А.

10 Обробка та оформлення результатів

Масову частку вітаміну А, млн, обчислюють за формулами:

де - Коефіцієнт градуювального графіка по 8.4;


- Об'єм розведення, см;

- Маса аналізованої проби, р.

З використанням градуювального розчину

де - масова концентрація градуювального розчину, мкг/см;

- Об'єм розведення, см;

- середньоарифметичне значення результатів вимірювань площі (висоти) піку аналізованого компонента для двох паралельних хроматографічних аналізів випробуваного розчину, mAU с (AU с) або висота піку, мм;

- Маса аналізованої проби, г;

- середньоарифметичне значення результатів вимірювань площі (висоти) піку аналізованого компонента для двох паралельних хроматографічних аналізів градуювального розчину, mAU с (AU с) або висота піку, мм.

Результат обчислюють до третього десяткового знака та округляють до другого десяткового знака.

При аналізі кожної проби виконують два паралельні визначення, починаючи з взяття навішення випробуваної проби.

Розбіжність між результатами двох паралельних вимірювань (у відсотках від середнього значення), виконаними одним оператором з використанням ідентичних реактивів та обладнання та в мінімально можливий проміжок часу, не повинна перевищувати (межа повторюваності наведена в таблиці 3) з довірчою ймовірністю 95%.

При дотриманні цієї умови за остаточний результат випробування набувають середньоарифметичного значення.

Межі відносної похибки визначення масової частки вітаміну А(), у відсотках від результату випробування, і за довірчої ймовірності 95% не повинні перевищувати значень, зазначених у таблиці 3.

Результат визначення вітаміну А подають у такому вигляді:

млн при 95%, (6)

де - Середньоарифметичне значення результатів двох паралельних визначень, млн;

- значення межі абсолютної похибки визначень, млн, що обчислюється за формулою

Результати випробувань заносять у протокол, у якому вказують:

- Посилання на цей стандарт;

- вид, походження та назва проби;

- спосіб та дату відбору проби;

- дату надходження та випробування проби;

- результати дослідження;

- Причини відхилень у процедурі визначення від встановлених умов.

Бохан Іван

Людям ще в давнину було відомо, що відсутність деяких продуктів у харчовому раціоні може бути причиною захворювань.

Відсутність вітамінів у їжі може призводити до тяжких розладів в організмі. Найпоширенішим вітаміном є вітамін С. З давніх-давен люди страждали від численних важких хвороб, причини яких були невідомі. Одна з таких хвороб - цинга, на неї зазвичай хворіють люди на Крайній Півночі. Відомо, що в експедиції Васко да Гама від цинги загинуло близько 60% моряків, така ж доля спіткала російського мореплавця В. Берінга та багатьох членів його екіпажу в 1741, російського полярника Г.Я. Сєдова в 1914 р. та ін. За час існування парусного флоту від цинги загинуло моряків більше, ніж у всіх морських битвах, разом узятих. І причиною цього був недолік чи гіповітаміноз вітаміну С.

Завантажити:

Попередній перегляд:

Муніципальна бюджетна загальноосвітня установа

«Середня загальноосвітня школа №25»

Секція природознавства

Визначення вмісту вітаміну С у продуктах харчування

Виконав: Бохан Іван

Студент 7В класу

Керівник: Бохан Віра Василівна, учитель хімії

Абакан 2015

Вступ ………………………………………………………………………….3

I. Теоретична частина……………………………………………………………4

1. Історія відкриття та вивчення вітаміну С………………………………4
2. Біологічна цінність вітаміну С……………………………………..5
3. Добова потреба у вітаміні С……………………………………...5
4. Вітамінна недостатність – авітаміноз……………………………..6
5. Ознаки гіпервітамінозу……………………………………………….6
6. Профілактика авітамінозу……………………………………………....7
7. Джерела вітаміну С…………………………………………………...8

ІІ. Практична частина. Кількісне визначення змісту

Вітаміну С у продуктах харчування йодометричним методом…..………… 9

1. Приготування робочих розчинів визначення вітаміну С….….9

1. Випробування розчинів на точність………………………………………10

1. Визначення аскорбінової кислоти в продуктах……………..………10

1. Обробка отриманих результатів ……………………..…………….10

Заключение……………………………………………………………………….11

Література……………………………………………………………………….12

Додаток………………………………………………………………………13

Вступ

Людям ще в давнину було відомо, що відсутність деяких продуктів у харчовому раціоні може бути причиною захворювань.

Відсутність вітамінів у їжі може призводити до тяжких розладів в організмі. Найпоширенішим вітаміном є вітамін С. З давніх-давен люди страждали від численних важких хвороб, причини яких були невідомі. Одна з таких хвороб - цинга, на неї зазвичай хворіють люди на Крайній Півночі. Відомо, що в експедиції Васко да Гама від цинги загинуло близько 60% моряків, така ж доля спіткала російського мореплавця В. Берінга та багатьох членів його екіпажу в 1741, російського полярника Г.Я. Сєдова в 1914 р. та ін. За час існування парусного флоту від цинги загинуло моряків більше, ніж у всіх морських битвах, разом узятих. І причиною цього був недолік чи гіповітаміноз вітаміну С.

В даний час рік у рік ми побоюємося сезонних захворювань ГРЗ. Одним із профілактичних засобів є вітамін С. «За даними вітчизняних дослідників, недолік аскорбінової кислоти у школярів в 2 рази знижує здатність лейкоцитів знищувати хвороботворні мікроби, що потрапили в організм, внаслідок чого частота гострих респіраторних захворювань збільшується на 26–40%, і навпаки, прийом вітамінів значно знижує показник частоти ГРЗ» Я побачив, що ця тема актуальна і сьогодні. Це наштовхнуло мене на думку дослідити цю дуже важливу для людства речовину.

Метою Даної є вивчення джерел вітаміну С і значення для організму людини.

Для досягнення поставленої мети потрібно вирішити наступнізавдання:

1. Проаналізувати літературу на цю тему
2. Вивчити джерела вітамінів та їх функції в організмі
3. Дослідити вміст вітаміну С у деяких харчових продуктах

Об'єкт дослідження: харчові продукти.

Предмет дослідження:процеси виявлення вітаміну С у продуктах харчування.

Методи дослідження:аналіз літератури, експеримент, спостереження.

Гіпотеза: вміст вітаміну З можна виявити в домашніх умовах.

I. Теоретична частина

1. Історія відкриття та вивчення вітаміну С

Вітамін С або аскорбінова кислота є білі кристали, розчинні у воді і мають смак лимонного соку.

Історія відкриття вітаміну С пов'язана з цингою. У ті далекі часи ця хвороба особливо вражала мореплавців. Сильні, відважні моряки були безсилі перед цингою, яка до того ж часто вела до смерті. Хвороба виявлялася загальною слабкістю, кровоточивістю ясен, внаслідок чого випадали зуби, з'являвся висип, крововилив на шкірі. Але все ж таки було знайдено шлях лікування. Так, моряки, наслідуючи приклад індіанців, стали пити водний екстракт соснової хвої, який є джерелом вітаміну С. У XVIII столітті хірург британського флоту Дж. Лінд показав, що хворобу моряків можна вилікувати, додавши в їхній раціон харчування свіжі овочі та фрукти. Цікавим є ще інший факт: Альберт фон Сент-Дьєрдь, першовідкривач вітаміну С, насправді відкрив цілий комплекс вітамінів.

Величезна заслуга у вивченні його властивостей належить Лайнусу Полінгу. Лайнус Карл Полінг один із небагатьох учених, які двічі у своєму житті отримували найвищу світову оцінку заслуг перед людством - Нобелівської премії. Лайнус Полінг - один із засновників сучасної хімії та молекулярної біології.

Слід зазначити, що він є єдиною людиною, яка отримала такі високі нагороди одноосібно, ні з ким їх не розділивши. Дослідженнями вчений зайнявся у середині 60-х років. Його перша робота називалася “Вітамін С та звичайна застуда”. Але яку ж хвилю обурення та неприйняття з боку фармацевтичної та медичної громадськості довелося витримати вченому, який стверджував, що вітамін С слід приймати у дозах, що у 200 разів перевищують загальноприйняті! Тим часом, Полінг, ґрунтуючись, як завжди, на суворих наукових даних, закликав опонентів звернутися до праць Ірвіна Стоуна, який доказав, що печінка більшості ссавців, за винятком людини та мавп, синтезує вітамін С у кількості, пропорційній вазі тіла тварини. Склавши пропорцію для людини, Полінг прийшов до згаданої цифри - доза вітаміну С, необхідна людині для підвищення опірності організму, повинна в 200 разів перевищувати кількість, яка надходить зі звичайною їжею.

Полинг продовжував свої дослідження, вивчаючи вплив вітаміну З в розвитку онкологічних захворювань. Воістину справжній вибух в американській медицині викликала його книга "Рак і вітамін С", що доводить фантастичні можливості аскорбінової кислоти. Саме тоді Лайнус Полінг отримав прізвисько Людина “Вітамін С”. Але, незважаючи на глузування преси, опір медиків та фармацевтів, учений продовжував працювати. Його переконання підтвердило час.

2. Біологічна цінність вітаміну С

Вітамін С – потужний антиоксидант. Він відіграє важливу роль у регуляції окисно-відновних процесів, бере участь у синтезі колагену та проколагену, обміні фолієвої кислоти та заліза, а також синтезі стероїдних гормонів та катехоламінів. Аскорбінова кислота також регулює згортання крові, нормалізує проникність капілярів, необхідна для кровотворення, має протизапальну та потивоалергічну дію.

Вітамін С є фактором захисту організму від наслідків стресу. Підсилює процеси, підвищує стійкість до інфекцій. Зменшує ефекти впливу різних алергенів. Є багато теоретичних та експериментальних передумов для застосування вітаміну С з метою профілактики ракових захворювань. Відомо, що в онкологічних хворих через виснаження його запасів у тканинах нерідко розвиваються симптоми вітамінної недостатності, що потребує їх додаткового введення.

Існують дані, що показують профілактичну роль вітаміну С щодо раку товстої кишки, стравоходу, сечового міхура та ендометрію (Block G., Epidemiology, 1992, 3 (3), 189-191).

Вітамін С покращує здатність організму засвоювати кальцій та залізо, виводити токсичні мідь, свинець та ртуть.

Важливо, що у присутності адекватної кількості вітаміну З значно збільшується стійкість вітамінів В 1 , В 2 , A, E, пантотенової та фолієвої кислот. Вітамін С оберігає холестерин ліпопротеїдів низької щільності від окислення та, відповідно, стінки судин від відкладення окислених форм холестерину.

Наш організм не може запасати вітамін С, тому потрібно постійно отримувати його додатково. Оскільки він водорозчинний і схильний до дії температури, приготування їжі з термічною обробкою його руйнує.

3. Добова потреба у вітаміні С

Добова потреба людини у вітаміні С залежить від низки причин: віку, статі, роботи, стану вагітності або годування груддю, кліматичних умов, шкідливих звичок.

Хвороби, стреси, лихоманка і схильність до токсичних впливів (таких, як сигаретний дим) збільшують потребу у вітаміні С.

В умовах жаркого клімату та на Крайній Півночі потреба у вітаміні С підвищується на 30-50 відсотків. Молодий організм краще засвоює вітамін С, ніж літній, тому в осіб похилого віку потреба у вітаміні С дещо підвищується.

Середньозважена норма фізіологічних потреб становить 60-100 мг на добу. Звичайна терапевтична доза становить 500-1500 мг щодня.]

Для дітей:

0-6 міс. - 30 мг

6 міс. до року – 35 мг

1-3 роки – 40 мг

4-6 років – 45 мг

7-10 років – 45 мг

11-14 років – 50 мг

Для чоловіків та жінок від 15 років та до 50 добова потреба близько 70 мг.

4. Вітамінна недостатність – авітаміноз

Недостатність постачання організму вітамінами веде до його ослаблення, різка нестача вітамінів – до руйнування обміну речовин та захворювань – авітамінозів, які можуть закінчитися загибеллю організму. Авітамінози можуть виникати не лише від недостатнього надходження вітамінів, а й від порушення процесів їх засвоєння та використання в організмі.

За даними керівника лабораторії вітамінів та мінеральних речовин Інституту харчування РАМН проф. В.Б. Спиричева, результати обстежень у різних регіонах Росії, показують, що переважна більшість дітей дошкільного та шкільного віку відчуває нестачу необхідних їх нормального зростання та розвитку вітамінів.

Особливо неблагополучна справа з вітаміном С, недолік якого був виявлений у 80-90% обстежених дітей.

При обстеженні дітей у лікарнях Москви, Єкатеринбурга, Нижнього Новгорода та інших міст дефіцит вітаміну С виявляється у 60-70%.

Глибина цього дефіциту наростає в зимово-весняний період, проте в багатьох дітей недостатня забезпеченість вітамінами зберігається навіть у більш сприятливі літні та осінні місяці.

Адже недостатнє споживання вітамінів помітно знижує активність імунної системи, підвищує частоту та посилює тяжкість респіраторних та шлунково-кишкових захворювань. Недостатність може бути екзогенна (за рахунок нестачі аскорбінової кислоти в продуктах харчування) та ендогенна (за рахунок порушення всмоктування та засвоюваності вітаміну С в організмі людини).

При недостатності надходження вітаміну протягом багато часу може розвиватися гіповітаміноз.

5. Ознаки гіпервітамінозу

Вітамін С добре переноситься навіть у високих дозах.

Однак:

· При надто великих дозах прийому може розвинутися діарея.

· Великі дози можуть викликати гемоліз (руйнування червоних кров'яних клітин) у людей, які страждають на відсутність специфічного ферменту глюкозо-6-фосфатдегідрогенази. Тому людям із таким порушенням можна приймати підвищені дози вітаміну С лише під суворим наглядом лікаря.

· Якщо аскорбінову кислоту приймати у великих дозах одночасно з аспірином, може виникнути подразнення шлунка, внаслідок чого розвинеться виразка (аскорбінова кислота у вигляді аскорбату кальцію має нейтральну реакцію і менш агресивна по відношенню до слизової оболонки шлунково-кишкового тракту).

· При застосуванні вітаміну С з аспірином слід також пам'ятати, що великі дози аспірину можуть призвести до посиленого виділення вітаміну С через нирки та втрати його із сечею і, отже, через деякий час до дефіциту вітаміну.

· Жувальні цукерки та жувальні гумки з вітаміном С можуть пошкодити емаль зубів, слід полоскати рот або чистити зуби після їх прийому.

6. Профілактика авітамінозу

Комітет експертів ВООЗ ввів поняття про безумовно допустиму добову дозу вітаміну С, яка не перевищує 2,5 мг/кг ваги тіла, та умовно допустиму добову дозу вітаміну С, яка становить 7,5 мг/кг (Шилов П.І., Яковлєв Т .Н., 1974)

Профілактика вітамінної недостатності полягає у виробництві харчових продуктів, багатих вітамінами, у достатньому споживанні овочів та фруктів, правильному зберіганні харчових продуктів та раціональній технологічній обробці їх на підприємствах харчової промисловості, громадського харчування та у побуті. При нестачі вітамінів – додаткове збагачення харчування вітамінними препаратами, вітамінізованими харчовими продуктами масового споживання.

Вітамін C призначають при цингу, деяких захворюваннях шлунково-кишкового тракту, кровотечах, алергіях, колагенозах, атеросклерозі, інфекційних захворюваннях, профілактичних інтоксикаціях.

Дослідження дозволили стверджувати, що високі дози вітаміну C сприяють продовженню життя та поліпшенню стану хворих на певні види раку. Є дані про те, що дуже високі дози аскорбінової кислоти можуть перешкоджати нормальному заплідненню, викликати викидні, підвищувати згортання крові, несприятливо впливати на функцію нирок та підшлункової залози. Однак небезпека передозування аскорбінової кислоти перебільшена. Результати численних досліджень дозволили вважати, що гіпервітаміноз C практично не виявляється.

Систематичний прийом великих доз вітаміну С знижує ризик виникнення раку ротової порожнини, стравоходу, гортані, шлунка, молочної залози, мозку. Великі дози вітаміну C (близько 1 г на добу) дещо знімають вкрай небезпечну дію тютюнового диму на організм курця.

Крім вітамінних препаратів для профілактики гіповітамінозу використовуються плоди шипшини. Плоди шипшини відрізняються відносно високим вмістом аскорбінової кислоти (не менше 0,2%) і широко застосовуються як джерело вітаміну С. Використовують зібрані в період дозрівання та висушені плоди різних видів чагарників шипшини. Вони містять, крім вітаміну С, вітаміни К, Р, цукру, органічні, у тому числі дубильні та інші речовини. Застосовують у вигляді настою, екстрактів, сиропів, пігулок, цукерок, драже.

Настій із плодів шипшини готують наступним чином: 10 г. (1 столову ложку) плодів поміщають в емальований посуд, заливають 200 мл (1 склянку) гарячої кип'яченої води, закривають кришкою і нагрівають у водяній бані (у киплячій воді) 15 хв, потім охолоджують. при кімнатній температурі щонайменше 45 хв, проціджують. Сировину, що залишилася, віджимають і доводять обсяг отриманого настою кип'яченою водою до 200 мл. Приймають по 1/2 склянки 2 десь у день їжі. Дітям дають по 1/3 склянки приймання. Для покращення смаку можна до настою додати цукор чи фруктовий сироп.

Сироп з плодів шипшини готують із соку плодів різних видів шипшини та екстракту ягід (горобини червоної, горобини чорноплідної, калини, глоду, журавлини та ін) з додаванням цукру та аскорбінової кислоти. Містить 1 мл близько 4 мг аскорбінової кислоти, а також вітамін Р та інші речовини. Призначають дітям (у профілактичних цілях) по 1/2 чайної чи 1 десертної ложці (залежно від віку) 2 – 3 десь у день, запивають водою.

7. Джерела вітаміну С

Першоджерелом вітамінів служать головним чином рослини. В організмі людини аскорбінова кислота не утворюється і відсутні її накопичення. Людина та тварини отримують вітаміни безпосередньо з рослинною їжею та побічно – через продукти тваринного походження. У продуктах тваринного походження вітамін С представлений трохи (печінка, надниркові залози, нирки). Значна кількість аскорбінової кислоти міститься в продуктах рослинного походження, наприклад, цитрусові, овочі листові зелені, диня, броколі, брюссельська капуста, цвітна і качанна капуста, чорна смородина, болгарський перець, суниця, помідори, яблука, абрикоси, персики , горобина, печена картопля в «мундирі». Трави, багаті на вітамін С: люцерна, коров'як, корінь лопуха, піщанка, очанка, насіння фенхелю, пажитник сінний, хміль, хвощ, ламінарія, м'ята перцева, кропива, овес, кайєнський перець, червоний перець, петрушка, соснові голки, тисяч , лист малини, червона конюшина, плоди шипшини, шоломник, листя фіалки, щавель. Норми вмісту вітаміну С у деяких харчових продуктах (мг на 100 г) дивись у додатку 1.

На вміст вітаміну C у харчових продуктах значний вплив робить зберігання продуктів та їх кулінарна обробка. Вітамін C швидко руйнується в очищених овочах, навіть якщо вони занурені у воду. Соління та маринування руйнують вітамін С. Кулінарна обробка, як правило, призводить до зниження вмісту аскорбінової кислоти в продукті. Вітамін C краще зберігається у кислому середовищі.

Аскорбінову кислоту можна отримувати і синтетичним шляхом, її випускають у вигляді порошку, драже, таблеток з глюкозою і т. д. Аскорбінова кислота входить до складу різних полівітамінних препаратів.

Пам'ятайте, що лише небагато людей і особливо діти їдять достатньо фруктів та овочів, які є головними харчовими джерелами вітаміну. Ще більше його згоряє в організмі під впливом стресу, куріння та інших джерел ушкодження клітин, на кшталт диму та смогу. Повсюдно використовувані медикаменти, на кшталт аспірину, значною мірою позбавляють наш організм тих кількостей вітаміну, які нам все-таки вдалося отримати.

ІІ. Практична частина.Кількісне визначення вмісту вітаміну С у продуктах харчування йодометричним методом

У аскорбінової кислоти є властивість, якого немає у всіх інших кислот: швидка реакція з йодом. Тому ми використовували доОсобисте визначення вмісту вітаміну С у продуктах харчування йодометричним методом.

Одна молекула аскорбінової кислоти - С 6 Н 8 Про 6 , реагує з однією молекулою йоду – I 2 .

1. Приготування робочих розчинів для визначення вітаміну С

Для визначення вітаміну С у соках та інших продуктах необхідно взяти аптечну йодну настоянку із концентрацією йоду 5 %, тобто. 5 г на 100 мл. Однак, аскорбінової кислоти в деяких соках може так мало, що на титрування певного об'єму соку (наприклад, 20 мл) йде всього 1-2 краплі йодної настойки. При цьому помилка аналізу виявляється дуже великою. Щоб результат був точнішим, потрібно брати багато соку або розбавити йодну настоянку. В обох випадках кількість крапель йоду, витрачених на титрування, збільшується, і аналіз буде точнішим.

Для аналізу фруктових соків зручно до 1 мл йодної настойки додати прокип'яченої води до загального обсягу 40 мл, тобто розбавити настоянку в 40 разів і 1 мл відповідає 0,88 мг аскорбінової кислоти.

Щоб дізнатися, скільки буде витрачено на титрування йодної настоянки, необхідно спочатку визначити об'єм 1 краплі: за допомогою шприца відміряємо 1 мл розбавленого розчину йоду і порахуємо, скільки крапель зі звичайної піпетки міститься в цьому обсязі. В одній капі міститься 0,02 мл.

Далі готуємо крохмальний клейстер: для цього закип'ятимо ½ кружки води, поки вода нагрівається, розмішаємо 1/4 чайну ложку крохмалю з ложкою холодної води, щоб не було грудочок. Виллємо в киплячу воду і охолодимо.

2. Випробовування розчинів на точність.

Перш ніж приступити до аналізу продуктів, перевіримо наш розчин на точність. Для цього візьмемо 1 таблетку чистого вітаміну, 0,1 г, розчинимо її в 0,5 л кип'яченої води. Візьмемо для досвіду 25 мл, що відповідає вмісту вітаміну у 20 разів меншому ніж у таблетці. Доллємо до цього розчину 1/2 чайної ложки крохмального клейстеру і краплями, додамо розчин йоду до синього кольору. Визначаємо число крапель і, отже, обсяг витраченого розчину йоду, розраховуємо вміст вітаміну у розчині за формулою: 0.88* V=А мг, де V-об'єм розчину йоду. У вихідній таблетці А – у 20 разів більше, то А*20= вміст аскорбінової кислоти у таблетці. Результати показали, що на титрування пішло 6 мл розчину, що відповідає 5.28 мг вітаміну, домноживши на 20 знаходимо цифру 105.6. Це означає, що точність нашого аналізу цілком достатня

3. Визначення аскорбінової кислоти у продуктах

Ми взяли 25 мл досліджуваного продукту додали крохмалю. Потім провели титрування розчином йоду досліджуваної рідини до появи стійкого синього фарбування крохмалю, яке говорить про те, що вся аскорбінова кислота окислилася (Див. додаток 2). Записали кількість розчину йоду, що пішов на титрування, і зробили розрахунок. Для цього ми склали пропорцію, знаючи, що 1 мл 0,125%-ного розчину йоду окислює 0,875 мг аскорбінової кислоти.

4. Обробка отриманих результатів

На титрування 25 мл лимонного соку пішло 7.1 мл розчину йоду. Склали пропорцію:

1 мл йодного розчину - 0,875 мг аскорбінової кислоти

7.1 мл – X

X = 7.1 * 0,875 / 1 = 6.25 (мг)

Отже, 25 мл соку міститься 6.25 мг аскорбінової кислоти. Тоді 100 мл соку міститься 6.25*100/25=25 мг

Подібним чином ми розрахували вміст вітаміну С в інших продуктах. Отримані дані занесли до таблиці1

Таблиця 1. Результати досліджень

Таким чином, в ході виконання роботи, ми дійшли практичного висновку, що вітамін С, який необхідний для зміцнення імунної системи організму людини, найбагатші продукти – відвар шипшини, перець червоний, капуста та лимон. Ми б рекомендувалинайпростіше - готувати настій із плодів шипшини. Він дуже смачний, особливо з медом чи фруктовим сиропом, тому його із задоволенням можна пити.

З плодів шипшини можна також готувати сироп, додаючи до них ягоди червоної та чорноплідної горобини, калини, журавлини, глоду. Такий сироп можна вживати по 1 ст. 3 десь у день, а маленьким дітям давати 0,5-1 год. – це забезпечить профілактику багатьох хвороб.

Висновок

На підставі досліджуваної літератури та виконаної роботи можна зробити такі висновки:

• Вітаміни – це найважливіший клас незамінних харчових речовин. Говорячи про вітаміни, можна сказати, що важливі вони всі, алевітамін С – аскорбінову кислотуБільшість біохіміків вважають одним з найбільших чудес живої природи. Молекула аскорбінової кислоти настільки проста, активна і рухлива, що здатна легко долати безліч перешкод, беручи участь у різних процесах життєдіяльності.
• Для одержання організмом достатнього вітаміну С необхідно їсти або місцеві овочі, або отриману синтетичним шляхом аскорбінову кислоту.
• Вітамін С є одним із найпотужніших антиоксидантів, і вперше він був виділений із соку лимона. Він чудово розчиняється у воді, і це дає йому низку переваг - наприклад, завдяки цій властивості вітамін С може легко і швидко проникати туди, куди потрібно, допомагати імунній системі ліквідувати збої в організмі, і запускати процеси, необхідні для здоров'я та життя людини. Однак це ж властивість робить його вразливим – аскорбінова кислота руйнується при тепловій обробці продуктів.
• Дослідити вміст вітаміну С у харчових продуктах можна не вдаючись до допомоги спеціальної лабораторії, а зробити це в домашніх умовах, що підтверджує висунуту гіпотезу.
• Вітамін С – аскорбінова кислота, виявлений у фруктах та овочах за допомогою розчину йоду.
• Найбільша кількість вітаміну С міститься у свіжих овочах та фруктах, особливо у плодах шипшини, червоному перці, лимоні.

Література

1. Дудкін М. С., Щелкунов Л. Ф. Нові продукти харчування. - М: Наука, 1998.
2. Леєнсон І. Цікава хімія, - М.: Росмен, 1999.
3. Скуріхін І. М., Нечаєв А. П. Все про їжу з точки зору хіміка. ‒ М.: Вища

школа, 1991.

1. Смирнов М.І. "Вітаміни", М.: "Медицина" 1974 рік.
2. Тюренкова І.М. «Рослинні джерела вітамінів», Волгоград 1999 .
3. Хімічний склад харчових продуктів/За ред. І. М. Скуріхіна, М. Н. Волгарьова. ‒ М.: Агропроміздат, 1987.
4. . http://vitamini.solvay-pharma.ru/encyclopedia/info.aspx?id=13
5. .http://kref.ru/infohim/138679/3.html
6. "Енциклопедичний словник молодого хіміка" - Москва 1990 Педагогіка, 650с.
7. http://vitamini.solvay-pharma.ru/encyclopedia/info.aspx?id=13

Додаток 1

Додаток 2

Дослідження соку розчином йоду на вміст вітаміну С

Біохімічний показник забезпеченості вітаміном- Концентрація вітаміну або його метаболіту (коферментної форми) в біологічних рідинах, величина екскреції з сечею, активність вітамінозалежних ферментів та ін.

Критерій адекватної забезпеченостівітаміном (нижня межа норми) – конкретна величина кожного показника, щодо якої оцінюють забезпеченість організму вітаміном.

Для кількісного визначення вітамінів використовують методи:

1. Фізико-хімічні методи визначення вмісту вітамінів як хімічних речовин (НГ, мкг, мг).

2. Мікробіологічні методи – за швидкістю зростання мікроорганізмів у присутності вітаміну судять про його кількість.

3. Біологічні методи – визначають мінімальну кількість їжі або лікарського препарату, здатне оберігати тварину (що знаходиться на дієті, в якій відсутній вітамін, що вивчається) від захворювання. Цю кількість їжі чи вітамінного препарату приймають за вітамінну одиницю.

Ефективність вітамінізації оцінюють, визначаючи показники вітамінної забезпеченості до та після прийому вітамінів.

Жиророзчинні вітаміни

До жиророзчинних вітамінів відносять вітаміни А, Д, Е, До.

Вітамін А (ретинол, антиксерофтальмічний)

1. структура.Вітамін А є поліізопреноїдом, що містить циклогексенільне кільце. До групи вітаміну А входять ретинол, ретинальі ретинова кислота. Тільки ретинол має повну функцію вітаміну А. Термін «ретиноїди» включає природні та синтетичні форми ретинолу. Рослинний попередник β-каротин має 1/6 активності вітаміну А.

2. Транспорт та метаболізм.Ефіри ретинолу розчиняються в жирах їжі, емульгуються жовчними кислотами та всмоктуються кишковим епітелієм. Всмоктався b-каротинрозщеплюється на дві молекули ретиналю. У клітинах епітелію ретиналь відновлюється в ретинол і невелика частина ретиналю окислюється ретиноєву кислоту. Більшість ретинолу естерифікується насиченими жирними кислотами і в складі хіломікронів надходить через лімфу в кров. Після ліполітичної трансформації ремананти хіломікронів захоплюються печінкою. У печінці вітамін А запасається як ефірів. Для транспорту до периферичних тканин ефіри ретинолу гідролізуються і вільний ретинол зв'язується в сироватці крові з плазмовим ретинолзв'язуючим протеїном(ПРСП). Ретиноєва кислота транспортується альбумінами. Всередині периферичних клітин ретинол зв'язується з клітинним ретинолзв'язуючим протеїном(КРСП). Токсична дія вітаміну А проявляється у разі вільної форми вітаміну, тобто. після вичерпання потужності КРСП. Ретинол і ретиналь взаємоперетворюються один в одного за допомогою НАДФ-залежних дегідрогеназ або редуктаз. Ретиноєва кислота не може перетворюватися на ретинол або ретиналь, тому ретиноєва кислота може підтримувати ріст і диференціювання тканин, але не може замінити ретиналь у зорі або ретинол у функціонуванні репродуктивних органів.

3. Біологічна роль.

3.1. Ретинолдіє подібно гормонів,що проникає в клітину, – зв'язується з ядерними білками та регулює експресію певних генів. Ретинол необхідний здійснення нормальної репродуктивної функції.

3.2. Ретинальбере участь у акті зору. 11-цис-ретиналь пов'язаний з білком опсином і утворює родопсин. На світлі родопсин дисоціює і цис-ретиналь перетворюється на транс-ретиналь. Реакція супроводжується конформаційними змінами мембран паличок та відкриттям кальцієвих каналів. Швидкий вхід іонів кальцію ініціює нервовий імпульс, який передається у зоровий аналізатор. Для повторного сприйняття (тобто у темряві) транс-ретиналь відновлюється алкогольдегідрогеназою в транс-ретинол (тут можливі втрати вітаміну А). Транс-ретинол ізомеризується в цис-ретинол (тут можливе поповнення втрат вітаміну А). Цис-ретинол окислюється в цис-ретиналь, який, поєднуючись з опсином, утворює родопсин. Система світловідчуття готова до сприйняття наступного кванта світла.

3.3. Ретиноєва кислотабере участь у синтезі глікопротеїнів, посилює зрісті диференціювання тканин.

3.4. Ретиноїдимають антипухлиноюактивністю та послаблюютьдія канцерогенів.

3.5. b-каротин – антиоксиданті здатний знешкоджувати пероксидні вільні радикали (ROO ·) у тканинах з низьким парціальним тиском кисню.

4. Джерела.Вітамін А міститься лише у продуктах тваринного походження (печінка, нирки, вершкове масло, риб'ячий жир). З печінки прісноводних риб виділено вітамін А2, який відрізняється наявністю ще одного подвійного зв'язку в 3-4 положенні і називається 3-дегідроретинол. Біологічна активність вітаміну А2 для ссавців відповідає приблизно 40% активності вітаміну А1. У рослинах є пігменти – a-, b- та g-каротини, які можуть перетворюватися на вітамін А (морква, томати).

5. Добова потреба. 1-2,5 мг вітаміну А (5000-7000 МО). 1 МЕ = 0,344 мкг ретинолацетату. Частково потреба у вітаміні А може покриватися з допомогою каротину (2-5 мг), причому 1 мг каротину = 0,67 мг ретинолу.

6. Гіповітаміноз. Виявляється у вигляді порушення зору при слабкому освітленні -курячої сліпоти - гемералопія. Це найбільш рання ознака недостатності вітаміну А: людина нормально бачить при денному освітленні і дуже погано розрізняє предмети при мізерному освітленні(в сутінках). Авітаміноз характеризується падінням маси тіла, зупинкою росту, проліферацією та ороговеюванням епітелію, сухості шкіри та слизових, злущуванням епітелію, порушенням репродуктивної функції. Сухість рогівки очі називається ксерофтальмія(Звідси назва вітаміну – антиксерофтальмічний). Пошкодження епітелію сечових шляхів, кишківника призводить до розвитку запальних захворювань. Найважливішою причиною недостатності вітаміну А є порушення всмоктування та транспортування ліпідів. При запровадженні високих доз вітаміну А розвивається гіпервітаміноз А.

Вітамін D (кальциферол, антирахітичний)

1. структура.У рослинних продуктах міститься ергостерол, який при дії ультрафіолетових променів перетворюється на вітамін D 2 (Ергокальциферол).У тварин тканинах поширений 7-дегідрохолестерол, який у шкірі при опроміненні ультрафіолетовими променями перетворюється на вітамін D 3 ( холекальциферол) (рис. 27.1).

2. Метаболізм.Вітамін D їжі всмоктується у складі міцел. У крові транспортується у зв'язку із специфічним транспортним глобуліном. У гепатоцитах гідроксилюється в 25-гідроксихолекальциферол (25-ОН- D 3) . Це головна резервна в печінці та транспортна в крові форма вітаміну D. Частина 25-ОН-D 3 бере участь у ентеро-печінковій циркуляції (як жовчні кислоти). При її порушенні може виникати дефіцит вітаміну D. У нирках, плаценті та кістках 25-ОН-D 3 може гідроксилюватися в положенні 1 з утворенням 1,25-дигідроксихолекальциферолуабо кальцитріолу. Продукція кальцитріолу регулюється власною концентрацією, паратгормоном та сироватковими фосфатами.

3. Біологічна роль.Кальцитріол функціонує подібно до проникаючих гормонів. Кальцитріол – єдиний регулятор переміщення кальцію через мембрану ентероцитівпроти градієнта концентрації. Кальцитріол стимулює біосинтез в ентероцитах кальцій-зв'язуючого білка, що забезпечує всмоктування кальцію та фосфатів у тонкому кишечнику. Вітамін D 3 посилює реабсорбцію фосфатів у ниркових канальцях, що сприяє підтримці нормального співвідношення Са 2+ і НРО 4 3 - у плазмі та позаклітинних рідинах. Це необхідно для кальцифікації молодої кісткової тканини, що росте.

Мал. 10.1. Схема утворення вітаміну D та його активної форми кальцитріолу.

Підписи: 7-дегідрохолестерол; Ультрафіолетові промені; Провітамін D 3; Вітамін D 3 (Холекальциферол); Кальцитріол (1,25-дигідроксихолекальциферол)

4. Джерела: риб'ячий жир, печінка риб та тварин, вершкове масло, яєчний жовток, молоко.

5. Добова потреба.Потреба у вітаміні D залежить від віку та стану організму і становить 12-25 мкг (500-1000 МО) на добу (1 мкг = 40 МО).

6. Гіповітаміноз.При нестачі вітаміну D у дітей розвивається захворювання рахіт: порушення мінералізації кісток, пізній розвиток зубів, гіпотонія м'язів. При нестачі вітаміну D у дорослих розвивається остеопороз. Для профілактики D-гіповітамінозу використовують ультрафіолетове опромінення шкіри та їжі. При передозуванні вітаміну D (у дозах, що перевищують лікувальні у 2-3 тисячі разів 1500000 МО) розвивається гіпервітаміноз: у дітей зупинка росту, блювання, схуднення, підвищення артеріального тиску, збудження з переходом у ступор. В основі – гіперкальціємія та кальцифікація внутрішніх оранів.

Вітамін Е (токоферол, антистерильний)

1. структура.До вітаміну Е належить група сполук – похідних токола, що мають вітамінну активність. Відомо 8 видів токоферолів - α, β, γ, δ і т.д. Найбільшу активність має a-токоферол (5,7,8-триметилтокол).

2. Транспорт та метаболізм.Вітамін Е не метаболізується в організмі. Порушення всмоктування ліпідів може призводити до дефіциту токоферолу, оскільки токоферол розчиняється у жирах їжі, вивільняється та всмоктується під час їх перетравлення. Токоферол всмоктується в кишечнику та у складі хіломікронів через лімфу надходить у кров. Токоферол потрапляє в тканини, в капілярах яких хіломікрони піддавалися дії ліпопротеїнліпази, а в печінку вітамін Е надходить у складі ремнантів хіломікронів. Токоферол транспортується з печінки до периферичних тканин у складі ЛПДНЩ. Депонуєтьсявітамін в жирової тканини, печінкиі м'язах.

3. Біологічна роль.

3.1. Вітамін Е накопичується в мембранах клітин та діє як антиоксидант, перериваючи ланцюги вільно-радикальних реакцій Антистерильний ефект пов'язаний з антиоксидантною дією вітаміну Е, коли він, перешкоджаючи пероксидному пошкодженню мембран, забезпечує нормальний контакт між клітинами (запобігає передчасному відділенню сперматогоній при дозріванні сперматозоїдів або забезпечує імплантацію заплідненої яйцеклітини у слизову оболонку матки).

На відміну від інших вітамінів, вітамін Е повторно не використовується і після своєї дії має замінюватись новими молекулами токоферолу.

Антиоксидантна дія токоферолу ефективна при високої концентрації киснютому він знаходиться в мембранах клітин з високим парціальним тиском кисню (мембрани еритроцитів, клітин респіраторних органів). Потреба у вітаміні Е підвищується зі збільшенням споживання ненасичених жирних кислот.

3.2. Вітамін Е та селен(Se) діють як синергісти. Se входить до складу глютатіонпероксидази, яка забезпечує знешкодження пероксидних радикалів. Se необхідний нормального функціонування підшлункової залози. При порушенні її функції порушується перетравлення та всмоктування ліпідів та повторно вітаміну Е.

3.3. Вітамін Е може брати участь у функціонуванні SH-вмісних ферментів, впливати на біосинтез КоQ, брати участь у механізмах перенесення електронів з дихального ланцюга мітохондрій

4. Джереломвітаміну Е для людини є рослинні олії, а також зернові продукти, ягоди шипшини, салат, капуста.

5. Добова потреба. 20-30 мг.

6. Дефіцит вітаміну Е.При дефіциті вітаміну Е порушується утворення сперматозоїдів у чоловіків та розвиток плоду у жінок. Відзначаються дегенеративні зміни клітин репродуктивних органів, м'язова дистрофія, дегенеративні зміни клітин спинного мозку, жирове переродження печінки, дисліпопротеїнемія. У новонароджених може розвиватися анемія, тому вітамін Е необхідно додавати до їжі вагітних і жінок, що годують грудним молоком. Анемія розвивається через зменшення продукції гемоглобіну та скорочення тривалості життя еритроцитів. При порушенні перетравлення та всмоктування ліпідів розвивається гіповітаміноз Е, що веде до неврологічним захворюванням.

Вітамін К (філохінон, антигеморагічний)

1. структура.Три сполуки мають біологічну активність вітаміну До. Вітамін К 1(філохінон) є похідним 2-метил-1,4-нафтохінону, що містить у положенні 3 бічну ланцюг (фітол). Виділено із люцерни. Вітамін К 2(менахінон) виділений з гниючої рибної муки. Синтезується кишковою мікрофлорою. Відрізняється від вітаміну К 1 будовою бічного ланцюга, представленого фарнезілдігеранілом. Вітамін К 3(Менадіон, синтетичний) не має бічного ланцюга в положенні 3. На його основі А.Б.Палладін синтезував водорозчинний препарат вікасол (натрієва сіль бісульфітного похідного 2-метил-1,4-нафтохінону).

2. Транспорт та метаболізм.Для всмоктування природних вітамінів групи К (нафтахінонів) потрібні жовчні кислоти. У кров вони надходять у складі хіломікронів через лімфу. Вікасол може всмоктуватись без жовчних кислот і прямо надходить у ворітну вену та печінку. Вітамін До спочатку акумулюється у печінці, але швидко витрачається.

3. Біологічна роль.

3.1. Вітамін К стимулює біосинтез у печінці чотирьох білкових факторів згортання крові(II-протромбін; VII-проконвертин; IX-фактор Крістмаса, або антигемофільний глобулін В; Х-фактор Стюарта-Прауера).

3.2. Вітамін К діє як кофактор карбоксилазина етапі посттрансляційної модифікації глутамінових залишків протромбіну. Протромбін містить 10 таких залишків, які карбоксилюються вітамін К-залежною карбоксилазою. Утворюється -карбоксиглутамат, який потім хелатується кальцієм, що важливо для згортання крові.

3.3. Реакція карбоксилювання вимагає СО 2 і відновленої (гідрохіноїдної) форми вітаміну К. В ендоплазматичному ретикулумі є цикл відновлення продукту карбоксилазної реакції вітаміну К (тобто хіноїдної форми гідрохіноїдної). Центральне місце займають дві редуктазні реакції (у першій використовуються дитіоловий відновник, у другій – НАДФ-залежна редуктаза).

3.4. Описано участь вітаміну К в окисному фосфорилюванні, його багатосторонню анаболічну дію, функціонування у складі мембран.

5. Основне джереловітаміну К – мікрофлора кишечника. Можливе надходження нафтохінонів з їжею (шпинат, гарбуз, капуста, ягоди горобини, печінка тварин).

6. Добова потреба.Добова потреба умовно виражається 02-03 мг.

7. Дефіцит вітаміну К. При нормальній мікрофлорі кишечника у дорослих дефіциту вітаміну К не буває. Основна причина гіповітамінозу К – це стерилізація кишечника антибіотиками та сульфаніламідними препаратами. У новонароджених можливий дефіцит вітаміну К, оскільки плацента його не пропускає, а кишківник стерильний. Після пологів вміст вітаміну К у плазмі падає, але після їди відновлюється. Якщо рівень протромбіну низький, можливий розвиток геморагічного синдрому. Гіповітаміноз К буває при мальабсорбції, дисфункції гепато-біліарної та панкреатичної систем, при атрофії слизової оболонки кишечника. Основні прояви гіповітамінозу К пов'язані з порушенням внутрішньосудинного згортання крові та кровоточивістю.

Водорозчинні вітаміни

До водорозчинних вітамінів відносять вітаміни групи В, С, Р, Н.

н С (аскорбінова кислота, антискорбутний вітамін)

1. структура.Вітамін С за структурою являє собою g-лактон, що має 2 асиметричні атоми вуглецю. Біологічно активною є L-форма аскорбінової кислоти.

Аскорбінова кислота Дегідроаскорбінова кислота

Кислі властивості аскорбінової кислоти обумовлені наявністю 2-х єнольних гідроксильних груп. L-аскорбінова кислота оборотно піддається окисленню з утворенням дегідроаскорбінової кислотипід дією ферменту аскорбатоксидази. Відновлення дегідроаскорбінової кислоти в аскорбінову здійснюється за участю редуктази та відновленого глутатіону. Аскорбіноваі дегідроаскорбіновакислоти є біологічно активними формами вітаміну. При гідратації в присутності кисню дегідроаскорбінова кислота незворотно окислюється в 2,3-дикетогулонову кислоту, яка не має біологічної активності і розпадається до щавлевої та треонової кислот. Швидкість руйнування вітаміну зростає з підвищенням температури, у лужному середовищі, під дією УФ-променів, у присутності солей важких металів (наприклад, міді). Аскорбінова кислота руйнується у процесі приготування їжі та зберігання продуктів.

2. Метаболізм.Аскорбінова кислота всмоктується шляхом простої дифузії протягом усього шлунково-кишкового тракту, але переважно в тонкому кишечнику. В організмі не накопичується.

3. Біологічна роль.

3.1.Окисно-відновні реакції. Аскорбінова кислота є сильним відновником з окислювально-відновним потенціалом +0,08 В та бере участь у відновленні молекулярного кисню, нітратів та цитохромів аі з.

3.2.Вітамін С бере участь у гідроксилюваннязалишків пролінаі лізинуу процесі біосинтезу колагену. ВІН-групи гідроксипроліну необхідні для стабілізації структури колагену, формуючи водневі зв'язки між ланцюгами триплетної спіралі зрілого колагену. Гідроксилізин у колагені служить для утворення ділянок зв'язування з полісахаридами. Вітамін С необхідний формування кісткової тканини, оскільки основними компонентами кісткової тканини є органічний матрикс, колаген, неорганічний кальцій і фосфати.

3.3.Вітамін С бере участь у метаболізмі тирозину. При синтезі катехоламінів норадреналіну та адреналіну з тирозину в надниркових залозах і центральній нервовій системі відбувається окислення Cu + в Cu 2+ ; для зворотного процесу відновлення міді потрібна аскорбінова кислота. Крім того, аскорбінова кислота потрібна для окислення p-гідроксифенілпірувату в гомогентизинову кислоту.

3.4.Вітамін С необхідний гідроксилювання триптофанув гідрокситриптофан при біосинтезі серотоніну.

3.5. Вітамін С бере участь у біосинтезі жовчних кислотіз холестеролу.

3.6.Синтез кортикостероїдних гормонів. У корі надниркових залоз міститься висока концентрація вітаміну С, особливо в період стресу. Припускають, що вітамін С необхідний синтезу кортикостероїдів.

3.7.Метаболізм заліза та гемоглобіну. Аскорбінова кислота підвищує всмоктування заліза з кишечника шляхом його відновлення Fe 2+ . Вітамін С бере участь в утворенні феритину та вивільненні заліза із зв'язку його з транспортним білком крові трансферином. Вітамін С сприяє відновлення метгемоглобінув гемоглобінта бере участь у деградації гемоглобіну до жовчних пігментів.

3.8.Метаболізм фолієвої кислоти. Активною формою фолієвої кислоти є тетрагідрофолієва кислота (ТГФК). Вітамін С необхідний освіти ТГФК. Разом з ТГФК аскорбінова кислота бере участь у дозріванні еритроцитів.

3.9. Вітамін С є водорозчинним антиоксидантомта захищає клітини від пошкодження вільними радикалами. Антиоксидантна функція аскорбінової кислоти пояснюється її здатністю легко віддавати два атоми водню, що використовуються у реакціях знешкодження вільних радикалів.

4. Джерела.В організмі людини, мавп, морських свинок та деяких птахів вітамін С не синтезується. Джерелом вітаміну С є рослинна їжа. Особливо на них багаті перець, чорна смородина, кріп, петрушка, капуста, щавель, цитрусові, суниця.

5. Добова потреба 70-120 мг.

6. Гіповітаміноз.Проявляється підвищеною втомою, зниженням апетиту, зниженою стійкістю до простудних захворювань, кровоточивістю ясен. Авітаміноз призводить до захворювання на цингу (скорбут). Головними симптомами цинги є порушення проникності капілярів, обумовлене недостатністю гідроксилювання проліну та лізину в колагені, розхитування та випадання зубів, набряки та болі в суглобах, ураження кісток, порушення загоєння ран. Смерть зазвичай настає від крововиливу в порожнину перикарда. При гіповітамізозі С розвивається залізодефіцитна анемія через порушення всмоктування заліза та використання його запасів при синтезі гемоглобіну.

Вітамін В 1 (тіамін, антиневритний вітамін)

1. структура.Вітамін В 1 був першим вітаміном, виділеним у кристалічному вигляді К.Функом у 1912 р. Пізніше було здійснено його хімічний синтез. Свою назву – тіамін – отримав через наявність у складі молекули атома сірки та аміногрупи. Тіамін складається з 2-х гетероциклічних кілець – амінопіримідинового та тіазолового. Останнє містить каталітично активну функціональну групу - карбаніон (щодо кислий вуглець між сіркою та азотом).

Тіамін стійкий у кислому середовищі та витримує нагрівання до високої температури. У лужному середовищі вітамін швидко руйнується.

2. Транспорт та метаболізм.У шлунково-кишковому тракті різноманітні форми вітаміну гідролізуються з утворенням вільного тіаміну. Більшість тіаміну всмоктується в тонкому кишечнику за допомогою спеціального механізму активного транспорту, решта розщеплюється тіаміназою кишкових бактерій. З тіком крові, що всмоктався, тіамін потрапляє спочатку в печінку, де фосфорилюється, а потім переноситься в інші органи і тканини.

тіамінпірофосфаткіназа

АТФ + тіамін тіамінпірофосфат + АМФ

Вітамін В 1 присутній у різних органах та тканинах як у формі вільного тіаміну, так і його фосфорних ефірів: тіамінмонофосфату, тіаміндифосфату та тіамінтріфосфату. Основною коферментною формою (60-80% від загального внутрішньоклітинного) є тіаміндифосфат,або тіамінпірофосфат(ТДФ, чи ТПФ). Роль тіамінмонофосфату та тіамінтріфосфату поки невідома. Можливо вони й аденільована форма тіамінтріфосфату беруть участь у реакціях пристосувального характеру, шляхом перемикання метаболічних потоків вуглеводів.

Після розпаду коферментів вільний тіамін виділяється із сечею та визначається у вигляді тіохрому.

3. Біологічна роль

3.1. ТПФ є коферментом 3-х поліферментних комплексів, які каталізують окисне декарбоксилювання кетокислот:

- Піруватдегідрогеназний комплексбере участь в окисному декарбоксилюванні пірувату, що є однією з ключових реакцій в обміні вуглеводів. В результаті цієї реакції утворюється ацетил-КоА, який включається в цикл трикарбонових кислот, де окислюється до вуглекислоти та води. Завдяки цій реакції створюються умови для повного окислення вуглеводів та утилізації всієї ув'язненої в них енергії. Крім того, ацетил-КоА, що утворюється, служить джерелом для синтезу багатьох біологічних продуктів: жирних кислот, холестеролу, стероїдних гормонів, кетонових тіл і т.д.

2-Оксоглуторатдегідрогеназний комплексвходить до складу ЦТК і каталізує окисне декарбоксилювання 2-оксоглутарату з утворенням сукциніл-КоА.

- Дегідрогеназа кетокислот з розгалуженим вуглецевим радикаломбере участь у метаболізмі валіну, ізолейцину та лейцину.

3.2. ТПФ є коферментом транскетолази- Ферменту пентозофосфатного шляху окислення вуглеводів, основними продуктами якого є НАДФН і рибоза.

3.3. Вітамін В 1 бере участь у синтезі ацетилхоліну,каталізуючи в піруватдегідрогеназної реакції утворення ацетил-КоА.

4. Джерела.Досить багато вітаміну міститься в пшеничному хлібі з борошна грубого помелу, в оболонці насіння хлібної злаки, в сої, квасолі, гороху, дріжджах. З продуктів тваринного походження найбагатші тіаміном печінка, нежирна свинина, нирки, мозок, яєчний жовток.

5. Добова потребаскладає 2-3 мг.

6. Гіповітаміноз.Проявляється слабкістю, зниженням апетиту, нудотою, порушенням периферичної чутливості, онімінням пальців, відчуттям повзання «мурашок», болями по ходу нервів. При авітамінозі розвивається захворювання бери-бері, що у перекладі з індійської означає вівця, оскільки хода хворої людини нагадує ходу вівці. У хворих бері-бері концентрації пірувату та 2-оксоглутарату в крові вище, ніж у нормі. Низька активність транскетолази в еритроцитах є лабораторним критерієм берібері. Характерно ураження серцево-судинної та нервової систем. Особлива чутливість нервової тканини до нестачі тіаміну пояснюється тим, що коферментна форма цього вітаміну необхідна нервовим клітинам для засвоєння глюкози.

Вітамін В 2 (рибофлавін)

1. структура.Вітамін В2 відрізняється від інших вітамінів жовтим кольором (flavus – жовтий). Рибофлавін вперше був виділений із кисломолочної сироватки. Молекула рибофлавіну складається з гетероциклічного ізоаллоксазинового ядра, до якого в 9 положенні приєднаний спирт рибітол (похідне D-рибози). Терміном флавини позначаються багато похідних ізоаллоксазину, що мають В 2 -вітамінної активності.

Біосинтез флавінів здійснюється рослинними та багатьма бактеріальними клітинами, а також пліснявими грибками та дріжджами. Завдяки мікробному біосинтезу рибофлавіну в шлунково-кишковому тракті жуйні тварини не потребують цього вітаміну. В інших тварин та людини синтезованих у кишечнику флавінів недостатньо для попередження гіповітамінозів. Вітамін В 2 добре розчинний у воді, стійкий у кислому середовищі, але легко руйнується в нейтральній та лужній, а також під дією видимого та УФ-світла. Вітамін В 2 легко піддається оборотному відновленню, приєднуючи водень за місцем подвійних зв'язків (1 і 10), перетворюючись з оранжево-жовтого розчину на безбарвну лейкоформу.

2. Метаболізм.У їжі вітамін В 2 перебуває переважно у складі своїх коферментних форм, пов'язаних із білками – флавопротеїнів. Під впливом травних ферментів вітамін вивільняється та всмоктується шляхом простої дифузії у тонкому кишечнику. У клітинах слизової оболонки кишечнику, крові, печінки та інших тканинах рибофлавін фосфорилюється до флавінмононуклеотиду (ФМН) і флавінаденіндинуклеотиду (ФАД).

3. Біологічна роль. Основне значення вітаміну В 2 полягає в тому, що він входить до складу флавінових коферментів - ФМН та ФАД. Розрізняють два типи реакцій, що каталізуються флавопротеїнами:

3.1. Прості дихальні системи– це пряме окислення субстрату за участю кисню, перенесення на нього атомів водню з утворенням Н 2 Про 2 та виділенням енергії у вигляді тепла: оксидази L- та D-амінокислот, ксантиноксидаза(руйнування пуринових азотистих основ), альдегіддегідрогеназу(Деградація альдегідів).

3.2. Участь у складних дихальних системах

ФАД у другому комплексі ланцюга перенесення електронів у внутрішній мембрані мітохондрій ( сукцинатдегідрогеназуі ацил-КоА-дегідрогеназу- дегідрування метаболіту ЦТК сукцинату та ацил-КоА при окисленні жирних кислот);

- НАДН-дегідрогеназу(перенесення протонів та електронів від НАДН+Н + матриксу на ФМН першого комплексу ланцюга перенесення електронів у внутрішній мембрані мітохондрій);

- дигідроліпоїлдегідрогеназа(ФАД – кофактор ферменту окисного декарбоксилювання α-кетокислот пірувату та 2-оксоглутарату).

4. Джерела.Основними джерелами рибофлавіну є печінка, нирки, жовток курячого яйця, сир. У кислому молоці вітаміну міститься більше, ніж у свіжому. У рослинних продуктах вітаміну В 2 мало (виняток - мигдальні горіхи). Частково дефіцит рибофлавіну заповнюється кишковою мікрофлорою.

5. Добова потреба 2-3 мг.

6. Гіповітаміноз.Нестача вітаміну В2, як і інших вітамінів, проявляється слабкістю, підвищеною стомлюваністю, схильністю до простудних захворювань. До специфічних проявів недостатності рибофлавіну відносяться запальні процеси у слизових оболонках. Слизова губ і порожнини рота стає сухою, язик набуває яскраво-червоного кольору, в кутах рота з'являються тріщини. Відзначається підвищене лущення епітелію шкіри, особливо на обличчі.

Вітамін РР (нікотинова кислота, нікотинамід, ніацин; антипелагричний вітамін)

1. структура.Вітамін РР виділений К.Евельгеймом в 1937 р. Його введення захищало від захворювання пелагра або виліковувало її. РР означає протипелагричний (preventive pellagra).

Нікотинова кислота є піридин-3-карбоновою кислотою, нікотинамід – її амідом. Обидві сполуки в організмі легко перетворюються одна на одну і тому мають однакову вітамінну активність.

Вітамін РР погано розчинний у воді, але добре у водних розчинах лугів.

2. Метаболізм.Вітамін РР, що надходить з їжею, швидко всмоктується в шлунку і кишечнику в основному шляхом простої дифузії. Зі струмом крові нікотинова кислота потрапляє в печінку та інші органи, дещо повільніше проникає в них нікотинамід. У тканинах обидві сполуки переважно використовуються для синтезу коферментних форм НАД +і НАДФ+.Частина нікотинамідних коферментів синтезується в організмі тварин триптофану. Однак цей шлях, до якого залучається до 2% метаболічного пулу триптофану, значно поступається ефективності першому (тобто з прямого вітамінного попередника).

3. Біологічна роль.Значення вітаміну РР визначається роллю коферментів НАД+ та НАДФ+.

3.1.НАД +входить до складу дегідрогеназ, що каталізують окислювально-відновлювальніперетворення пірувату, ізоцитрату, 2-оксоглутарату, малату та ін. Ці реакції частіше локалізовані в мітохондріях і служать для звільнення енергіїу сполучених мітохондріальних ланцюгах перенесення протонів та електронів.

3.2.НАДФ + входить до складу дегідрогеназ (редуктаз), які частіше локалізовані в цитозолі або ендоплазматичному ретикулумі та служать для відновлювальних синтезів(НАДФ-залежні дегідрогенази пентозофосфатного шляху, синтезу жирних кислот та холестеролу, мітохондріальні монооксигеназні системи для синтезу жовчних кислот, кортикостероїдних гормонів) та знешкодження ксенобіотиків (мікросомальне окиснення, оксигенази зі змішаною функцією).

3.3.НАД +і НАДФ +- Алостеричні регулятори ферментів енергетичного обміну.

4. Джерела.Продукти тваринного (печінка, м'ясо) та рослинного походження (рис, хліб, картопля). Молоко та яйця містять сліди ніацину, але в них міститься триптофан, що може компенсувати недостатнє надходження нікотинаміду з їжею.

5. Добова потребаскладає 15-25 мг.

6. Гіповітаміноз.Характерною ознакою недостатності вітаміну РР є симптомокомплекс «три Д»: дерматит, діарея та деменція. В основі захворювання лежить порушення проліферативної активності та енергетики клітин. Дерматит найчастіше відзначається на відкритих ділянках шкіри, яка під дією сонячного проміння червоніє, покривається пігментними плямами (на обличчі у вигляді крил метелика) і лущиться. Мова стає яскраво-червоною і хворобливою, потовщується, на ньому з'являються тріщини. Розлад травлення проявляється нудотою, відсутністю апетиту, болями у животі. Порушується функція периферичних нервів та центральної нервової системи.

Симптоми гіповітамінозу розвиваються:

1. В осіб з нестачею білка в дієті. Пояснюється це тим, що тваринні білки містять оптимальну кількість амінокислоти триптофану, вітаміну В6 та деякі інші компоненти, необхідні для синтезу ніацину.

2. При постійному харчуванні маїсом, де ніацин знаходиться у зв'язаній формі.

3. При постійному харчуванні сорго, зерна якого містять високу концентрацію лейцину – інгібітора ключового ферменту перетворення триптофану НАД + .

4. При дефіциті вітаміну В 6 та його коферментної форми піридоксальфосфату, необхідного для синтезу з триптофану коферментних форм вітаміну РР.

Пантотенова кислота

Пантотенова кислота широко поширена в природі, назва від panthos– усюди. Вітамін відкритий Р.Вільямсом в 1933 р., через десятиліття вже був синтезований хімічним шляхом.

1.Структура. Пантотенова кислота складається з пантоєвої кислоти (α,γ,-дигідрокси-β,β-диметилмасляна кислота) та β-аланіну.

Пантотенова кислота являє собою в'язку світло-жовту рідину, добре розчинну у воді. Вона малостійка і легко гідролізується за місцем пептидного зв'язку під дією слабких кислот та лугів.

2. Метаболізм.Пантотенова кислота зі струмом крові надходить у тканини після всмоктування протягом усього тонкого кишечника і в товстій кишці (залежно від концентрації шляхом простої дифузії або активного транспорту). Пантотенова кислота фосфорилюється з використанням АТФ до 4'-фосфопантотенату. Приєднання цистеїну та його декарбоксилювання призводить до утворення тіоетаноламіну, з якого утворюється 4'-фосфопантотеїн– простетична група коферменту А(HS-КоА) та ацилпереносить білка(АПБ).

3. Біологічна роль.Тіолова група в НS-КоА та АПБ діє як переносник ацильних радикалів.

HS-КоА бере участь у найважливіших метаболічних процесах:

а) в обміні вуглеводів – окисне декарбоксилювання пірувату в ацетил-КоА та 2-оксоглутарату в сукциніл-КоА;

б) у β-окисленні жирних кислот на етапах активації до утворення ацил-КоА та тіолітичному розщепленні з виділенням ацетил-КоА та укороченого на 2 вуглецевих атоми ацил-КоА;

в) у формі ацетил-КоА переноситься залишок ацетилу на холін з утворенням медіатора ацетилхоліну;

г) сукциніл-КоА бере участь у синтезі порфіринів;

д) у біосинтезі жирних кислот – функцію переносника метаболітів у пальмітатсинтазному комплексі виконує 4-фосфопантетеїн;

ж) ацетил-КоА використовується для синтезу кетонових тіл, холестеролу та стероїдних гормонів.

Ацетил-КоАзаймає центральне місце у процесах взаємозв'язку обмінів вуглеводів, амінокислот та жирних кислот.

4. Джерела.Пантотенова кислота поширена у продуктах тваринного (печінка, нирки, яйця, м'ясо, молоко та інших.) і рослинного (картопля, капуста, фрукти та інших.) походження. Синтезується кишковою мікрофлорою.

5. Добова потреба. 10-15 мг

6. Гіповітаміноз.У зв'язку з поширенням вітаміну в продуктах харчування авітаміноз не зустрічається. Симптоми гіповітамінозу не специфічні: дерматити, неврити, виразки слизових травного тракту, порушення продукції стероїдних гормонів та ін.

Вітамін В 6 (піридоксин, піридоксол, антидерматитний вітамін)

1. Структура. Вітамін В 6 включає три природні похідні піридину, що мають однакову вітамінну активність: піридоксину, піридоксалю, піридоксаміну, що відрізняються один від одного наявністю відповідно спиртової, альдегідної або аміногрупи. Вітамін В 6 відкритий 1934 р. А.Сент-Дьєрдьї. Піридоксин добре розчиняється у воді та етанолі, стійкий у кислому та лужному середовищі, але легко руйнується під дією світла при рН 7,0.

2 Метаболізм.Всмоктавшись у тонкому кишечнику, всі форми вітаміну зі струмом крові розносяться до тканин і, проникаючи в клітини, фосфорилуються за участю АТФ. Коферментні функції виконують два фосфорильовані похідні піридоксину: піридоксальфосфаті піридоксамінфосфат.

3. Біологічна роль.Вітамін 6 характеризується широким спектром біологічної дії. Він бере участь у регуляції білкового, вуглеводного та ліпідного обмінів, біосинтезі гему та біогенних амінів, гормонів щитовидної залози та інших біологічно активних сполук. Коферментні форми вітаміну В 6 входять до складу наступних ферментів:

- Амінотрансфераз амінокислот, що каталізують оборотне перенесення NH 2 -групи від амінокислоти на α-кетокислоту (утворення замінних амінокислот, непряме дезамінування та відновне амінування амінокислот).

- Декарбоксилаз амінокислот, що відщеплюють карбоксильну групу амінокислот, що призводить до утворення біогенних амінів

- Ферментів, які здійснюють неокислювальне дезамінуваннясерину, треоніну, триптофану, сірковмісних амінокислот.

- м'язової фосфорилази(Розпад глікогену).

4. Джерела.Вітаміном В 6 багаті бобові, зернові культури, м'ясні продукти, риба, картопля. Він синтезується кишковою мікрофлорою, частково покриваючи потребу організму у цьому вітаміні.

5. Добова потреба. 2-3 мг

6. Гіповітаміноз. Основними проявами недостатності вітаміну В 6 є гіпохромна анемія та судоми. Відзначається розвиток сухого себорейного дерматиту, стоматиту та глоситу. Найчастіше піридоксинова недостатність спостерігається:

а) у маленьких дітей при штучному вигодовуванні стерилізованим молоком (руйнується вітамін В6), у вагітних при токсикозах;

б) при груповій недостатності вітамінів групи;

в) при гнобленні мікрофлори кишечника антибіотиками;

г) у алкоголіків, оскільки ацетальдегід стимулює дефосфорилювання піридоксальфосфату.

Вітамін Н (біотин)

Біотин - це перша речовина, яка була визначена як необхідний ростовий фактор для мікроорганізмів. Пізніше було показано токсичну дію сирого яєчного білка на щурів. Вживання печінки чи дріжджів знімало цей ефект. Фактор, що запобігає розвитку токсикозу, був названий вітаміном Н або біотином (від грец. bios- Життя).

2.Метаболізм

2.1. Біотин не модифікується в організмі, але ковалентно зв'язується із ферментами, в яких виконує функцію простетичної групи.

2.2. Біотин зв'язується через вільну карбоксильну групу із залишком лізину апоферменту. Комплекс біотин-фермент взаємодіє з СО 2 у присутності АТФ (джерело енергії) з утворенням комплексу карбоксибіотин-фермент.

2.3. Біотинідазакаталізує видалення біотину від ферменту під час метаболізму білків, що дозволяє використовувати біотин повторно.

3. Біологічна роль.Біотин діє як кофермент реакцій карбоксилювання, у яких служить переносником СО 2 . В організмі 4 ферменти використовують біотин як кофермент.

- Піруваткарбоксилаза.В результаті карбоксилювання пірувату утворюється оксалоацетат, який використовується в глюконеогенезі та ЦТК.

- Ацетил-КоА-карбоксилазакаталізує карбоксилювання ацетил-КоА з утворенням малонілу-КоА. Реакція використовується за біосинтезу вищих жирних кислот.

- Пропіоніл-КоА-карбоксилазаперетворює пропіоніл-КоА на D-метилмалоніл-КоА, який перетворюється на сукцинат (входить у ЦТК).

- β-метил-кротоніл-КоА-карбоксилаза, що бере участь у катаболізмі лейцину та речовин, що мають у складі ізопреноїдні структури.

4. Джерела.Біотин у достатній кількості синтезується мікрофлорою кишківника. Харчові джерела: печінка, серце, яєчний жовток, висівки, боби, соя, цвітна капуста та ін.

5. Добова потреба. 150–200 мкг.

6. Дефіцит.Причинами гіповітамінозу є:

а) застосування антибіотиків, які пригнічують зростання кишкової мікрофлори;

б) надходження в організм великої кількості авідіна- глікопротеїну присутнього в білку курячих яєць, який порушує всмоктування біотину через утворення нерозчинного комплексу;

в) тривале парентеральне харчування;

г) спадковий дефект ферменту, який приєднує біотин до лізинових залишків апоферменту.

Симптомигіповітаміноз включають себорейний дерматит, нудоту, випадання волосся, біль у м'язах.

Фолієва кислота (фолацин, вітамін В 9, вітамін Вс)

Вітамін виявили у 1930 р., коли було показано, що люди з певним типом мегалобластичної анемії могли бути вилікувані включенням дріжджів або екстракту печінки. У 1941 р. фолієва кислота була виділена із зеленого листя (лат. folium - лист, звідси і назва вітаміну). Вітаміном Все це з'єднання назвали через його здатність виліковувати анемію у курчат (від англ. chicken - курча).

1. структура.Фолієва кислота складається з птеридину, пов'язаного з p-амінобензойною кислотою (ПАБК) та глутамінової кислоти.

Фолієва кислота погано розчинна у воді та органічних розчинниках, але добре в лужних розчинах. Руйнується під дією світла, при обробці та консервуванні овочів.

2. Метаболізм.Фолат в їжі є у формі поліглутамату. Зовнішні залишки глутамату видаляються в кишечнику до всмоктування, головним чином тонкому кишечнику. Коферментною формоюфолієвої кислоти є 5,6,7,8-тетрагідрофолієва кислота (ТГФК), яка утворюється з фолієвої кислоти під дією ферменту дигідрофолатредуктази та з використанням НАДФН+Н+ як донора атомів водню.

3. Біологічна роль.

3.1. Фолієва кислота є переносником одновуглецевих радикалів (груп): мітильного(-СН 3), метиленового(=СН 2), метенільного(≡СН), формального(-СНТ), оксиметильного (-СН 2 ВІН) та формимінового(-СН = NH). Одновуглецеві фрагменти зв'язуються з ТГФК у положеннях N 5 або N 10 . Приєднання формального радикала в положенні 5 призводить до утворення N 5 -формілТГФК, яка відома як фолініковакислота. МетиленТГФК утворюється при взаємодії ТГФК із гліцином, серином або холіном.

3.2. Фолат необхідний для синтезу пуринових нуклеотидів (2 та 8 атомів вуглецю) та синтезу тиміну. N 5 ,N 10 -метиленТГФК вводить метильну групу при синтезі тимідилату, необхідного для синтезу ДНК та утворення еритроцитів.

3.3. Бере участь у метаболізмі гліцину, серину та етаноламіну.

3.4. N-формілметіонін є ініціюючою амінокислотоюу біосинтезі білка у прокаріотів.

3.5. У крові ТГФК присутня як N 5 -метилТГФК. Вітамін В 12 необхідний для перетворення N 5 -метилТГФК в ТГФК реакції перетворення гомоцистеїну в метіонін. Ця реакція необхідна для звільнення вільної ТГФК та ​​повторного використання в одновуглецевому метаболізмі. При дефіциті вітаміну 12 блокується перетворення N 5 -метилТГФК в ТГФК («фолатна пастка»).

4. Джерела:кишкова мікрофлора, свіжі овочі - салат, капуста, морква, помідори, цибуля.

5. Добова потреба: 50-200 мкг.

6. Дефіцит.При дефіциті ТГФК знижується синтез пуринів та тиміну, що призводить до порушення синтезу ДНК. Це проявляється розвитком мегалобластичної анеміїяка характеризується появою в крові незрілих ядросодержащих форм еритроцитів

Вітамін В 12 (кобаламін, антианемічний вітамін)

Злоякісна анемія (хвороба Аддісона-Бірмера) залишалася смертельним захворюванням до 1926, коли вперше для її лікування застосували сиру печінку. Пошуки антианемічного фактора, що міститься в печінці, призвели до успіху і в 1955 р. Дороті Ходжкін розшифрувала структуру цього фактора і його просторову конфігурацію за допомогою методу рентгеноструктурного аналізу.

1.структура.Структура вітаміну В 12 відрізняється від будови всіх інших вітамінів наявністю в молекулі іона металу- Кобальту. Кобальт пов'язаний з координаційними зв'язками з атомами азоту, що входять до складу чотирьох пірольних кілець, які утворюють планарну (плоську структуру), звану корін. I, II, III пірольні кільця пов'язані через метиленові містки, IV та I – безпосередньо. Перпендикулярно площині корину розташований нуклеотид, що містить 5,6-диметилбензімідазол, α-D-рибозу та залишок фосфорної кислоти, який пов'язаний координаційним зв'язком з атомом кобальту (рис. 10.2). У їжі кобаламін містить атом кобальту в окисленій формі (III). Для утворення активних коферментних форм атом кобальту відновлюється до (I).

У вітаміні В 12 атоми вуглецю піррольних кілець заміщені метильними, ацетамідними та пропіонамідними радикалами. Пропіонамідний радикал у IV кільці через ізопропіловий спирт пов'язаний із фосфатним залишком нуклеотиду.

Атом кобальту тривалентний і ковалентно пов'язаний із групою CN-. Уся структура отримала назву ціанокобаламіну або кобаламіну, оскільки вважають, що ціанід-іон є артефактом, що залежить від способу виділення.

Кобаламін розчинні у воді, термостабільні і стійкі в присутності розчинів кислот при рН 4,0.

2. Транспорт та метаболізм

2.1. Вітамін В 12 , що міститься в їжі, називають зовнішнім фактором Кастла. Всмоктується вітамін у тонкому кишечнику в комплексі з внутрішнім фактором Кастла(Глікопротеїн, секретований парієтальними клітинами шлунка).

Вітамін В 12 міститься в їжі в комплексі з білками. У шлунку під дією соляної кислоти та пепсину вітамін В 12 вивільняється з комплексу з білками та зв'язується з кобалофіліном(R-протеїн, гаптокоррин) – білком, секретованим слиною. У дванадцятипалій кишці комплекс розпадається, кобалофілін гідролізується панкреатичними протеазами, вітамін В 12 зв'язується з внутрішнім фактором Кастла. Комплекс вітамін В 12 -внутрішній фактор Кастла всмоктується в дистальній частині клубової кишки через рецептори ( кубиліни), які пов'язують комплекс, але не пов'язують вільний фактор чи вільний вітамін. Інший білок - мегалін– пов'язаний з кубиліном та забезпечує процес ендоцитозу для всмоктування комплексу

Мал. 10.2. Вітамін В 12 .

2.2. Вітамін транспортується в крові в комплексі з білками, які називаються транскобаламінамиі перетворюється на метилкобаламін та 5-дезоксіаденозилкобаламін у печінці, клітинах кісткового мозку та ретикулоцитах. Транскобаламін Iбере участь у зберіганні та резервуванні водорозчинного вітаміну в печінці та плазмі крові (циркулюючий резерв). Транскобаламін IIтранспортує вітамін у крові. Комплекс транскобаламіну II-вітамін В 12 надходить у периферичні клітини шляхом ендоцитозу. У лізосомах клітин транскобаламін II руйнується, вітамін вивільняється у вигляді гідроксикобаламіну, який або перетворюється на цитозолі на метилкобаламін, або в мітохондріях – на 5-дезоксиаденозилкобаламін. У печінці запасається близько 4-5 мг вітаміну і цих запасів достатньо забезпечення організму вітаміном протягом 4-6 років.

3. Біологічна роль.

В організмі людини вітамін необхідний для 2-х найважливіших реакцій:

3.1. 5-дезоксіаденозилкобаламінє коферментом метилмалоніл-КоА-мутази, який перетворює метилмалоніл-КоА на сукциніл-КоА Метилмалоніл-КоА утворюється як проміжний продукт катаболізму валіну та карбоксилювання пропіоніл-КоА, що синтезується при катаболізмі ізолейцину, холестеролу, жирних кислот з непарним числом атомів вуглецю або прямо з пропіонової кислоти (продукт мікробіологічної ферментації в кишечнику). В результаті цієї реакції метилмалоніл-КоА перетворюється на сукциніл-КоА.

3.2. Метилкобаламінє коферментом гомоцистеїнметилтрансферази - ферменту, що каталізує метилювання гомоцистеїну в метіонін. Кобаламін забирає метильні групи від N 5 -метилтетрагідрофолієвої кислоти і перетворює її на тетрагідрофолат. Метаболічне значення цієї реакції полягає в тому, що зберігаються запаси метіоніну та тетрагідрофолату, що необхідно для синтезу пуринових, піримідинових нуклеотидів та синтезу нуклеїнових кислот. При дефіциті вітаміну В 12 фолат постійно знаходиться у формі N 5 -метил-ТГФК (фолатна або мітильна пастка).

3.3. Вітамін В 12 потрібен для перетворення D-рибонуклеотидів на дезокси-D-рибонуклеотиди. Цю реакцію у прокаріотів каталізує специфічна рибонуклеотидредуктаза.

4. Джерела.Основним джерелом вітаміну є мікроорганізми. У рослинній їжі вітамін 12 відсутній. У невеликих кількостях вітамін утворюється бактеріями лежить на поверхні фруктів. Значна кількість вітаміну міститься в печінці, дріжджах, молоці, яєчному жовтку.

5. Добова потреба. 2-5 мкг.

6. Дефіцит.

1. Ентеропечінкова циркуляція вітаміну В 12 забезпечує організм достатньою кількістю вітаміну, і дефіцит може розвиватися за відсутності вітаміну в дієті протягом кількох років. При захворюваннях шлунка або здухвинної кишки дефіцит вітаміну може розвиватися швидше.

2. Перніціозна анемія є наслідком дефіциту вітаміну В 12 і характеризується порушенням синтезу ДНК, утворення еритроцитів та появою незрілих ядерних форм еритроцитів (мегалобластів).

3. Тривале вегетаріанство може призводити до дефіциту вітаміну В12.

Вітаміноподібні речовини

Крім вітамінів, описаних вище, в їжі є інші компоненти, які є незамінними факторами.

Холін

Best та Huntsman (1934) виявили, що дефіцит холіну у щурів викликає жирове переродження печінки. Тим не менш, холін може адекватно синтезуватися в організмі (з серину) і міститься в багатьох продуктах (молоко, яйця, печінка, злакові та ін.).

1.структура.За хімічною будовою холін – аміноетиловий спирт, що містить 3 метильні групи атома азоту.

2.Біологічна роль.

2.1. Є компонентом фосфоліпідів (лецитини), які є компонентами мембран та беруть участь у транспорті ліпідів.

2.2. Запобігає накопиченню ліпідів у печінці (ліпотропний фактор), що пояснюється участю у синтезі фосфоліпідів та ліпопротеїнів, що транспортують жири з печінки.

2.3. Бере участь у метаболізмі одновуглецевих радикалів через наявність у структурі трьох метильних груп.

2.4. Попередник для синтезу ацетилхоліну, який бере участь у передачі нервового імпульсу.

3. Харчовим джерелом є м'ясо та злакові рослини. Добова потреба становить середньому 0,5 р.

4. Недостатність.Прояви недостатності холіну у людини не описані. У тварин відзначаються жирова інфільтрація печінки, ушкодження кровоносних судин.

Інозит

1.структура.За хімічною будовою – шестиатомний циклічний спирт циклогексану, добре розчинний у воді.

2.Біологічна роль.

2.1. Необхідний для синтезу фосфатидилінозитолу (компонент клітинних мембран).

2.2. Діє як ліпотропний фактор (разом із холіном) та запобігає накопиченню жирів у печінці.

2.3. Є посередником у дії деяких гормонів (інозитол-1,4,5-трифосфат). Інозитолтрифосфат сприяє вивільненню кальцію з ендоплазматичного ретикулуму.

2.4. Висока концентрація відзначена у серцевому м'язі, хоча функція не відома.

3. . Інозитол знаходиться у всіх продуктах тваринного та рослинного походження, особливо багато його в печінці, мозку, м'ясі, яєчному жовтку, а також у хлібі, картоплі, зеленому гороху, грибах. Добова потреба приблизно 1,0 -1,5 г.

4.Недостатністьінозитолу у тварин проявляється жировою дистрофією печінки та падінням вмісту в ній фосфоліпідів, облисінням та анемією. У молодих особин спостерігається затримка зростання

Липоєва кислота (вітамін N)

1.структура.У 1951 р. було виділено речовину, яка брала активну участь в обміні пірувату та ацетил-КоА – ключових метаболітів клітини. Воно було названо ліпоєвою кислотою, оскільки добре розчинялося в неполярних розчинниках (lipid – жир). За хімічною будовою ліпоєва кислота є сірковмісною жирною кислотою (6,8-дитиооктановая кислота). Існує в окисленій та відновленій формах.

2. Біологічна роль.

2.1. Бере участь у реакціях окисного декарбоксилювання разом з іншими вітамінами (тіамін, ніацин, рибофлавін і пантотенова кислота), в результаті яких піруват перетворюється на ацетил-КоА та 2-оксоглутарат до сукциніл-КоА.

2.2. Є антиоксидантом і ефективна при захисті організму від дії радіації, що пошкоджує, і токсинів.

3. Гіпо- та гіпервітамінозиліпоєвої кислоти у людини не описані.

4.Добова потреба. Джерела. Найбільш багаті на ліпоєву кислоту дріжджі, м'ясні продукти, молоко. Добова потреба приблизно 1-2 мг.

Параамінобензойна кислота (ПАБК)

1.структура.Є структурним компонентом фолієвої кислоти. Хімічна будова ПАБК:

ПАКБ погано розчиняється у воді, добре – у спирті та ефірі, хімічно стійка.

2.Біологічна роль.

2.1. Вітамінні властивості ПАБК пов'язані з тим, що вона входить до складу молекули фолієвої кислоти і, отже, бере участь у всіх реакціях метаболізму, де потрібна фолієва кислота.

2.2. Чинить антигіпоксичну, антиатерогенну дію, перешкоджає окисленню адреналіну, позитивно впливає на функцію щитовидної залози.

3.Добова потреба. Джерела.ПАБК міститься практично у всіх продуктах харчування. Найбільш багаті на її печінку, м'ясо, молоко, яйця, дріжджі. Добову потребу не встановлено.

Вітамін Р (рутин, біофлавоноїди)

1.структура.У 1936 р. А.Сент-Дьєрдьї зі шкірки лимона виділив діюче початок, що зменшує ламкість, проникність капілярів. Воно отримало назву вітамін Р (від permeability- Проникність).

Біофлавоноїди – різноманітна група рослинних поліфенольних сполук, в основі структури яких лежить дифенілпропановий вуглецевий скелет.

У рослинах виявлено понад 4000 флавоноїдів із ідентифікованою хімічною структурою. Вони діляться на 6 груп: флавоноли, флавони, флавонони, катехіни, антраглікозиди, антоціани.

2.Біологічна роль.

2.1. Біофлавоноїди можуть використовуватися для синтезу біологічно важливих сполук у клітині (наприклад, убіхінону).

2.2. Рутин і кверцетин – поліфеноли, що мають Р-вітамінну активність, є ефективними антиоксидантами. Флавоноїди (катехіни) зеленого чаю здатні надавати виражену цитопротективну дію, в основі якої лежить їхня властивість знешкоджувати вільні радикали. На відміну від вітаміну Е, біофлавоноїди, крім прямої антирадикальної дії, можуть також пов'язувати іони металів зі змінною валентністю, інгібуючи, тим самим, процес пероксидного окислення ліпідів мембран.

2.3. Досить вивченим є капілярозміцнююча дія вітаміну Р, зумовлена ​​його здатністю регулювати утворення колагену (синергізм з вітаміном С) та перешкоджати деполімеризації основної речовини сполучної тканини гіалуронідазою.

3.Добова потреба. Джерела. Р-вітамінні речовини містяться в тих же рослинних продуктах, що і вітамін С. Найбільш багаті на них чорноплідна горобина, чорна смородина, яблука, виноград, лимони, чайний лист і плоди шипшини. Біофлавоноїд цитрон надає шкірці лимона жовтого кольору. Споживання флавоноїдів у складі натуральних продуктів (фруктів, соків та виноградних вин), де вони можуть бути у вигляді комплексів з металами, може бути більш ефективним, ніж використання очищених вітамінних препаратів. Добова потреба 25-50 мг.

4.Гіповітаміноз.Симптоматика недостатності біофлавоноїдів зводиться до явищ підвищеної проникності та ламкості капілярів, петехій (точкових виливів), кровоточивості ясен.

Вітамін U

1.структура.Вітамін U був виявлений у 1950 р. у сирих овочах. Оскільки сік сирих овочів, особливо капусти, мав здатність запобігати або затримувати розвиток експериментальних виразок шлунка, виділений із нього вітамін назвали противиразковим, або вітаміном U(Від лат. ulcus- Виразка). За хімічною будовою він являє собою S-метилметіонін:

Вітамін U добре розчинний у воді. При варінні їжі легко руйнується, особливо в нейтральному та лужному середовищі.

2.Біологічна роль.

Подібно до метіоніну вітамін U є донором метильних груп у реакціях синтезу холіну і креатину.

3.Недостатність вітамінуу людини не описано. Курчата, яким згодовувався алкалоїд цинкофен з метою моделювання виразки шлунка, виліковувалися, якщо їм у корм додавався свіжий овочевий сік.

4.Добова потреба. Джерела.Джерелами вітаміну U є свіжа капуста, петрушка, морква, цибуля, перець, зелений чай, свіже молоко, печінка.

Вітамін F

До групи вітаміну F входять полієнові жирні кислоти: лінолева, ліноленова, арахідонова. При достатньому надходженні в організм лінолевої та ліноленової кислот здійснюється синтез арахідонової кислоти, яка є попередником ейкозаноїдів (простагландинів, простациклінів, тромбоксанів та лейкотрієнів). Одним із ефективних джерел ω3 поліненасичених жирних кислот є лляна олія (α-ліноленова кислота – 52%). Для стабілізації ненасичених жирних кислот в маслі присутні лігнани, що мають антиоксидантну та естрогенну дію.

Кофермент Q

До групи коферменту Q відносять убіхінони. Убіхінон Q 10 може синтезуватися на кінцевих стадіях синтезу холестеролу. Тому при застосуванні класичних статинів (інгібіторів ГМГ-редуктази) можуть виявлятися ефекти недостатності коферменту Q. В даний час розроблені статини другого покоління, які блокують синтез холестеролу нижче за місце відгалуження синтезу коферменту Q.

Кофермент Q знаходиться в мембранах, є переносником електронів у ліпідній фазі мембран (ланцюги перенесення електронів). Недостатність коферменту Q проявляється у вигляді гіпоенергетичного стану та пов'язаних із цим різноманітних функціональних порушень.

Кофермент Q входить до складу багатьох біологічно активних добавок до їжі для оптимізації харчової підтримки метаболізму.

Подібна інформація.

МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ

ЗАГАЛЬНА ФАРМАКОПЕЙНА СТАТТЯ

Методи кількісногоОФС.1.2.3.0017.15

визначення вітамінів Замість ст. ГФXI, Вип.2

У цій статті викладено загальні принципи визначення вітамінів у субстанціях та лікарських формах з використанням методів високоефективної рідинної хроматографії (ВЕРХ), спектрофотометрії та титриметрії.

Наведені типові методики дозволяють кількісно визначати такі сполуки: вітамін А (ретинол, ретинолу ацетат і ретинолу пальмітат), вітамін D (холекальциферол та ергокальциферол), вітамін Е (a-токоферол та a — токоферолу ацетат), вітамін К 1 (фітоменадіон), b-каротин, вітаміни В 1 (тіаміну хлорид, тіаміну бромід і тіаміну мононітрат), В 2 (рибофлавін, рибофлавінмононуклеотид), В 3 (кислоту нікотинову, нік пантотенову та її солі, пантенол), В 6 (піридоксину гідрохлорид), В С (кислоту фолієву), В 12 (ціанокобаламін), вітамін С (кислоту аскорбінову або її натрієву або кальцієву солі, аскорбілпальмітат), d— біотин, рутин.

При глибокому вивченні процесів харчоконцентратного та овочесушильного виробництва, при встановленні харчової цінності готових продуктів, а також при контролі виробництва вітамінізованих виробів визначають вміст у них наступних вітамінів: вітаміну С (аскорбінової кислоти), B1 (тіаміну), B2 (рибофлавіну), PP (нікотинової) кислоти), каротину (провітаміну A).

Підготовка проб щодо вітамінів.Проби досліджуваних продуктів готують безпосередньо перед аналізом. При аналізі свіжих плодів та овочів з окремих екземплярів вирізують ножем з нержавіючої сталі проби у формі поздовжніх сегментів, які швидко подрібнюють ножем (капуста, цибуля) або на тертці (картопля, коренеплоди), ретельно перемішують і з однорідної одержаної маси відбирають пробу не менше 200 м, яку негайно направляють на дослідження.

Свіжі ягоди та дрібні соковиті плоди попередньо не подрібнюють; із середньої проби відбирають у банку з різних місць по кілька ягід, плодів, перемішують їх і беруть навішування для аналізу. З плодів та ягід з кісточками видаляють кісточки, а надалі надходять так, як описано вище.

Сухі плоди та овочі не менше 50 г подрібнюють на лабораторному млині або ножицями та отриманий подрібнений матеріал зсипають у банку з притертою пробкою. З ретельно перемішаної маси вибирають пробу для лабораторного аналізу.

Харчові концентрати у кількості не менше 200 г подрібнюють на лабораторному млині, перемішують та відбирають пробу для аналізу.

Вітамінізовані молочні харчові концентрати (в брикетованому вигляді) не менше 100 г подрібнюють і розтирають у ступці, ретельно перемішують та відбирають пробу для аналізу.

Порошкоподібні продукти кількості не менше 50 г перед відбором проби для дослідження ретельно перемішують.

При дослідженні рідких, пюреподібних та пастоподібних продуктів навішування для аналізу беруть після ретельного перемішування проби.

Визначення вітаміну C

Вітамін C, l-аскорбінова кислота (С6Н8O6), може перебувати в харчових продуктах у двох формах: відновленої та окисленої (дегідроаскорбінова кислота).

Кількісні хімічні методи визначення аскорбінової кислоти ґрунтуються на її відновлювальних властивостях. Основними методами визначення вмісту аскорбінової кислоти в препаратах та харчових продуктах є індофенольне або йодометричне титрування. Індофенольний реактив, що застосовується, - 2,6-дихлорфеноліндофенол, синього кольору, при титруванні аскорбінової кислоти відновлюється і переходить у безбарвну лейкосполуку. Про закінчення реакції судять з фарбування випробуваного розчину в рожевий колір, викликаного надлишком індикатора, який у кислому середовищі має рожеве забарвлення. За кількістю індофенолу, витраченого на титрування, визначають вміст вітаміну С продукті. При йодометричному титруванні застосовують розчин йодноватокислого калію, індикатором служить крохмаль.

При визначенні вітаміну C у харчових продуктах застосовують методи індофенольного титрування: арбітражний, із застосуванням сірководню та контрольний (спрощений). Вибір методу залежить від властивостей досліджуваного продукту та призначення аналізу.

Арбітражний метод (індофенольний із застосуванням сірководню)

Наважку досліджуваного продукту 10-50 г залежно від передбачуваного вмісту вітаміну C, взяту з точністю до 0,01 г, кількісно за допомогою 5%-ного розчину оцтової кислоти переносять у мірну колбу (або циліндр) і цією кислотою доводять вміст колби до об'єму 50-100 мл. При аналізі концентратів і сушених овочів і фруктів навішування 5-10 г розтирають у ступці з 5-10 г скляного порошку або кварцового піску (попередньо очищеного від домішок заліза, промитого та прожареного) і з триразовою по відношенню до навішення кількістю 5% розчину оцтової кислоти. При розтиранні аналізований продукт має бути повністю покритий оцтовою кислотою. Ретельно розтерту суміш залишають у ступці для настоювання на 10 хв, після чого вміст ступки переливають у мірну колбу (або циліндр) через лійку, намагаючись не переносити осаду. Ступку, воронку і паличку кілька разів обполіскують 5%-ним розчином оцтової кислоти, даючи щоразу відстоятися осаду. Промивні рідини зливають до випробуваного розчину в мірній колбі (або циліндрі) і доводять до об'єму 50-100 мл залежно від величини взятої навішування і передбачуваного вмісту вітаміну C. Вміст мірної колби або циліндра ретельно перемішують і центрифугують або швидко фільтрують через шар.

10 мл отриманої оцтовокислої витяжки піпеткою переносять у колбочку, стаканчик або центрифужну пробірку ємністю 60-80 мл і туди ж додають для створення необхідного pH і освітлення розчину послідовно, при легкому струшуванні, 0,4 г вуглекислого кальцію і 5 мл оцтовокислого свинцю, приготованого на 5%-ному розчині оцтової кислоти. Цю операцію слід проводити обережно, оскільки додавання вуглекислого кальцію супроводжується піноутворенням. Розчин швидко центрифугують або фільтрують у суху колбочку через заздалегідь приготовлений складковий фільтр.

Якщо фільтрат виявиться каламутним, освітлення повторюють на іншій порції оцтовокислої витяжки аналізованого продукту. Додають до неї збільшену в 2, 3 або 4 рази кількість вуглекислого кальцію і 5%-ного розчину оцтовокислого свинцю, потім фільтрують або центрифугують, як зазначено вище. Через прозорий фільтрат протягом 5-15 хв пропускають струм сірководню, що отримується з апарату Кіппа дією розведеної соляної (1:1) або сірчаної (1:3) кислоти на сірчисте залізо. Для швидкого та повного осадження сірчистого свинцю розчин на початку пропускання сірководню енергійно збовтують. Пропуск сірководню закінчують, коли шар рідини над чорним осадом сірчистого свинцю стає прозорим. Розчин фільтрують через маленький сухий беззольний фільтр суху колбочку і з прозорого фільтрату повністю видаляють сірководень струмом вуглекислого газу з балона або апарату Кіппа, зарядженого мармуром і розведеною (1:1) соляною кислотою. Вуглекислий газ може бути замінений азотом. Контроль на повноту видалення сірководню проводять за допомогою фільтрувального паперу, змоченого розчином оцтовокислого свинцю, яку підносять до шийки колбочки, без сірководню папірець залишається безбарвним, поява на ній жовточорної плями вказує на наявність сірководню. Пропускання сірководню та інертного газу слід проводити у витяжній шафі.

У колбочку попередньо доливають піпеткою 5 мл 80%-ного розчину оцтової кислоти і стільки дистильованої води, щоб загальний об'єм рідини з випробуваним розчином становив 15 мл. Потім вносять піпеткою від 1 до 10 мл випробуваного освітленого розчину, отриманого після видалення сірководню, і титрують з мікробюретки або мікропіпетки 0,001 н. розчином 2,6-дихлорфеноліндофенолу до появи рожевого забарвлення, що не зникає протягом 30-60 сек. Титрування проводять краплями при безперервному легкому струшуванні розчину, що титрується. Титрування має тривати трохи більше 2 хв. Після закінчення титрування необхідно при енергійному збовтуванні розчину додати ще дві краплі розчину 2,6-дихлорфеноліндофенолу; якщо забарвлення випробуваного розчину посилиться, вважатимуться, що кінець реакції було знайдено правильно, й у разі обсяг доданих крапель індикатора не враховують. При встановленні кількості випробуваного розчину, необхідного для титрування, слід виходити з того, щоб титрування витратилося не більше 2 мл 0,001 н. розчину 2,6-дихлорфеноліндофенолу

Визначення вітаміну C проводять не менш ніж у дворазовій повторності, причому результати паралельних титрувань не повинні відрізнятись між собою більш ніж на 0,04 мл. Вміст вітаміну C обчислюють як середню арифметичну величину з 2-3 паралельних визначень. При обчисленні результатів титрування слід вводити виправлення на контрольне визначення: титрування 0,001 н. розчином 2,6-дихлорфеноліндофенолу суміші 5 мл 80%-ої оцтової кислоти і 10 мл дистильованої води до появи рожевого фарбування. Цю поправку, рівну зазвичай обсягу 15 мл 0,06-0,08 мл, віднімають із загальної кількості індикатора, що пішов на титрування випробуваного розчину.

де V – кількість 0,001 н. розчину 2,6-дихлорфеноліндофенолу, що пішов на титрування з урахуванням поправки на контрольне титрування, мл; К - коефіцієнт перерахунку на 0,001 н. розчин 2,6-дихлорфеноліндофенолу; V1 - об'єм, до якого доведена навішування при додаванні до неї екстрагуючої рідини, мл; V2 - обсяг аналізованої рідини, взятої для титрування, мл; V3 - обсяг початкового розчину або екстракту, взятого для аналізу після додавання оцтовокислого свинцю, мл; V4 - обсяг початкового розчину або екстракту, взятого для аналізу перед обробкою оцтовокислим свинцем; g - навішування продукту, г; 0,088 - кількість аскорбінової кислоти, що відповідає 1 мл точно 0,001 н. розчину 2,6-дихлорфеноліндофенолу

Визначення вітаміну C слід проводити не прямому сонячному світлі. Тривалість аналізу має бути не більше 1 год.

Приготування: 0,001 н. розчину індикатора 2,6-дихлорфеноліндофенолу

0,25-0,3 г індикатора збовтують в однолітровій мірній колбі з 600 мл дистильованої води протягом 1,5-2 години (можна залишати для розчинення на ніч), доливають дистильованою водою до 1 л, добре змішують і фільтрують. Розчин індикатора є придатним для аналізу протягом 5-10 днів. Зберігати його слід у темряві, прохолодному місці, бажано в холодильнику.

Титр індикатора перевіряють щодня. Поява під час перевірки титру бруднуватого відтінку свідчить про непридатність розчину індикатора для аналізу.

Визначення титру розчину індикатора - 2,6-дихлорфеноліндофенолу

Титр розчину індикатора можна встановити двома способами.

Перший метод.До 5 мл розчину індикатора додають 2,5 мл насиченого розчину щавлевокислого натрію та титрують з мікробюретки 0,01 н. розчином солі Мора, приготованим на 0,02 зв. розчині сірчаної кислоти, до зникнення синього забарвлення та переходу синювато-зеленого кольору в янтарно-жовтий. Титр розчину солі Мора встановлюють 0,01 н. розчину марганцевокислого калію, а титр останнього – по 0,01 н. розчину щавлевокислого натрію або щавлевої кислоти за загальноприйнятими методиками

Розчин солі Мора залишається придатним для аналізу протягом 2-3 місяців при зберіганні в темному прохолодному місці. Титр розчину солі Мора перевіряють не рідше ніж 1 раз на місяць.

Другий спосіб.Декілька кристаликів аскорбінової кислоти (приблизно 1-1,5 мг) розчиняють у 50 мл 2%-ного розчину сірчаної кислоти. 5 мл цього розчину, взятого піпеткою, титрують розчином 2,6-дихлорфеноліндофенолу з мікробюретки до появи рожевого фарбування, що не зникає протягом 3 хв. Паралельно такий самий об'єм (5 мл) розчину аскорбінової кислоти титрують з іншої мікробюретки точно 0,001 н. розчином йодноватокислого калію (0,3568 г KJO3, висушеного протягом 2 годин при 105° С, розчиняють в 1 л дистильованої води, отриманий 0,01 н розчин KJO3 перед аналізом розбавляють у мірній колбі дистильованою водою в 10 разів). Титрування проводять у присутності кількох кристаликів (1-2 мг) йодистого калію та 2-3 крапель 1%-ного розчину крохмалю до появи блакитного фарбування. Це титрування зручно проводити у фарфоровій чашці.

Титр розчину 2,6-дихлорфеноліндофенолу (х) за аскорбіновою кислотою обчислюють за формулою

де V – кількість 0,001 н. розчину KJO3, що пішов на титрування розчину аскорбінової кислоти, мл; V1 - кількість розчину 2,6-дихлорфеноліндофенолу, що пішов на титрування розчину аскорбінової кислоти, мл; 0,088 - кількість аскорбінової кислоти, що відповідає 1 мл точно 0,001 н. розчину 2,6-дихлорфеноліндофенолу, мг.

Контрольний спрощений метод визначення вітаміну С

Метод застосовується при масових аналізах свіжих плодів та овочів. Він дозволяє визначати аскорбінову кислоту лише у відновленій формі. Точність методу ±20%.

Методика визначення.У зважений стаканчик беруть в залежності від передбачуваного вмісту вітаміну C в продукті навішування 10-30 г і швидко заливають її 50 мл 4% розчину соляної кислоти; навішування, залиті кислотою, можна зберігати протягом 10-15 хв. Наважку разом із кислотою переносять у фарфорову ступку. Частину кислоти зі ступки зливають у мірну колбу або циліндр ємністю 100 мл, а навішування з невеликою кількістю кислоти, що залишилася, ретельно розтирають. Потім вміст ступки переносять у той же циліндр (або колбу), в якому знаходиться залишок соляної кислоти, змиваючи дистильованою водою залишок з порцелянової ступки в ту ж мірну колбу (або циліндр). Розчин у мірній колбі доводять дистильованою водою до мітки. Вміст колби добре перемішують та швидко фільтрують через марлю або воду. Із цього розчину відбирають пробу для титрування.

У разі продуктів, що важко розтираються, до навішування у фарфоровій ступці додають 2-5 г зваженого, добре промитого і прожареного кварцового піску або скляної пудри. Після того, як весь вміст ступки перенесено в мірну колбу (або циліндр) і об'єм витяжки доведений до 100 мл, до витяжки додають дистильовану воду в кількості 0,35 мл на кожен грам взятого піску і всю рідину знову добре перемішують.

При дослідженні рідкого матеріалу його розбавляють у циліндрі 4%-ним розчином соляної кислоти та дистильованою водою з таким розрахунком, щоб кінцева концентрація соляної кислоти становила 2%. Соляна кислота може бути замінена метафосфорною або щавлевою кислотою. Для отримання витяжки користуються 2% розчином метафосфорної кислоти, приготовленої на 2 н. розчин сірчаної кислоти. Спочатку готують 20% розчин метафосфорної кислоти на 2 н. розчині сірчаної кислоти, а перед вживанням цей розчин розбавляють у 10 разів 2 н. розчином сірчаної кислоти.

Наважку досліджуваного продукту розтирають у ступці з 2% розчином метафосфорної кислоти (навішення повинна бути покрита кислотою), потім її переносять у мірний циліндр. Ступку кілька разів промивають невеликою кількістю розчину метафосфорної кислоти, зливають ці розчини в циліндр доводячи вміст до 100 мл. Вітамін С у розчині метафосфорної кислоти стабільний протягом кількох годин. За відсутності метафосфорної кислоти можна користуватися щавлевою кислотою. Наважку досліджуваного матеріалу швидко розтирають у ступці під 20 мл 1% розчину соляної кислоти і потім переносять вміст фарфорової ступки в мірний циліндр ємністю 100 мл і доводять об'єм витяжки до 100 мл за допомогою 1% розчину щавлевої кислоти. Після перемішування фільтрують витяжку. Для титрування 0,001 зв. розчином 2,6-дихлорфеноліндофенолу відбирають від фільтрованої витяжки трохи більше 5 мл.

Титрування та обчислення вмісту вітаміну C (у міліграмах на 100 г продукту) виробляють так само, як і в арбітражному методі. Розбіжність між результатами аналізів двох паралельних наважок з одного продукту має перевищувати 3-4%.

Метод визначення вітаміну C у сульфітованих сушених продуктах

Метод заснований на тому, що сірчисті сполуки (у кислому середовищі) блокуються формальдегідом та не заважають титруванню аскорбінової кислоти.

Наважку сушеного продукту, взятого з таким розрахунком, щоб вітаміну C у витяжці містилося 0,04-0,1 мг, розтирають у ступці з 5% розчином метафосфорної кислоти. Витяжку фільтрують та у разі дослідження несульфітованого продукту титрують 0,001 н. розчином 2,6-дихлорфеноліндофенолу.

При аналізі сушеного сульфітованого продукту отриману метафосфорну витяжку підкислюють 50%-ним розчином сірчаної кислоти і обробляють формальдегідом, концентрація якого в кінцевому розчині повинна бути 4%. Розчин залишають стояти на 8 хв, а потім титрують 0,001 зв. розчином 2,6-дихлорфеноліндофенолу, як зазначено вище.

Визначення каротину

Методи визначення каротину ґрунтуються на вилученні його з рослинних тканин бензином або петролейним ефіром та подальшому звільненні від супутніх речовин за допомогою адсорбційної хроматографії. Кількісне визначення каротину проводять колориметруванням отриманих розчинів, що містять каротин. Для визначення каротину запропоновано три варіанти методу.

Методика визначення. Перший варіант.Каротин витягають із рослинного матеріалу після зневоднення його спиртом або ацетоном, а потім омиляють речовини, що перейшли в екстракт, спиртовим розчином лугу. Повторно витягають каротин, фільтрат пропускають через адсорбційну колонку і визначають інтенсивність забарвлення фільтрату.

Наважку подрібненого продукту беруть у кількості від 1 до 50 г залежно від вмісту каротину та розтирають її у фарфоровій ступці з невеликою кількістю промитого та прожареного піску або подрібненого скла. До розтертої маси до ступки доливають спирту або ацетону п'ятикратну кількість, розтирають, а потім додають порціями 20-30 мл бензину або петролейного ефіру. Суміш розтирають, фільтрують екстракт через паперовий фільтр; екстрагування повторюють до тих пір, поки останні порції екстракту не стануть безбарвними.

Фільтрат переносять у ділильну вирву, додають кілька мілілітрів дистильованої води для поділу шарів: верхній - бензиновий, нижній - спиртовий або ацетоновий. В іншу ділильну вирву зливають спиртовий або ацетоновий шар і промивають 2 рази бензином або петролейним ефіром, приєднуючи ці витяжки до основного фільтрату. Сполучені витяжки переносять у колбу і концентрують до об'єму 20-30 мл на водяній бані при температурі не вище 50 ° С у вакуумі. До екстракту додають приблизно рівний об'єм 5%-ного спиртового лугу і омиляють протягом 30 хв-1 год на водяній бані зі зворотним холодильником при кипінні розчину. Омилений розчин переносять у ділильну лійку, додають кілька мілілітрів води, збовтують і відокремлюють бензиновий шар, який потім промивають 8-10 разів дистильованою водою. Бензиновий екстракт переносять у колбу і сушать зневодненим сульфатом натрію при збовтуванні до зникнення каламутності розчину, потім фільтрують і концентрують до об'єму 5-10 мл, як зазначено вище. Згущений екстракт пропускають при невеликому розрідженні через адсорбційну колонку, наповнену оксидом магнію або оксидом алюмінію. Каротин, адсорбований на колонці, елююють (розчиняють) ефіром або бензином, пропускаючи їх через адсорбент до тих пір, поки рідина, що виходить з колонки, не стане безбарвною.

Отриманий фільтрат збирають у мірну колбу, доводять об'єм рідини до мітки петролейним ефіром або бензином і колориметрують у колориметрі Дюбоска або на фотоелектроколориметрі, використовуючи для порівняння стандартний розчин азобензолу або біхромату калію.

Другий варіант.Спочатку проводять омилення досліджуваної речовини, а потім екстрагування каротину, адсорбцію та колориметрування. Наважку подрібненої речовини (від 1 до 50 г), розтерту в ступці, переносять у колбу, додають 20-40 мл 5%-ного спиртового лугу, омилюють протягом 30 хв-1 год і далі надходять так само, як і при першому способі .

Третій варіант (спрощений).У цьому способі виключається омилення, проте інші стадії аналізу самі, як і за першому способі.

Отримані екстракти промивають водою, сушать над безводним натрієм сірчанокислим, концентрують до малих обсягів, пропускають через колонку з адсорбентом і колориметрируют.

При визначенні каротину в моркві можна виключити застосування адсорбційної колонки, так як у моркві міститься незначна кількість інших каротиноїдів, які мало впливають на результат визначення. Аналіз за третім варіантом проводять у тих випадках, коли результати визначення каротину збігаються з результатами, отриманими при роботі за першим варіантом. Визначення каротину в сухому рослинному матеріалі (овочі, плоди, ягоди та інші продукти). Наважку подрібненої речовини беруть від 2 до 10 г, каротин отримують бензином або петролейним ефіром без попередньої обробки спиртом. Отримані екстракти згущують до об'єму 20-30 мл і омиляють спиртовим розчином КОН. Далі аналіз проводять, як зазначено у першому варіанті.

Обчислення вмісту каротину.При використанні колориметрування колориметра Дюбоска і стандартних розчинів азобензолу або біхромату калію вміст каротину (х) в мг % в досліджуваному продукті розраховують за формулою

де К - коефіцієнт перерахунку (кількість каротину в міліграмах, що відповідає 1 мл стандартного розчину азобензолу - 0,00235 або стандартного розчину біххромату калію 0,00208); H – показання шкали стандартного розчину, мм; H1-показ шкали випробуваного розчину, мм; g - навішення досліджуваного продукту, г; V – об'єм фільтрату після хроматографічної адсорбції, мл.

При використанні електрофотоколориметра застосовують таку формулу:

де H2 - показання шкали реохорд для стандартного розчину; H1 - те саме, для випробуваного розчину. Інші позначення такі самі, як і в попередній формулі.

Приготування стандартних розчинів

Розчин азобензолу. 14,5 мг кристалічного хімічно чистого азобензолу розчиняють у 100 мл 96%-ного етилового спирту.

Розчин біхромату калію. 360 мг тричі перекристалізованого біхромату калію розчиняють у 1 л дистильованої води.

Приготування адсорбційної колонки

Для адсорбційної колонки використовують скляну трубку довжиною 12-15 см, діаметром 1-1,5 см, звужену донизу. Трубку вставляють через пробку у колбу Бунзена. У нижню частину адсорбційної трубки поміщають вату, а потім адсорбент - оксид магнію або оксид алюмінію. Для цього готують кашку з адсорбенту та бензину або петролейного ефіру. Кашкою заповнюють колонку на 4-6 см і промивають невеликими порціями розчинника, уникаючи утворення бульбашок повітря.

Визначення вітаміну B1

Вітамін B1 (тіамін, аневрин) знаходиться в природних продуктах як у вільному, так і у зв'язаному вигляді. У першому випадку – це вільний тіамін або його хлорид – гідрохлорид (C12H18O4Cl2); у зв'язаному стані він є пірофосфорнокислим ефіром тіаміну, з'єднаний з білковим носієм, тобто. є коферментом карбоксилази. В основу методу визначення вітаміну B1, покладена здатність тіаміну окислюватися в тіохром ферицианидом калію в лужному середовищі і властивість тіохрому, що утворився, давати блакитну флуоресценцію при освітленні ультрафіолетовими променями. В ході аналізу тіохром витягують з водно-лужного розчину ізобутиловим, бутиловим або ізоаміловим спиртом, відокремлюючи його таким чином від флуоресціюючих та інших небажаних домішок, нерозчинних у зазначених спиртах.

Вміст тіаміну в досліджуваній речовині встановлюють проводячи на флуорометрі порівняльне визначення інтенсивності флуоресценції випробуваного та стандартного розчинів. Описаний метод застосовується визначення не тільки вільного тіаміну, а й загального змісту тіаміну. У цьому випадку пов'язану форму тіаміну попередньо розщеплюють ферментним препаратом, що містить фосфатазу.

Флуорометричний метод визначення вітаміну B1.Наважку досліджуваного продукту у кількості 5-10 г, поміщену у ступку, ретельно розтирають з 10-25 мл 0,1 н. розчину сірчаної кислоти та переносять кількісно в колбу за допомогою того ж розчину кислоти; загальний обсяг рідини в колбі доводять приблизно 75 мл. Колбу закривають пробкою із зворотним холодильником (повітряним), опускають у киплячу водяну баню і протягом 45 хв при періодичному перемішуванні вмісту ведуть екстракцію тіаміну. У разі визначення вільного тіаміну одержану витяжку охолоджують, додають 2,5 молярного розчину оцтовокислого натрію до pH 5,0, доводять об'єм до 100 мл дистильованою водою, перемішують, фільтрують і 10-20 мл розчину беруть для подальшого аналізу.

При визначенні загального вмісту тіаміну витяжку охолоджують до 35-40° С і додають до неї ферментний препарат, який у кількості 0,03 г на 1 г сухої речовини навішування попередньо розтирають у ступці з 2-3 мл 2,5 молярного розчину оцтовокислого натрію, потім отриману завис препарату переносять в колбу за допомогою 2-3 мл розчину оцтовокислого натрію і цим же розчином доводять pH витяжки до 5,0.

Колбу з витяжкою після додавання ферментного препарату закривають ватною пробкою і поміщають на 12-15 год термостат при температурі 37° С. Потім вміст колби охолоджують, доводять об'єм дистильованою водою до 100 мл, перемішують і фільтрують. Подальше визначення вільного тіаміну і його змісту проводять однаково.

10-20 мл фільтрату пропускають через адсорбційну колонку для адсорбції тіаміну. Для цієї мети служить скляна трубка (рис. 25), що має наступні розміри: у верхній частині - діаметр 25 мм і довжину 90 мм, у середній частині - діаметр 7 мм і довжину 150 мм та у нижній частині - діаметр 5 мм (внутрішній діаметр 0,03-1,0 мм) та довжину 30 мм. У середню частину трубки кладуть скляну вату та зверху насипають адсорбент; для катіоніту ОДВ-3 висота стовпчика має бути близько 8 см. Підготовлену до роботи колонку зміцнюють на пробці у мірному циліндрі ємністю 100 мл. Адсорбент промивають 10 мл 3%-ного розчину оцтової кислоти і пропускають через колонку випробуваний розчин. Потім адсорбент 3 рази промивають дистильованою водою по 10 мл і елююють тіамін з адсорбенту нагрітим до кипіння 25% розчином хлористого калію в 0,1 н. розчин соляної кислоти порціями по 6-7 мл. Елюат збирають у чистий градуйований циліндр до об'єму 30 мл.

По 5 мл отриманого розчину переносять піпеткою в дві маленькі ділильні лійки; в першу вирву додають 3 мл суміші для окислення тіаміну (0,4%-ний розчин фериціаніду калію в 15%-ному розчині їдкого натру), перемішують і доливають для вилучення тіохрому, що утворився, 12 мл ізобутилового (бутилового або ізоамілового) спирту. У другу воронку (контрольна проба) доливають 3 мл 15% розчину їдкого натру, перемішують і додають 12 мл ізобутилового спирту. Обидві воронки струшують протягом 2 хв, залишають суміш у спокої до повного розшарування, відокремлюють нижній водно-лужний шар, а спиртовий шар фільтрують через паперовий фільтр, який попередньо поміщають 2-3 г безводного сірчанокислого натрію; прозорий фільтрат збирають у суху пробірку, звідки його переносять у кювету флуорометра. Спиртовий розчин можна також зневоднювати сірчанокислим натрієм безпосередньо в ділильній лійці; після внесення близько 2 г реактиву суміш струшують і зневоднений розчин фільтрують через паперовий фільтр суху пробірку.

Розчин тіохрому зі стандартного розчину тіаміну готують наступним чином: у дві ділильні воронки вносять градуйованою піпеткою по 1 мл розчину, що містить 1 мкг тіаміну, додають по 4 мл 25%-ного розчину хлористого калію і потім в одну воронку доливають 3 мл суміші а в другу (контрольну пробу) - 3 мл 15%-ного розчину їдкого натру. Вміст лійок перемішують і додають у кожну лійку по 12 мл ізобутилового спирту. Надалі надходять, як описано вище.

Інтенсивність флуоресценції підготовлених спиртових розчинів визначають на флуорометрі (рис. 26) зі спеціальними світлофільтрами за допомогою чутливого гальванометра. Вимірюють інтенсивність флуоресценції у чотирьох розчинах: у двох піддослідних (окисленому та контрольному неокисленому) та у двох стандартних (окисленому та контрольному неокисленому). Кожну кювету вносять близько 8 мл ізобутилового розчину.

де A - показання флуорометра для випробуваного окисленого розчину; B - показання флуорометра для випробуваного неокисленого розчину; A1 – показання флуорометра для стандартного окисленого розчину; B1 – показання флуорометра для стандартного неокисленого розчину; g - навішення досліджуваного продукту, г; V1 – загальний обсяг витяжки, мл; V2 – обсяг витяжки, взятий для адсорбції, мл; V3 – загальний обсяг елюату, мл; V4 - обсяг елюату, взятий для окиснення, мл; 1000 – коефіцієнт перерахунку, мг.

Приготування основних реактивів та препаратів

1. Стандартний розчин тіаміну. 10 мг кристалічного тіамін-хлориду розчиняють 0,001 н. 25%-ном спиртовому розчині соляної кислоти у мірній колбі ємністю 100 мл. Розчин не змінюється протягом 1-1,5 місяців при зберіганні його у темній склянці у прохолодному місці. Для приготування робочого розчину 1 мл стандартного розчину вносять у колбу ємністю 100 мл і розводять водою дистильованою до мітки; розчин готують перед аналізом, він містить 1 мкг тіаміну на 1 мл.

2. 2,5 молярний розчин оцтовокислого натрію. 340 г оцтовокислого натрію розчиняють у дистильованій воді та доводять об'єм до 1 л.

3. 25% розчин хлористого калію. 250 г хлористого калію розчиняють у дистильованій воді, додають 8,5 мл концентрованої соляної кислоти та доводять об'єм водою до 1 л.

4. Суміш для окислення - 0,04%-ний розчин фериціаніду калію в 15%-ному розчині їдкого натру. Суміш готують перед аналізом, змішуючи 4 мл свіжоприготовленого 1% розчину ферицианида калію з 96 мл 15% розчину їдкого натрію.

5. Ферментні препарати з пеніциліуму нотатум або аспергіллуса ориза.

6. Адсорбент катіоніт СДВ-3. Катіоніт подрібнюють до розміру частинок від 0,5 до 0,13 мм у кількості 70% і менше 0,13 мм – 30%. Для звільнення від домішок заліза обробляють його триразово 10%-ною соляною кислотою щоразу по 2 години при 40-60° С, промивають дистильованою водою до зникнення реакції на хлор і активують підсушуванням при температурі не вище 60-70° С.

Визначення вітаміну В2

Вітамін B2 (рибофлавін) C17H20N4O6 міститься у природних продуктах як у вільному, так і у зв'язаному стані. Відомі три форми зв'язаного рибофлавіну: флавінмононуклеотид, флавінаденіндинуклеотид і третя форма, міцно пов'язана з білком.

Метод визначення вітаміну B2 заснований на властивості водних розчинів рибофлавіну давати інтенсивну жовто-зелену флуоресценцію в ультрафіолетовому світлі. При визначенні загального вмісту вітаміну В2 флуорометричним методом рибофлавін пов'язаних форм переводять у вільний стан ферментативним та кислотним гідролізом. В ході аналізу витяжки з природних продуктів послідовно обробляють перманганатом і гідросульфітом натрію для зменшення кількості флуоресцирующих домішок. Потім в окремій пробі визначають інтенсивність неспецифічної флуоресценції, яка залежить тільки від домішок, що залишилися; у цій пробі попередньо відновлюють рибофлавін у безбарвну лейкоформу і таким чином "гасять" його флуоресценцію. При розрахунку вмісту вітаміну B2 у досліджуваному продукті дані щодо неспецифічної флуоресценції вводять як поправку в результат визначення загальної флуоресценції.

Визначення загального вмісту вітаміну В2.Наважку продукту (5-10 г) ретельно розтирають у ступці з невеликою кількістю буфера фосфатного (pH 7,8-8,0), після чого переносять в колбу за допомогою того ж буферного розчину, доводячи загальне розведення до співвідношення 1:15 або 1 :20. Колбу з вмістом нагрівають на киплячій водній бані протягом 45 хв при частому перемішуванні, охолоджують до 30°, перевіряють величину pH і у разі зсуву в кислу зону знову доводять pH до 7,8-8,0 додаванням фосфатного буфера. До витяжки додають ферментний препарат (трипсин, панкреатин або препарат з пеніциліуму нотатум) у кількості 30 мг на 1 г сухої речовини навішування, який попередньо розтирають у ступці з 2-3 мл буфера фосфатного або оцтовокислого натрію. Витяжку витримують у термостаті при 37° протягом 12-20 год; при ферментативному гідролізі відщеплюється міцно пов'язана з білком форма рибофлавіну. Після охолодження витяжку доводять дистильованою водою до об'єму, що відповідає загальному розведенню 1:25 або 1:30 і фільтрують через складчастий фільтр.

У невелику колбу вносять 5 мл фільтрату, доливають 5 мл 20%-ного трихлороцтової кислоти і нагрівають на киплячій водяній бані протягом 10 хв. Розчин охолоджують і додають 1/4 об'єму 4-молярного розчину двузамещенного калію фосфату для доведення величини pH до 6,0. Потім до витяжки доливають по краплях 4%-ний розчин перманганату для окислення флуоресціюючих домішок; розчин перманганату додають зазвичай у кількості 0,2-0,4 мл до появи стійкого червоного забарвлення витяжки.

Витяжку, оброблену перманганатом, залишають у спокої на 10 хв, а потім до неї доливають по краплях 3% розчин перекису водню до тих пір, поки не зникне забарвлення; при додаванні перекису водню витяжку безперервно збовтують. До витяжки додають 0,2 мл робочого розчину хлористого олова і 0,1 мл 2,5%-ного розчину гідросульфіту натрію для відновлення флуоресціюючих домішок. Витяжку енергійно струшують протягом 20 хв для перекладу оборотно відновленого рибофлавіну в окислену флуоресцентну форму. Об'єм витяжки доводять водою до 15 мл, за наявності каламуті розчин фільтрують. У підготовленій витяжці визначають інтенсивність флуоресценції порівняно з інтенсивністю флуоресценції стандартного робочого розчину рибофлавіну. Для цього витяжку та робочий розчин рибофлавіну (див. нижче «приготування реактивів») наливають по 8-10 мл у кювети флуорометра та вимірюють інтенсивність флуоресценції за шкалою гальванометра. Далі обидві кювети додають по 0,1 г кислого вуглекислого натрію і по 0,1 г гідросульфіту, перемішують вміст кювет і знову вимірюють інтенсивність флуоресценції. У стандартному розчині рибофлавіну флуоресценція гаситься до нуля, а в досліджуваній витяжці зберігається невелика флуоресценція, що обумовлено наявністю домішок флуоресціюючих, які не видаляються повністю при обробці витяжки зазначеними вище реагентами. Щоб переконатися у повноті гасіння флуоресценції рибофлавіну, до проб додають 0,1 г гідросульфіту і знову вимірюють інтенсивність флуоресценції. При повному гасінні показання гальванометра не повинні змінюватись. Вміст рибофлавіну в мікрограмах на 1 г речовин (х) обчислюють за формулою

де А - показання флуорометра для випробуваного розчину (перший відлік); - показання флуорометра для випробуваного розчину після гасіння (другий відлік); С - показ флуорометра для стандартного розчину, що містить 0,4 мкг рибофлавіну в 1 мл; 0,4 – концентрація стандартного розчину, мкг; g - навішування продукту, г; V – обсяг загального розведення, мл.

Приготування основних реактивів

1. Стандартний розчин рибофлавіну. Наважку рибофлавіну в кількості 10 мг розчиняють у дистильованій воді у мірній колбі ємністю 250 мл. 1 мл такого розчину містить 40 мкг рибофлавіну. Розчин не змінюється протягом 1 місяця при зберіганні на холоді та у темряві. Перед визначенням готують робочий розчин, для чого мірну колбу ємністю 100 мл вносять 37,5 мл 20%-ного розчину трихлороцтової кислоти, 25 мл 4-молярного розчину двузамещенного фосфату калію, 1 мл стандартного розчину рибофлавіну і доводять водою. 1 мл робочого розчину містить 0,4 мкг рибофлавіну.

2. Фосфатна буферна суміш (рН 7,8-8,0). Готують 1/15-молярний розчин двозаміщеного фосфату натрію (11,876 г перекристалізованого Na2HPO4-2H2O в 1 л води) і 1/15-молярний розчин однозаміщеного фосфату калію (9,078 г перекристалізованого КН2Р4). Змішують 9,5 частини першого розчину та 0,5 частини другого розчину.

3. Розчин хлористого олова. 10г хлористого олова (SnCl2) розчиняють у 25 мл концентрованої соляної кислоти. Отриманий основний розчин зберігають у темній склянці із притертою пробкою при кімнатній температурі. Перед кожним визначенням готують робочий розчин розведенням 0,2мл основного розчину водою до 100мл.

4. Розчин гідросульфіту натрію. 0,25 г Na2S2O4-2Н2O розчиняють у 10 мл 2%-ного розчину двовуглекислого натру. Розчин готують перед вживанням.

5. Ферментні препарати: трипсин, панкреатин або ферментний препарат з пеніциліум нотатум.

Визначення нікотинової кислоти (вітамін PP)

У природних продуктах вітамін РР (нікотинова кислота) зустрічається у вільному та пов'язаному вигляді: як нікотинова кислота C6H5O2N або її амід C6H6ON2. Для визначення нікотинової кислоти , який ґрунтується на взаємодії нікотинової кислоти з бромистим роданідом або ціаном. З'єднання, що утворюється при цьому, у присутності ароматичних амінів (анілін, метол) в нейтральному або слабокислому середовищі дає похідне, забарвлене в жовтий колір. Інтенсивність забарвлення випробуваних розчинів прямо пропорційна кількості нікотинової кислоти та вимірюється колориметрично.

Методика визначення.Наважку подрібненого досліджуваного продукту беруть у кількості 5 г, переносять у мірну колбу ємністю 100 мл і доливають 75 мл 2-н. розчину сірчаної кислоти, змиваючи лійку та шийку колби розчином цієї кислоти. Вміст колби енергійно перемішують. Колбу поміщають у киплячу водяну баню і нагрівають вміст протягом 90 хв при періодичному перемішуванні. Після цього колбу охолоджують, суміш доводять до мітки дистильованою водою, ретельно перемішують і фільтрують через паперовий фільтр. (Отриманий гідролізат можна залишити на холоді до наступного дня).

Беруть 25 мл фільтрату, поміщають у мірну колбу ємністю 50 мл, додають одну краплю фенолфталеїну та вносять 10 н. розчин їдкого натру до одержання слабо-рожевого фарбування (приблизно 4 мл). Надлишок лугу усувають 1-2 краплями 5 н. сірчаної кислоти (до зникнення рожевого забарвлення). Якщо розчин нагрівся, його охолоджують, а потім додають 2 мл розчину цинку сірчанокислого і 1-2 краплі ізоамілового спирту (для усунення піни). Потім при перемішуванні вмісту колби додають краплями розчин 4 н. їдкого натру до утворення густого осаду гідроксиду цинку. Осаду закінчують додаванням розчину 1 н. їдкого натру до появи блідо-рожевого забарвлення. У колбу додають 1-2 краплі 5 н. сірчаної кислоти (до зникнення рожевого фарбування) і залишають стояти протягом 10 хв при періодичному помішуванні. Суміш у колбі доводять до 50 мл дистильованою водою, перемішують та фільтрують через паперовий фільтр. Отриманий фільтрат використовують для проведення кольорових реакцій, для цього застосовують спеціальні пробірки з шліфованими пробками, які вставляють в штатив круглої форми. Одночасно під час проведення кольорових реакцій випробуваних розчинів аналогічні операції повторюють зі стандартними розчинами нікотинової кислоти. При цьому ставлять контроль на реактиви до стандартних розчинів та на аміни до випробуваних.

Перелік розчинів, що використовуються під час проведення аналізу, наведено в табл. 5.

Для проведення кольорових реакцій у дві пробірки (паралельні визначення) доливають по 5 мл стандартного розчину нікотинової кислоти і дві пробірки по 5 мл дистильованої води, потім в чотири інші пробірки доливають по 5 мл випробуваного розчину. Всі пробірки, поміщені в штатив, занурюють у лазню при температурі 50° на 5 хв, після чого під тягою з бюретки додають по 2 мл роданбромідного розчину згідно табл. 5 (виключаючи контроль на аміни). Рідина в пробірках перемішують і залишають їх у лазні на 10 хв при температурі 50 ° С. Пробірки охолоджують у холодній воді до кімнатної температури, поміщають у дерев'яну скриньку з гніздами для пробірок, закривають кришку ящик і залишають стояти в темному місці протягом 10 хв. У пробірки додають по 3 мл розчину метолу, перемішують вміст і залишають у закритому ящику на 1 год в темному місці.

Після закінчення години отримані розчини колориметрують на фотоелектроколориметр при синьому світлофільтрі в кюветі при товщині шару 10 мм. Зміст нікотинової кислоти обчислюють в такий спосіб. Встановлюють величини оптичної щільності випробуваного (n) та стандартного (n1) розчинів з урахуванням поправок на контроль

де А - оптична щільність випробуваного розчину; А1 - те саме, стандартного; В – оптична щільність контрольного розчину на аміни; B1 – оптична щільність контрольного розчину на реактиви.

Надалі для розрахунку вмісту нікотинової кислоти в мг% (x) використовують таку формулу:

де G - вміст нікотинової кислоти в 1 мл стандартного розчину, мг; n - оптична густина випробуваного розчину з урахуванням контрольного розчину; n1 – оптична щільність стандартного розчину з урахуванням контрольного розчину; g - навішування, г; V – загальний обсяг гідролізату, мл; V1 - обсяг гідролізату, взятий для очищення сірчанокислим цинком, мл; V2 - кінцевий об'єм розчину після додавання сірчанокислого цинку, мл.

Приготування реактивів

1. Стандартний розчин нікотинової кислоти (основний). 500 мг нікотинової кислоти поміщають у колбу ємністю 500 мл, додають 5 мл 10 н. H2SO4 і, коли кристали розчиняються, доводять до мітки дистильованою водою. 1 мл такого розчину містить 1000 мкг нікотинової кислоти. Розчин придатний протягом 1 року при зберіганні на холоді.

2. Стандартний розчин – робочий. 5 мл основного стандартного розчину розбавляють до 1 л дистильованою водою. 1 мл такого розчину містить 5 мкг нікотинової кислоти (розчин готують щодня).

3. Роданбромідний розчин (готують перед вживанням). Готують бромну воду, вносячи дистильовану воду бром до припинення розчинення крапель брому. До охолодженої на льоду бромної води, взятої у кількості необхідному для аналізу, додають по краплях 10% розчин роданистого калію або амонію до світло-жовтого фарбування, а потім 1% розчин тих же реактивів до повного знебарвлення бромної води. Додають поступово, невеликими порціями, по 20-50 мг вуглекислого кальцію до припинення виділення бульбашок та утворення каламуті. Розчин фільтрують у склянку із темного скла з притертою пробкою і зберігають на холоді.

4. Розчин метолу 8%-ний (приготовляють перед вживанням). 8 г перекристалізованого метолу розчиняють у 0,5 н. розчині НСl і переносять у мірний циліндр або колбу ємністю 100 мл, розчин доводять до мітки 0,5 н. НСl.

Перекристалізація металу. 500 мл 0,1н. H2SO4 нагрівають до кипіння, киплячий розчин додають 100 г метолу, попередньо змішаного з 0,7 г NaHSO3; суміш нагрівають до кипіння. Якщо розчин дуже забарвлений, додають 10 г активованого вугілля. Суміш негайно переносять на попередньо нагріту вирву Бюхнера і фільтрують. У хімічну склянку переносять фільтрат, додають 0,3 г бісульфіту натрію та 700 мл 96%-ного спирту; все перемішують, занурюють у крижану воду і залишають у темному місці на кілька годин. Кристали метолу, що випали, фільтрують через Бюхнерівську воронку, промивають на вирві 96%-ним спиртом з пульверизатора і висушують на повітрі в темряві. Перекристалізований метол зберігають у склянці із темного скла з притертою пробкою у темному місці.