Принцип якісного визначення вітаміну с. Кількісне визначення водорозчинних вітамінів. Результати та обговорення

Вступ

морепродукт вітамін антиоксидантний

З найдавніших часів людину цікавило все, що пов'язано з їжею та харчуванням. Спочатку головним було добування будь-якої їжі, потім були століття, коли люди розширювали джерела їжі, розвиваючи сільське господарство, а заразом і вдосконалювали способи приготування різних страв, доводячи їх до справжнього мистецтва (згадаймо французьку або китайську кулінарію). Лише в середині минулого століття з початком промислової та наукової революції виникла наука про харчування, яку тепер називають дієтологія чи нутріціологія.

Як правило, вітаміни надходять до нашого організму разом з їжею, яка теоретично повинна містити ті чи інші вітаміни, закладені в її елементи самою природою. Фрукти та овочі, м'ясо, молоко, злакові рослини - все це, вирощене відповідним чином, повинно містити мінімальний перелік необхідних вітамінів, але в наш час це досить рідко. Погана екологія, активне використання хімічних елементів у харчуванні тварин та виробництві рослинної продукції, генна інженерія - це дуже часто зводить нанівець, корисність продуктів, які не містять вітаміни, і є прямою причиною нестачі їхнього вмісту в організмі людини.

Вітаміни являють собою особливі органічні сполуки, які життєво необхідні організму людини для його нормального функціонування, вони відіграють важливу роль в обміні речовин.

Нестача вітамінів може призвести до серйозних змін у стані здоров'я. На жаль, наш організм не здатний самостійно синтезувати вітаміни (виняток становить вітамін К, який за рахунок діяльності особливих бактерій у достатній кількості утворюється в кишечнику), тому їхній дефіцит необхідно обов'язково заповнювати.

Вітаміни А і Е які у продуктах харчування відіграють велику роль життєдіяльності т.к. є природними антиоксидантами.

Останнім часом дуже часто використовується слово антиоксиданти. Його можна почути по телевізору, прочитати в газеті чи модному журналі, побачити на упаковці продуктів харчування. У зв'язку з цим ми починаємо ставити запитання: «Що таке антиоксиданти, і для чого вони потрібні в продуктах харчування?»

Метою роботи є визначення кількісного вмісту вітамінів А та Е у м'ясі морепродуктів та морській рибі.

Завдання дослідження. Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі завдання:

1. Визначити кількісний вміст вітамінів А та Е та дієнових кон'югатів у м'ясі морепродуктів.

2. Порівняти кількісний вміст вітамінів А та Е та дієнових кон'югатів у м'ясі морепродуктів.

Об'єктами дослідження є м'ясо морепродуктів (креветки, восьминога, кальмара, мідії) та м'ясо морської риби (мінтаю, путасу, камбали).

Предмет дослідження – кількісний вміст вітамінів А та Е у м'ясі морепродуктів та морської риби.

1. Аналітичний огляд литературы

1.1 Загальні уявлення про хімічний склад та властивості морепродуктів

Поняття морепродуктів використовується для позначення всіх їстівних жителів світового океану. Хоча риба відноситься до морськими жителями, цей продукт виділяють в окрему групу і не зараховують до морепродуктів. Дари моря застосовують і у кулінарії, а й у медицині, а як і в хімічної промисловості. Практично кожен вид морепродуктів має виняткові корисні властивості, які надають сприятливий вплив на здоров'я та самопочуття людини.

Риба - це продукт високої харчової цінності, оскільки містить білки (13-23%), жири (0,1-33%), мінеральні речовини (1-2%), вітаміни А, D, Е, В1, В12, РР, С, екстрактивні речовини та вуглеводи. Хімічний склад риби не є постійним, він змінюється в залежності від виду, віку, місця та часу вилову.

У рибі та морепродуктах містяться такі вкрай необхідні для людини сполуки, як незамінні амінокислоти, у тому числі лізин та лейцин, незамінні жирні кислоти, включаючи унікальні ейкозопентаєнову та докозогексаєнову, жиророзчинні вітаміни, мікро- та макроелементи у сприятливих для організму людини співвідношення.

Особливе значення має метіонін, що відноситься до ліпотропних протисклеротичним речовин. За вмістом метіоніну риба посідає одне з перших місць серед білкових продуктів тваринного походження. Завдяки присутності аргініну та гістидину, а також високому коефіцієнту ефективності білків (для м'яса риби він становить 1,88-1,90, а для яловичини - 1,64) рибопродукти дуже корисні для організму, що росте. Білок риби відрізняється гарною засвоюваністю. За швидкістю перетравності рибні та молочні продукти ідентичні і займають перше місце.

Білки риби в основному повноцінні: альбуміни та глобуліни (прості білки), нуклеопротеїди, фосфоропротеїди та глюкопротеїди (складні білки). Загалом у м'язовій тканині риб 85% повноцінних білків. Вони майже повністю (97%) засвоюються організмом людини. Тому риба є джерелом білкового харчування.

Неповноцінний білок сполучної тканини колаген (15%) під впливом теплової обробки легко перетворюється на глютин, тому м'ясо риби розм'якшується швидше, ніж м'ясо свійських тварин.

Жир риби містить велику кількість ненасичених жирних кислот (лінолеву, ліноленову, арахідонову та ін), тому він рідкий при кімнатній температурі, має низьку температуру плавлення (нижче 37 ° С) і легко засвоюється організмом людини. Жир в організмі риб розподілено нерівномірно.

Риба задовольняє добову потребу людини у тваринних білках на 7-24%, у жирах – на 0,1-12%, у тому числі у поліненасичених жирних кислотах – на 0,1-18%.

Особливо велика кількість вітамінів А і D міститься у жирі печінки риб. Вітаміном А багатий насамперед жир печінки морських тріскових риб (тріска, пікша, мінтай та ін), акул, морського окуня, скумбрії та багатьох інших. Вміст вітаміну D у печінці риб коливається від 60 до 360 мкг%, але в деяких видів горбилів сягає 700-1900 мкг%.

Водорозчинні вітаміни (групи В) при звичайних способах обробки риби значною мірою зберігаються. У процесі варіння риби деяка частина водорозчинних вітамінів, що містяться в ній, переходить у бульйон, у зв'язку з чим його доцільно використовувати для харчових цілей. Особливо багато вітамінів групи В темному м'ясі атлантичної скумбрії, сардини, тунців (20 мкг на 100 р.), вкрай необхідні у зв'язку зі збільшенням білка в раціоні людини.

Кількість жиру в м'ясі різних риб неоднакова. За вмістом жиру рибу умовно поділяються на такі групи:

· нежирна (до 2%) - тріска, пікша, сайда, навага, лин, судак, річковий окунь, вигляд, йорж, тихоокеанська камбала;

· Маложирна (2-5%) - оселедець тихоокеанський та атлантичний (під час нересту), корюшка, короп, вобла, карась, кефаль, морський окунь, сом, язь;

· жирна (5-15%) - білуга, осетр, стерлядь, сьомга, кета, горбуша, скумбрія, ставрида, тунець, оселедець атлантичний і тихоокеанський (влітку, восени, на початку зими);

· дуже жирна (15-33%) - лосось, мінога, стерлядь сибірська, осетр сибірський, оселедець тихоокеанський та атлантичний (наприкінці літа).

Мінеральні речовини входять до складу білків, жирів, ферментів та кісток риби. Найбільше їх у кістках. Це солі кальцію, фосфору, калію, натрію, магнію, сірки, хлору. Зміст фосфору в м'ясі риб становить середньому 0,20-0,25%. Особливо велике фізіологічне значення мають такі риби, що містяться в рибі в дуже малих кількостях, як залізо, мідь, йод, бром, фтор та ін. на 20%. Морепродукти містять більше мінеральних речовин, зокрема мікроелементів, ніж прісноводна риба. Вона багата на йод, який необхідний для нормальної діяльності щитовидної залози. У середньому у прісноводних рибах міститься 6,6 мкг йоду на 100 г сухої речовини, у прохідних – 69,1 мкг, у напівпрохідних – 26 мкг, у морських – 245 мкг.

Специфічний різкий запах морської риби зумовлений присутністю в ній азотистих речовин – амінів.

Вуглеводи риби представлені глікогеном (0,05-0,85%), який формує смак, запах та колір рибних продуктів. Солодкуватий смак риби після теплової обробки обумовлений розпадом глікогену до глюкози.

Харчова цінність риби залежить не тільки від хімічного складу, а й від співвідношення в її тілі їстівних та неїстівних частин та органів. До їстівних частин відносять м'ясо, шкіру, ікру, молочко, печінку; до неїстівних - кістки, плавники, луску, нутрощі. Чим більше в рибі м'яса та ікри, тим вища її харчова цінність.

Риба як продукт харчування цінується досить високо. Проте забрудненість прісноводних риб шкідливими речовинами стала справжньою проблемою. Щоправда, залишкові кількості важких металів або хлорованих вуглеводнів здебільшого нижчі від гранично допустимої концентрації (ГДК), але сума всіх шкідливих речовин може призвести до небажаних наслідків для здоров'я. Концентрація цих речовин у морській рибі в середньому значно нижча за ГДК.

Якщо виключити з раціону рибу, що зіпсувалася, і риби з надмірно забруднених водойм, то можна сказати, що вона є дуже важливим і високоякісним продуктом харчування.

Корисні властивості морепродуктів насамперед визначається середовищем їх проживання. Морська вода має величезну кількість мінеральних речовин, тому тварини, що живуть у ній, вбирають у собі всю «користу» морів і океанів.

У морепродуктах містяться швидкозасвоювані білки, жирні кислоти, мікро- та макроелементи. На відміну від м'ясних продуктів морепродукти набагато поживніші та корисніші для здоров'я. у м'язах морепродуктів сполучної тканини у кілька разів менше, ніж у м'язах наземних тварин - це пов'язано з особливостями їх будови та довкілля. На відміну від тварин суші, у м'ясі морських тварин немає щільного жиру, натомість у ньому багато білка та поліненасичених жирних кислот (ПНЖК), які необхідні дітям та дорослим. Нестача ПНЖК загрожує передчасною старістю та хронічними захворюваннями. ПНЖК захищають судини, запобігаючи розвитку атеросклерозу.

Свого фосфору в морепродуктах теж багато, і це актуально для тих, хто страждає на захворювання центральної нервової системи, інтенсивно навчається або займається розумовою роботою.

Морепродукти не калорійні, отже, їх вживання в їжу захищає від накопичення надмірної ваги. Наприклад, якщо порівнювати їх з телятиною, яка вважається дієтичним м'ясом, то вони виявляться калорійними, т.к. калорійність телятини – близько 290 ккал на 100 г., тоді як у кальмарах, креветках та мідіях – всього близько 70-85 ккал, а жирів вони містять від 0,3 до 3 г.

Користь креветок не обмежується їхньою низькою калорійністю. Це багате джерело тваринного білка та заліза, а також ряду вітамінів. Є в креветках та антиоксиданти. І найважливіший з них – астаксантин – захищає від раку та атеросклерозу. Ця речовина близька за будовою до каротину моркви. Його утворюють океанічні водорості, від них він переходить в організм креветок, крабів та червоної риби.

Відомо, що продукти моря багаті йодом (причому належить це не лише до морських тварин, а й до рослин), і найдоступнішим його натуральним джерелом вважатимуться морську капусту. Йод необхідний людям, які займаються розумовою діяльністю, тому що його недолік сприяє швидкій стомлюваності, підліткам, тому що їх організм швидко росте і йому необхідне харчування, вагітним необхідний йод як для власного організму, так і для плода.

Морепродукти багаті також міддю та цинком, які необхідні організму для нормалізації обміну речовин, вироблення гормонів, утворення клітин імунної системи, статевих клітин, переробки білка та інших важливих процесів життєдіяльності.

Важливою властивістю практично всіх морепродуктів є здатність знижувати вплив емоційних навантажень: не дарма в країнах, розташованих на морському узбережжі, населення відрізняється спокоєм та доброзичливістю, врівноваженістю та оптимізмом – не останню роль тут грає раціон харчування.

Шкідливими можуть бути морепродукти, які виловлені в екологічно несприятливих водах, а таких місць на Землі сьогодні дедалі більше. Крім забруднень, викликаних витоками нафти і скиданням промислових та побутових відходів, в океані багато місць, де є радіоактивне випромінювання, а жителі моря плавають і живуть скрізь.

Вживати в їжу слід свіжовиловлені або заморожені морепродукти, в консервованих зберігається мало корисного, і до того ж у них часто буває забагато харчових добавок. Продукти у вакуумних упаковках також можуть містити шкідливі хімічні речовини. Якщо морепродукти були заморожені досить свіжими, свої корисні властивості зберігають майже повністю, але багато залежить і від зберігання: якщо продукт зберігався неправильно, його якість може різко погіршитися.

Дієтологи не радять зловживати морепродуктами, і рекомендують включати їх до свого раціону не частіше двох разів на тиждень. До речі, деякі морські делікатеси багаті на холестерин, частина має здатність накопичувати надмірну кількість ртуті.

1.2 Перекисне окиснення ліпідів

Перекисне окислення ліпідів - складний процес, що протікає як у тваринах, так і в рослинних тканинах. Він включає активацію і деградацію ліпідних радикалів, вбудовування в ліпіди попереднього активованого молекулярного кисню, реорганізацію подвійних зв'язків в поліненасичених ацилах ліпідів і, як наслідок, деструкцію мембранних ліпідів і самих біомембран. Через війну розвитку свободнорадикальных реакцій перекисного окислення ліпідів утворюється низку продуктів, зокрема спирти, кетони, альдегіди, ефіри ін. Так, наприклад, лише за окисленні лінолевої кислоти утворюється близько 20 продуктів її розпаду. Біологічні мембрани, особливо мембрани холоднокровних тварин, містять велику кількість ненасичених жирних кислот, металопротеїни, що активують молекулярний кисень. Тому не дивно, що вони можуть розвиватися процеси перекисного окислення ліпідів.

Сучасні уявлення про механізм перекисного окислення ліпідів свідчать про можливість безпосереднього приєднання молекулярного кисню до органічних молекул з утворенням гідроперекисів. Субстратом окиснення в біологічних мембранах є поліненасичені жирні кислоти, що входять до складу фосфоліпідів.

Перекисне окислення (автоокислення) ліпідів при контакті з киснем не тільки призводить до непридатності харчові продукти (прогоркання), а й викликає також пошкодження тканин in vivo, сприяючи розвитку пухлинних захворювань. Пошкоджуюча дія ініціюється вільними радикалами, що виникають у період утворення перекисів жирних кислот, що містять подвійні зв'язки, що чергуються з метиленовими містками (таке чергування є в поліненасичених природних жирних кислотах). Перекисне окиснення ліпідів є ланцюговою реакцією, що забезпечує розширене відтворення вільних радикалів, які ініціюють подальше поширення перекисного окиснення. Весь процес можна уявити так.

1) Ініціація: освіта R із попередника

2) Розвиток реакції:

3) Термінація (припинення реакції):

Оскільки гідроперекис ROOH виступає як попередник у процесі ініціації, перекисне окислення ліпідів є розгалуженою ланцюговою реакцією, що потенційно здатна викликати значне пошкодження. Для регулювання процесу перекисного окислення жирів і людина і природа використовують антиоксиданти. У харчові продукти з цією метою додають пропілгаллат, бутильований гідроксианізол та бутильований гідрокситолуол. До природних антиоксидантів відносяться жиророзчинний вітамін Е (токоферол), а також водорозчинні урати та вітамін С. Каротин є антиоксидантом тільки при низьких значеннях.

Антиоксиданти розпадаються на два класи:

1) превентивні антиоксиданти, що знижують швидкість ініціації ланцюгової реакції.

2) антиоксиданти, що гасять (переривають ланцюг), що перешкоджають розвитку ланцюгової реакції.

До перших відносяться каталаза та інші пероксидази, що руйнують ROOH, та агенти, що утворюють хелатні комплекси з металами - ДТПА (діетилентріамінпентаацетат) та ЕДТА (етилендіамінтетраацетат). В якості антиоксидантів, що переривають ланцюг, часто виступають феноли або ароматичні аміни. В умовах in vivo головними антиоксидантами, що переривають ланцюг, є супероксиддисмутаза, яка у водній фазі вловлює супероксидні вільні радикали а також вітамін Е, що уловлює вільні радикали ROO в ліпідній фазі, і, можливо, сечова кислота.

1.3 Біологічна роль вітамінів А та Е

Ретиномл (істинний вітамін A, транс - 9,13 - диметил-7 - (1,1,5 - триметил-циклогексен-5-іл-6) - нонатетраєн - 7,9,11,13 - ол) - жиророзчинний вітамін, антиоксидант (рис. 1.1)

Мал. 1.1 Формула ретинолу

Вітамін A отримав назву ретинол через його виняткову важливість для функціонування сітківки ока (ретини). Але, як і у випадку з іншими вітамінами, його роль в організмі набагато ширша і пов'язана з багатьма критично важливими процесами.

Біологічна роль вітаміну А.

· Антиоксидантна функція: нейтралізація вільних кисневих радикалів, що перешкоджає повторній появі (рецидиву) пухлин після операцій.

· Регуляція генетичних функцій: підвищення чутливості клітин до ростових стимулів, що забезпечує нормальне зростання клітин ембріона і молодого організму, регуляцію поділу та диференціювання клітин, що швидко діляться, таких як клітини плаценти, кісткової тканини, хряща, епітелію шкіри, сперматогенного епітелію, слизових, імунної системи.

Всі ці функції забезпечують нормальне функціонування імунної системи, підвищують бар'єрну функцію слизових оболонок, відновлення ушкоджених епітеліальних тканин, стимулює синтез колагену, знижує небезпеку інфекцій.

· Участь у зорових фотохімічних процесах.

Ретиналь у комплексі з білком опсином формує зоровий пігмент родопсин, який знаходиться в клітинах сітківки ока, що відповідають за чорно-білий сутінковий зір – паличках.

· Участь у синтезі стероїдних гормонів, сперматогенезі, є антагоністом тироксину – гормону щитовидної залози.

· Специфічними функціями мають окремі каротиноїди:

а) b - каротин особливо необхідний для нейтралізації вільних радикалів поліненасичених жирних кислот і радикалів кисню, має захисну дію у хворих на атеросклероз, стенокардію, підвищуючи вміст у крові ліпопротеїдів високої щільності, що мають антиатерогенну дію (перешкоджає формуванню атеросклеротичних).

б) лютеїн та зеаксетин – сприяють попередженню катаракти, знижують ризик дегенерації жовтої плями.

в) лікопін має антиатеросклеротичну дію, захищає організм від розвитку раку молочної залози, ендометрію, простати. Найбільший вміст лікопіну у помідорах.

Гіповітаміноз

Причинами є харчова недостатність, гіповітаміноз, гіповітаміноз Е, дефіцит цинку, зниження функції щитовидної залози (гіпотиреоз), дефіцит заліза в організмі. Залізо необхідне для нормального функціонування залізовмісних ферментів, що каталізують у печінці та кишечнику перетворення каротиноїдів на ретинол.

Нестача вітаміну А призводить до виникнення у нашому організмі великої кількості захворювань та інших проблем зі здоров'ям. Найвідомішою ознакою нестачі цього вітаміну вважається куряча сліпота – захворювання, яке характеризується поганим зором у місцях із слабким освітленням. В даному випадку не тільки погано бачать очі, а й людина починає відчувати дискомфорт: пересихає слизова оболонка, на холоді сльозяться очі, відбувається помутніння рогівки. Крім того, виникає відчуття піску в очах, з'являються скоринки та слиз у куточках.

Крім органів зору, недолік вітаміну А впливає і на інші органи. Зокрема, страждає шкіра, яка стає занадто сухою, тому рано починає покриватися зморшками. На голові утворюється лупа, волосся втрачає природний блиск і тьмяніє. Сечостатева система та ШКТ через брак ретинолу також страждають від численних патологій, а на жіночих репродуктивних органах можуть утворюватися ерозії, поліпи, мастопатія і навіть рак.

Нестача вітаміну А пояснюється в основному мізерним харчуванням, при цьому часто спостерігається відмова від жирів та білкової їжі. Крім того, це може бути пов'язано і з наявністю хвороб кишківника, печінки та шлунка, а також дефіцитом вітаміну Е, який допомагає ретинолу швидше окислюватися.

Гіпервітаміноз.

В основному пов'язаний з надлишковим прийомом різних харчових добавок, що містять вітамін А. Гіпервітаміноз, пов'язаний із вживанням в їжу продуктів багатих на вітамін А, практично не зустрічається.

Гостро отруєння проявляється головним болем, слабкістю, нудотою, порушенням свідомості, зору.

Хронічне отруєння характеризується порушенням травлення, втратою апетиту, що веде до схуднення, знижується активність сальних залоз шкіри, розвивається сухий дерматит, можлива ламкість кісток.

Особливо небезпечний гіпервітаміноз при вагітності. Доведено ембріотоксичність препарату у високих дозах. Описано також нефротоксичність та канцерогенність гіпервітамінозу.

Добова норма вітаміну для дітей дошкільного віку від 0,5 до 1,5 мг. Норма для дорослої людини дещо вища, але нижчою межею є значення 1,5 мг, при зниженні цієї позначки розвиваються симптоми дефіциту. Вагітним і годуючим грудьми жінкам потрібно збільшувати норму вітаміну А до позначки 2-2,5 мг.

Вітамін Е відноситься до групи природних сполук - похідних токолу. Світло-жовті в'язкі рідини не розчиняються у воді, добре розчиняються у хлороформі, ефірі, гексані, петролейному ефірі, гірше – в ацетоні та етанолі.

· Вітамін вбудовується у фосфоліпідний бислой мембрани клітин та виконує антиоксидантну функцію, перешкоджаючи перекисному окисленню ліпідів.

Особливо дана функція важлива в клітинах, що швидко діляться, таких як епітелій, слизові оболонки, клітини ембріона, в сперматогенезі.

· Знижує дегенерацію клітин нервової тканини.

· Відомо позитивний вплив вітаміну Е на стан судинної стінки, зниження тромбоутворення.

· Вітамін Е захищає вітамін А від окиснення.

· Місцеве застосування кремів з вітаміном Е покращує стан шкіри, запобігає старінню клітин, сприяє загоєнню пошкоджених ділянок.

Гіповітаміноз.

Причинами гіповітамінозу є харчова недостатність.

Клінічна картина. Патологія мембран клітин веде до гемолізу еритроцитів, розвивається анемія, збільшується проникність мембран, м'язова дистрофія.

З боку нервової системи може відзначатися ураження задніх канатиків спинного мозку та мієлінової оболонки нервів, що призводить до порушення чутливості, парезу погляду.

Гіповітаміноз може призвести до безпліддя.

За нестачі вітаміну Е людина починає відчувати слабкість, настрій різко погіршується і настає апатія до всього. Так само симптоми нестачі вітаміну Е виражаються у появі пігментних плям та погіршенні стану шкіри обличчя. З моменту початку підготовки до вагітності аж до закінчення грудного вигодовування гінекологи призначають своїм пацієнткам збільшені дози вітаміну Е. Токоферол незамінний для тих, хто займається професійним спортом або зазнає щоденних фізичних навантажень.

Добова норма вітаміну Е залежить від віку та статі. Дітям віком від 0 до 7 років достатньо від 5 до 10 мг. цього вітаміну. Дітям від 7 до 14 років потрібна вже трохи більша доза, від 10 до 14 мг. Дорослим людям потрібно на добу отримувати щонайменше 10 мг вітаміну Е. Саме за такого значення не розвинеться дефіцит. Так само збільшується потреба у вітаміні Е у вагітних і жінок, що годують груддю. Для них нормою є від 15 до 30 мг. Норма вітаміну Е може підвищуватись при нервових потрясіннях, стресах або після перенесення тяжких захворювань.

Антиоксидантна активність вітаміну А.

Біологічно активні речовини виконують в організмі певну функцію, беручи участь у складних біохімічних процесах. Як відомо, ультрафіолетове опромінення, куріння, стреси, деякі препарати (у тому числі і лікарські) здатні стимулювати утворення вільних радикалів та активних форм кисню.

Кисень необхідний життя. Зниження вмісту кисню згубно впливає стан живих організмів. Але, з іншого боку, окислювальна здатність кисню пошкоджує діє клітинні структури.

Вільні радикали кисню з'являються не тільки під впливом агресивного впливу зовнішніх факторів, але можуть виникати як побічні продукти біологічного окислення в тканинах і клітинах. Вільні радикали здатні стимулювати розвиток різних реакцій. Найнебажанішою є реакція взаємодії з ліпідами – перекисне окиснення. В результаті утворюються перекиси. За цим механізмом частіше окислюються ненасичені жирні кислоти – складові клітинних мембран. Перекисне окислення може мати місце в оліях, що містять ненасичені жирні кислоти. Олія набуває гіркого смаку - «прогоркає».

Окислення в тканинах та клітинах носить ланцюговий характер і наростає лавиноподібно. В результаті додатково до вільних радикалів утворюються ліпідні перекиси, що легко перетворюються на нові вільні радикали, що реагують з усіма біологічними молекулами (ліпідними, білковими, ДНК).

Антиоксидантна система здатна блокувати реакції вільнорадикального окиснення. Антиоксиданти взаємодіють комплексно. Частина антиоксидантів розташовані в органелах клітин, інші – позаклітинно (у міжклітинному просторі). Наприклад, СОД, каталаза, глутатіонпероксидаза знаходяться як у цитоплазмі, так і в мітохондріях тих клітинних органел, де найбільше вільних радикалів. На додаток до внутрішньоклітинних антиоксидантний захист здійснюють позаклітинні антиоксиданти - глутаніон, вітаміни Е, С, А, СОД, каталаза, глутаніонпероксидаза. Кофермент Q10 (убіхінон) захищає мітохондрії від окисного ушкодження.

Крім того, антиоксидантні властивості мають й інші біологічні сполуки: токофероли, каротиноїди, жіночі статеві гормони, тіолові сполуки (що містять сірку), деякі білкові комплекси, амінокислоти вітамін К та ін.

Однак під дією агресивних зовнішніх факторів (наприклад, ультрафіолету) антиоксидантна система шкіри не завжди здатна її захистити. Тоді необхідно застосовувати засоби, що посилюють антиоксидантний захист.

Вітамін А (ретинол, Retinolum). Роль вітаміну А у життєдіяльності організму різноманітна. Ретинол та його метаболіти ретиналь (цис- і трансальдегід) та ретинолова кислота, ефіри ретинолу (ретинілпальмітат, ретинілацетат та ін.) зазнають під впливом специфічних ферментів певних перетворень.

Вивчення ретинолу розпочато 1909 р., синтезований він 1933 р. Паулем Каррером. Вітамін А у харчових продуктах присутній у вигляді ефірів, а також у вигляді провітамінів: альфа, бета та гамма-каротинів та ін. (у продуктах рослинного походження). Каротин був виявлений у 1931 р. у моркві. Найактивнішим є в-каротин.

Вітамін А поширений. Він міститься в продуктах тваринного походження, печінки великої рогатої худоби та свиней, яєчному жовтку, цілісному молоці, сметані, печінці морського окуня, тріски, палтуса та ін.

Каротини також є джерелом вітаміну А (червоно-м'якотні овочі: морква, томати, перець та ін.). Розщеплення каротинів відбувається переважно в ентероцитах під дією специфічного ферменту (в-каротиндиоксигенази (не виключена можливість аналогічного перетворення в печінці) до ретиналю. Під дією специфічної кишкової рефуктази ретиналь відновлюється в ретинол. Засвоєння покращується в присутності жирів та жирів. має імуностимулюючу властивість.

При авітамінозі А поряд із загальними явищами відзначається специфічне ураження шкіри, слизових оболонок та очей. Відзначається ураження епітелію шкіри, що супроводжується проліферацією та патологічним його зроговінням. Спостерігається гіперкератоз, шкіра посилено лущиться, утворюються тріщини, з'являються вугри, кісти сальних залоз, загострення бактеріальної та мікотичної інфекції. Має місце ураження слизових оболонок ШКТ, сечостатевої системи, дихального апарату, що порушує їх функцію та сприяє розвитку захворювань (гастритів, циститів, пієлітів, ларинготрахеобронхітів, пневмоній). Характерно ураження очного яблука - ксерофтальмія, порушення гостроти зору, здатності розрізняти предмети в сутінках (порушення темнової адаптації), при вираженому авітамінозі може порушуватися сприйняття кольору.

При дефіциті вітаміну А порушується зростання кісток, оскільки вітамін А необхідний синтезу хондроитинсульфатов кісткової та інших тканин. Вітамін А і каротиноїди мають виражену антиоксидантну властивість завдяки здатності гальмувати перекисне окислення ліпідів.

Каротиноїди - в-каротин (накопичується в яєчниках, захищаючи яйцеклітини від перекисів), резерватол (знаходиться в червоному вині та арахісі - потужний антиоксидант), лікопін (має виражену антиоксидантну властивість щодо ліпо-протеїдів, міститься в помідорах) та ін. , Зеаксантин, Кантаксантин накопичуються в сітківці).

У сучасних косметичних засобах особливе місце приділяється ретиноїдам (синтетичні та натуральні сполуки, що за дії аналогічні ретинолу). Вітамін А, як зазначалося, регулює біохімічні процеси в шкірі, здатний впливати на клітини шкіри (регулює процеси проліферації, диференціювання та міжклітинних взаємодій).

Ретиноїди при місцевому застосуванні (у концентраціях 0,001-1% - ретин-А, айрол, радевіт, ретинова кислота, диферін та ін.) сприяють оновленню епідермісу, нормалізації функціонування сальних залоз, відновленню дермального матриксу, застосовуються в програмах лікування вугрової системи старіння.

Не слід використовувати ці препарати при прийомі деяких лікарських засобів, які мають фотосенсибілізуючу властивість (тетрациклінів, сульфаніламідів, тіазидів та ін.). Препарати мають тератогенну властивість, їх не рекомендуються застосовувати у вагітних. Використання препаратів для загального застосування викладено у розділі «Лікування акне».

Антиоксидантна активність вітаміну Е.

Вітамін Е (токоферолу ацетат, Tocopheroli acetas). Токоферолу ацетат є синтетичним препаратом вітаміну Е. Найбільшу біологічну активність має а-токоферол. Під назвою «вітамін Е» відомі й інші токофероли, вони близькі за хімічною природою та біологічною дією. Вітамін Е має виражену антиоксидантну властивість. Він захоплює неспарені електрони активних форм кисню, блокує перекисне окиснення ліпідів (зокрема гальмує перекисне окиснення ненасичених жирних кислот), стабілізуючи стан клітинних мембран. Ця властивість - запобігання окисленню ненасичених жирних кислот - використовується в косметичних засобах, що дає змогу уникнути прогоркання жирів.

Крім того, вітамін Е бере участь у біосинтезі гемоглобіну крові та білків, у розподілі клітин, у тканинному диханні та інших складних та важливих процесах. Вітамін Е відновлює вітамін А та кофермент Q10 (убіхінон). Крім того, дія вітаміну Е пов'язана з дією мікроелементів (зокрема, селену, який входить до складу фосфоліпідглутатіонпероксидази та глутатіонпероксидази, активність яких залежить від вітаміну С).

Токофероли в природі містяться в зелених частинах рослин, особливо в молодих паростках злаків, кілька їх міститься в жирі, м'ясі тварин, яйцях, молоці, креветках, кальмарах та ін.

У медицині та косметології використовують екстракти зі злаків, пророщених зерен, рослинні олії, отримані холодним віджиманням. Багаті токоферолом такі рослинні олії:

· Соєве (1140 мг/кг);

· бавовняне (990 мг/кг);

· кукурудзяне (930 мг/кг);

· оливкова (130 мг/кг)

та інші (арахісова, обліпихова, пальмова, мигдальна, олія лісового горіха).

1.4 Неферментативна антиоксидантна система

Як компоненти неферментативної АОС можуть виступати низькомолекулярні речовини, що мають високу константу швидкості взаємодії з АФК.

Неферментативна АОС включає різні за хімічною будовою та властивостями сполуки: водорозчинні - глутатіон, аскорбат, цистеїн, ерготіонеїн, та гідрофобні - - токоферол, вітамін А, каротиноїди, убіхінони, вітаміни групи К, які знижують швидкість утворення вільних радикалів та зменшують протікають за участю радикалів.

Основна спрямованість дії низькомолекулярних АТ пов'язана із захистом білків, нуклеїнових кислот, полісахаридів, а також біомембран від окисного руйнування при вільнорадикальних процесах. Важливого значення низькомолекулярні АТ набувають в умовах окисного стресу, коли ферментативна АОС виявляється менш ефективною в порівнянні з їх протекторною дією. Причини цього – швидка інактивація конститутивного пулу ферментів вільними радикалами та значний час, необхідний для індукції їх синтезу.

У ліпідах містяться природні антиоксиданти (АТ), які суттєво впливають на швидкість реакції обриву ланцюгів окислення. До гідрофобних АТ фенольного типу відносяться три групи речовин: токофероли, убіхінони та вітаміни групи К. Кожна з цих речовин утворює групу структурно-родинних сполук, що включає хінони, хіноли, хроманоли та хроменоли. У ліпідному бішарі мембран ці форми можуть переходити одна в одну. Кожна група природних АТ присутня в ліпідах переважно в одній, найбільш стабільній для цих сполук формі: вітаміни групи К знаходяться у вигляді хінонів, токофероли знаходяться в ліпідах, в основному, у циклічній формі 6-оксихроманов як у вигляді вільного токоферолу, так і у вигляді його ефірів, для убіхінонів найбільш стійкою є хінонна форма. Гідрохінонна форма убихинонов задоволена нестабільна і окислюється киснем повітря, проте у клітинах до 70% убихинона може у відновленої формі. Більш стабільними є циклічні форми - убіхроменоли, які не беруть участь у процесі перенесення електрона по дихальному ланцюзі. Припускають, що ця форма виконує у ліпідах роль АТ.

Характерною особливістю вищезгаданих сполук є наявність у їх структурі бічних аліфатичних заступників, що складаються з кількох ізопреноїдних ланок, що відрізняються ступенем ненасиченості.

До складу природних АТ, що містяться в ліпідах, входять відновлені фенольні форми, що активно реагують з пероксирадикалами ліпідів (ROO) та окислені хінонні форми, що взаємодіють з алкільними радикалами (R). Значною спорідненістю до пероксирадикалів мають вітаміни групи К і токоферол, константи швидкостей реакцій становлять 5,8106 та 4,7106 М-1с-1 відповідно. Убіхіноли та убіхроменоли в 10 разів менш активні, ніж токофероли. Висока спорідненість природних АТ до пероксирадикалів обумовлена ​​наявністю в їх молекулах лабільних гідроксильних груп, а довжина та ступінь ненасиченості бічних ланцюгів не має істотного впливу.

Хінони легко реагують з алкільними радикалами ліпідів (R), частка яких у загальній кількості вільних радикалів при ПОЛ велика за механізмом:

R+Q RQ; RQ + R RQR можуть ефективно гальмувати окислення.

Хінони та їх похідні здатні реагувати з АФК, зокрема, хінони здатні пов'язувати радикали супероксид-аніону, що беруть участь в ініціювання ланцюгів вільнорадикального окислення ліпідів, з утворенням семіхінонів. Разом з тим припускають, що убісеміхінони та убіхінони можуть, подібно до менасеміхінону та менадіолу, реагувати з молекулярним киснем з утворенням супероксидних аніон-радикалів.

2. Матеріали та методи дослідження

2.1 Загальний огляд методів визначення вмісту вітамінів А та Е

В галузі вивчення вітамінів накопичений величезний і різноманітний матеріал і він свідчить про те, що вітаміни є органічними сполуками різної хімічної природи, необхідні забезпечення обміну речовин, що лежить в основі всіх життєвих процесів. У зв'язку з цим інтерес до вітамінів згодом не слабшає, а зростає ще більше. Особливо важливою є розробка методів визначення вітамінів у різних об'єктах з метою контролю за їх вмістом у продуктах харчування, косметичних засобах, лікарських препаратах.

Методи визначення вмісту вітаміну А у продуктах.

При кількісному визначенні вітаміну А в харчових продуктах використовують різні методи: колориметричний, флуоресцентний спосіб прямої спектроскопії і ВЕРХ. Вибір методу визначається наявністю тієї чи іншої апаратури, метою дослідження, властивостями аналізованого матеріалу, передбачуваним вмістом вітаміну А та характером супутніх домішок.

Виділення вітаміну здійснюють кип'ятінням зі спиртовим розчином КОН серед азоту; та подальшою екстракцією петролейним ефіром.

1. Для кількісного визначення речовин, що мають А-вітамінну активність, може бути використаний метод прямої спектрофотометрії, заснований на здатності цих сполук до вибіркового світлопоглинання на різних довжинах хвиль в УФ області спектру. Поглинання пропорційно концентрації речовини при вимірюванні на тих довжинах хвиль, де спостерігається властивий даної сполуки максимум абсорбції у розчиннику. Метод - найпростіший, швидкий, досить специфічний. Дає надійні результати щодо вітаміну А в об'єктах, що не містять домішок, що володіють поглинанням у тій же області спектру. За наявності таких домішок метод може бути використаний у поєднанні із стадією хроматографічного поділу.

2. Перспективним є флуоресцентний метод, заснований на здатності флуоресціювати ретинолу під дією УФ променів (довжина хвилі збуджуючого світла 330-360 нм). Максимум флуоресценції спостерігається в області 480 нм. Визначення вітаміну А цим методом заважають каротиноїди і вітамін D. Для усунення впливу, що заважає, використовують хроматографію на оксиді алюмінію. Недолік флуоресцентного методу – дорога апаратура.

3. Раніше найбільш поширеним був колориметричний метод визначення вітаміну А щодо реакції з хлоридом сурми. Використовують розчин хлориду сурми у хлороформі (реактив Карр-Прайса). Механізм реакції точно не встановлений і припускають, що в реакцію вступає домішка SbCL5 SbCl3. З'єднання, що утворюється в реакції, пофарбоване в синій колір. Вимір оптичної щільності проводять при довжині хвилі 620 нм протягом 3-5 секунд. Істотним недоліком методу є нестійкість забарвлення, що розвивається, а також висока гидролизуемость SbCl3. Передбачається, що реакція протікає так:

Ця реакція для вітаміну А не специфічна, аналогічне фарбування дають каратиноїди, але хроматографічне поділ цих сполук дозволяє усунути їх вплив, що заважає.

Визначення вітаміну А перерахованими методами, як правило, передує підготовча стадія, що включає лужний гідроліз жироподібних речовин і екстракцію залишку залишку органічним розчинником. Часто доводиться проводити хроматографічне поділ екстракту.

4. Останнім часом замість колонкової хроматографії знаходить все більш широке застосування ВЕРХ, яка дозволяє розділити жиророзчинні вітаміни (A, D, E, K), які зазвичай присутні одночасно в харчових продуктах, і кількісно їх визначити з великою точністю. ВЕРХ полегшує визначення різних форм вітамінів (вітамін А-спирт, його ізомери, ефіри ретинолу), що особливо необхідно при контролі за внесенням вітамінів у харчові продукти.

Методи визначення вмісту вітаміну Е у продуктах.

До групи речовин, що поєднуються загальною назвою «вітамін Е» відносяться похідні токола і трієнолу, що мають біологічну активність a-токоферолу. Крім a-токоферолу, відомо ще сім споріднених йому сполук, що мають біологічну активність. Усі вони можуть зустрічатися у продуктах. Отже, головна складність при аналізі вітаміну Е полягає в тому, що в багатьох випадках доводиться розглядати групу сполук, що мають велику хімічну подібність, але одночасно різняться за біологічною активністю, оцінити яку можна лише біологічним методом. Це важко та дорого, тому фізико-хімічні методи майже повністю витіснили біологічні.

Основні стадії визначення вітаміну Е: підготовка зразка, лужний гідроліз (омилення), екстракція неомилюваного залишку органічним розчинником, відділення вітаміну Е від речовин, що заважають аналізу, і поділ токоферолів за допомогою різних видів хроматографії, кількісне визначення. Токофероли дуже чутливі до окислення в лужному середовищі, тому омилення та екстракцію проводять в атмосфері азоту та в присутності антиоксиданту (аскорбінової кислоти). При омиленні можуть руйнуватися ненасичені форми (токотрієноли). Тому при необхідності визначення всіх форм вітаміну Е, що містяться в продукті, омилення замінюють іншими видами обробки, наприклад кристалізацією при низьких температурах.

1. Більшість фізико-хімічних методів визначення вітаміну Е ґрунтується на використанні окисно-відновних властивостей токоферолів. Для визначення суми токоферолів у харчових продуктах найчастіше використовують реакцію відновлення тривалентного заліза двовалентним токоферолами з утворенням забарвленого комплексу Fe (2+) з органічними реагентами. Найчастіше використовують 2,2" - дипіриділ, з яким Fe (2+) дає комплекс, забарвлений у червоний колір (лmax = 500 нм). Реакція не специфічна. У неї також вступають каротини, стироли, вітамін А та ін. , Інтенсивність забарвлення істотно залежить від часу, температури, освітлення. % загального вмісту токоферолів (м'ясо, молочні продукти, риба та ін.), часто обмежуються визначенням суми токоферолів.

2. Для визначення суми токоферолів може бути використаний флуоресцентний метод. Гексанова екстракти мають максимум флуоресценції в області 325 нм при довжині хвилі збуджуючого світла 292 нм.

3. Для визначення індивідуальних токоферолів безперечний інтерес представляє метод ВЕРХ, що забезпечує в одному процесі як поділ, так і кількісний аналіз. Метод також характеризується високою чутливістю та точністю. Детектування проводять з поглинання або флуоресценції.

2.2 Визначення кількісного вмісту вітамінів А та Е у морепродуктах

Визначення кількісного вмісту вітамінів А та Е проводилося на зразках чотирьох видів заморожених морепродуктів (креветка, восьминіг, кальмар, мідія) та трьох видів замороженої морської риби (мінтай, путасу, камбала). Досліджували по п'ять паралельних зразків кожного об'єкта, у яких визначали вміст вітамінів А та Е.

Методика визначення кількісного вмісту вітамінів А та Е .

У центрифужні пробірки міститься розтерте м'ясо морепродукту (навішення 1 г), 1 мл спирту та 1 мл дистильованої води. Пробірки закривають кришками і перемішують обережними струшуваннями. Потім додають по 5 мл гексану і ще раз виробляють струшування. Потім центрифугують протягом 10 хвилин при 1500 об/хв.

Гексановий шар, що чітко відокремився, використовують для проведення вимірювань.

Визначення вмісту вітамінів А та Е проводили на аналізаторі «Флюорат».

Градуювання приладу «Флюорат» здійснювали шляхом вимірювання сигналів флуоресценції, приготованих розчинів. Контроль стабільності градуювальної характеристики полягає у проведенні вимірювань концентрації вітамінів у кількох сумішах. Градуювання визнається стабільним, якщо отримане значення концентрації вітамінів у суміші відрізняється від відомого не більше, ніж на 10% в діапазоні 0,5 -2,0 мг/дм 3 і 20% при нижчих концентраціях. За невідповідності отриманих результатів зазначеним нормативам процес градуювання необхідно повторити.

В основу роботи приладу покладено флуориметричний метод вимірювання вмісту органічних та неорганічних речовин в області спектру 250-900 нм (наприклад, вітамін Е діапазон 300-320 нм). Для аналізу використовували кювети 10х20 мм. Під час роботи на «Флюораті» необхідно вибрати з меню необхідну методику, потім виміряти фоновий сигнал, встановити кювету з пробою і запустити процес вимірювання.

Як світлофільтри при вимірі вітаміну Е застосовують світлофільтр збудження Е-1 (292 нм) і світлофільтр реєстрації Е-2 (320 нм). Як світлофільтри при аналізі вітаміну А використовують світлофільтр збудження А-1 (335) нм) і світлофільтр реєстрації А-2 (460 нм).

Цей метод визначення вмісту вітамінів був обраний у зв'язку з наявністю необхідного обладнання та простотою використання.

2.3 Визначення вмісту дієнових кон'югатів у морепродуктах

Крім того, що про антиоксидантну активність морепродуктів можна судити за вмістом вітамінів А і Е так і за змістом дієнових кон'югатів.

До первинних продуктів перекисного окислення ліпідів відносяться циклічні ендоперекиси та аліфатичні моно- та гідроперекиси, так звані ліпопероксиди та дієнові кон'югати.

Вільнорадикальне, або перекисне, окислення ліпідів (ПОЛ) являє собою ланцюгову реакцію, що самопідтримується, продукти якої в помірних кількостях необхідні для здійснення таких функцій організму, як оновлення біологічних мембран, фагоцитоз, регуляція артеріального тиску і т.д., але у великих - шкідливі, оскільки порушують структуру клітинних мембран.

При вільнорадикальному окисленні арахідонової кислоти відбувається відрив водню в б-положенні по відношенню до подвійного зв'язку, що призводить до переміщення цього подвійного зв'язку з утворенням ДК.

Дієнові кон'югати відносяться до токсичних метаболітів, які надають шкідливу дію на ліпопротеїди, білки, ферменти та нуклеїнові кислоти.

Визначення дієнових кон'югатів має значну перевагу для оцінки ПОЛ, оскільки відображає ранню стадію окислення. Звичайним субстратом для визначення дієнових кон'югатів є будь-яка речовина, що містить поліненасичені жирні кислоти.

Дієнові кон'югати мають поглинання в УФ-області (л = 232 нм), коефіцієнт молярної екстинкції 2,2 10 5 см -1 М -1 . Пробопідготовка для аналізу дієнових кон'югатів обов'язково включає екстрагування ліпідів органічними розчинниками.

а) Екстракція дієнових кон'югатів із сироватки крові або тканини гептан-ізопропанольною сумішшю, з подальшим вимірюванням оптичної щільності в гептанавій або ізопропанольній фазі (л=232-234 нм).

б) При аналізі з використанням ВЕРХ, встановлено, що дієнові кон'югати, що утворюються в організмі людини, в основному представлені ізомерами лінолевої кислоти, октодека-9 цис-, транс-дієнової кислоти.

У цьому роботі ступінь дієнової кон'югації ненасичених вищих жирних кислот визначали за методикою І.Д. Сталевий (1977).

принцип. Процес пероксидного окислення поліненасичених жирних кислот супроводжується перегрупуванням подвійних зв'язків і виникненням системи сполучених дієнових структур, що мають максимум поглинання при 232-234 нм з плечем в ділянці 260-280 нм, відповідним сполученим кетодієнам.

Реактиви:

1) гептан

2) ізопропанол

3) етиловий спирт

Хід дослідження:

Для визначення дієнових кон'югатів 300 мг м'яса морської риби гомогенізували з 3 мл суміші гептан: ізопропан у співвідношенні 1:1 та центрифугували 10 хв при 6000 об/хв. До супернатанта додали 0,25 мл води. До 0,5 мл гептанової фази додали 2,5 мл спирту етилового. Оптичну густину вимірюють при л=233 нм проти контролю (гептан: ізопропан 1:1).

У ході ПОЛ на стадії утворення вільних радикалів у молекулах НЖК виникає система сполучених подвійних зв'язків, що супроводжується появою нового максимуму у спектрі поглинання при 233 нм.

Розрахунок ДК проводили за такою формулою:

ДК=Д233/(Е*с)

де Д233 – оптична щільність;

Е - коефіцієнт молярної екстинкції, 2,2 * 10 5 см -1 * М -1;

С – концентрація ліпідів, мг/мл.

Дієнові кон'югати виражали в мкмоль ДК/мг ліпідів.

3. Результати та обговорення

За вибраними методами визначення вітамінів А та Е та дієнових кон'югатів були проведені експерименти, в результаті яких представлені у малюнках.

Примітка* - Р< 0,05 по сравнению с мясом осьминога

Рисунок 3.1 - Вміст вітаміну А в морепродуктах

Керуючись даними малюнка 3.1, досліджувані зразки морепродуктів можна розташувати в наступній послідовності збільшення вмісту вітаміну А: восьминіг, кальмар, мідія, креветка. Вміст вітаміну А в м'ясі кальмару в 2,3 рази більший ніж у м'ясі восьминога, в м'ясі мідії вітаміну А міститься більше в 4,6 разів, а в м'ясі креветки в 6,9 разів більше.

Рисунок 3.2 - Вміст вітаміну А в морській рибі

За результатами дослідів на кількісний вміст вітаміну А в м'ясі морської риби видно, що в досліджуваних зразках міститься практично однакова кількість вітаміну А (рис. 3.2).

Примітка* - Р< 0,05 по сравнению с мясом осьминога

Рисунок 3.3- Вміст вітамінів Е в морепродуктах

Подібні документи

Методи збагачення продуктів харчування та готових страв вітамінами. Стабільність вітамінів у основних харчових продуктах. Визначення вітамінів у продуктах харчування, їхня безпека. Рекомендовані норми споживання вітамінів (рекомендована добова потреба).

реферат, доданий 14.06.2010


Характеристика окремих груп водорозчинних вітамінів, накопичення та вміст їх у рослинних продуктах. Синтез вітамінів залежно від екологічних умов, втрати вітамінів при збиранні та зберіганні продукції. Речовини вторинного синтезу.

реферат, доданий 05.01.2012


Поняття раціонального, збалансованого харчування та його основні засади. Визначення необхідної кількості жирів у раціоні. Хвороби пов'язані з неправильним харчуванням. Таблиця вмісту вітамінів у продуктах. Роздільне харчування: плюси та мінуси.

реферат, доданий 16.09.2011


Загальні поняття про макроелементи та їх вплив на організм людини. Концентрація в продуктах харчування кальцію, магнію, калію, натрію, хлору, сірки та фосфору. Методи визначення якісного та кількісного вмісту макроелементів у харчових продуктах.

реферат, доданий 11.05.2011


Біологічна роль вітамінів, історія відкриття, класифікація. Хліб, молоко, молочні, кисломолочні, м'ясні та рибні продукти. Як зберегти вітамінну цінність цих продуктів. Роль вітамінів обміні речовин. Раціональне використання вітамінів.

презентація , доданий 26.05.2015


Їжа – різноманітні продукти харчування, що забезпечують існування людини. Будова, фізичні, хімічні властивості, вміст білків у продуктах харчування. Значення та харчова цінність жирів. Глюкоза, цукроза, крохмаль, целюлоза. Визначення вітамінів.

презентація , доданий 18.03.2012


Формування класичної теорії збалансованого харчування. Роль білків, жирів та вуглеводів у живій системі. Мінеральний обмін організму: основні джерела кальцію, фосфору, заліза. Ферментативна (каталітична) та гормональна дія вітамінів.

практична робота , доданий 12.07.2011


Розгляд рекомендованих норм споживання харчових речовин. Обчислення енергетичної цінності сирокопченої ковбаси "Зерниста" та хліба житнього. Порівняння вмісту вітамінів, мінеральних речовин, білків, жирів та вуглеводів у цих продуктах харчування.

курсова робота , доданий 27.11.2014


Обчислення харчової цінності страви. Оцінка харчування населення. Зміна меню раціону та приведення його у відповідність до формули збалансованого харчування. Оцінка продуктового набору. Рекомендоване добове споживання вітамінів, білків, жирів та вуглеводів.

Кількісне визначення аскорбінової кислоти у досліджуваному матеріалі часто здійснюють за допомогою розчину 2,6-дихлофеноліндофенолу натрію, який у лужному середовищі має синє забарвлення, у кислому – рожеве. Хімізм реакції можна висловити як наступного рівняння.

Принцип методу ґрунтується на здатності аскорбінової кислоти відновлювати індофеноловий реактив. При титруванні витяжки досліджуваного матеріалу розчином 2,6-дихлорфеноліндофенолу відбувається окислення аскорбінової кислоти в дегідроаскорбінову та відновлення індофенолового реактиву. Кінець титрування можна встановити зміни кольору. Окислена форма 2,6-дихлорфеноліндофенолу має синє забарвлення в нейтральному та лужному середовищі, відновлена ​​форма – набуває рожевого забарвлення в кислому середовищі.

Аскорбінову кислоту витягають з досліджуваного матеріалу 1% розчином соляної кислоти та титрують розчином індофенолового реактиву. За кількістю фарби, витраченої на титрування, розраховують вміст аскорбінової кислоти.

Слід зазначити, що точному визначенню вмісту аскорбінової кислоти в біологічних об'єктах заважають інші речовини, що легко окислюються: глютатіон, цистеїн і т.п.

7.7.1. ВИЗНАЧЕННЯ ЗМІСТ ВІТАМІНУ З В

РОСЛИННИЙ МАТЕРІАЛ

Беруть навішення досліджуваного матеріалу 5-20 г (залежно від передбачуваного вмісту аскорбінової кислоти), нарізають дрібними шматочками (картопля, морква, черемша, яблука тощо) ретельно розтирають у ступці зі щіпкою скла або кварцового піску, додаючи порціями -5 мл розчину з масовою часткою метафосфорної або соляної кислоти 2% до отримання рідкої однорідної кашки. Суміш зі ступки кількісно, ​​за допомогою розчину, що використовується при розтиранні кислоти, переносять у мірну колбу місткістю 100 мл і загальний обсяг екстракту доводять до мітки тим самим розчином кислоти. Вміст добре перемішують, настоюють 5-7 хв та фільтрують через паперовий фільтр. Отриманий фільтрат має бути абсолютно прозорим.

Використовувані для екстракції кислоти (соляна, метафосфорна, щавлева) вилучають з досліджуваного матеріалу як вільну, так і пов'язану аскорбінову кислоту, а також сприяють стійкості аскорбінової кислоти в екстрактах.

Беруть дві конічні колбочки місткістю 100-150 мл і одну піпеткою вносять 20 мл отриманого фільтрату, в іншу – 20 мл розчину кислоти, використовуваної для розтирання досліджуваного матеріалу. Вміст колб титрують індофеноловим реактивом до слабо-рожевого кольору, що утримується 30 секунд. Результати записують і титрування повторюють з новими порціями того ж фільтрату. На підставі середньої величини, одержаної з 2-3 визначень, розраховують вміст аскорбінової кислоти за формулою:

,

(a-b)- Різниця між обсягами індофенолового реактиву, що пішли на титрування дослідної (а) та контрольної (b) проб, мл;

u - загальний обсяг екстракту, мл;

u 1 - об'єм фільтрату, взятого для титрування, мл;

m - маса досліджуваного матеріалу, г,

100 - перерахунок на 100г матеріалу.

У рослинних тканинах у деяких кількостях містяться й інші редукуючі речовини, що відновлюють 2,6-дихлорфеноліндофенол, тому при необхідності проведення особливо точного аналізу слід зважити на це. Для цього до двох інших порцій по 10-20 мл досліджуваної витяжки додають по 0,1 або 0,2 мл 10% розчину сірчанокислої міді і нагрівають у термостаті або сушильній шафі 10 хв при температурі 110? Охолоджують та титрують індофеноловим реактивом. У присутності солей міді та при нагріванні аскорбінова кислота руйнується повністю. Отриману поправку віднімають із даних титрування дослідних проб.

При аналізі багатьох плодів та ягід, деяких овочів отримують забарвлені екстракти, що ускладнює визначення аскорбінової кислоти. Для визначення аскорбінової кислоти, забарвлену витяжку переносять у широку пробірку, доливають 2-5 мл дихлоретану або хлороформу і титрують при збовтуванні розчином індофенолового реактиву до появи в шарі дихлоретану або хлороформу рожевого фарбування, що не зникає.

При визначенні необхідно враховувати здатність редукції застосовуваних для екстракції кислот (суміш 20 мл 1 % соляної кислоти і 80 мл 2 % метафосфорної або 1 % щавлевої кислоти). Для цього дві порції суміші кислот 10 мл титрують індофеноловим реактивом до рожевого фарбування. Отриману поправку (зазвичай не перевищує 0,08-0,10 мл розчину фарби) віднімають із даних титрування дослідних розчинів.

2,6-ДИХЛОРФЕНОЛІНДОФЕНОЛУ НАТРІЮ (ПО АСКОРБІНОВІЙ КИСЛОТІ)

R 3 - CH |

де М – маса аскорбінової кислоти мг, відповідна 1 мл індофенолового реактиву;

(u-u 1) - різницю між обсягами індофенолового реактиву, що пішли на титрування проби з аскорбіновою кислотою (u) та проби без аскорбінової кислоти (u 1), мл;

2 - маса аскорбінової кислоти в мг, що міститься в дослідній пробі (основний досвід).

7.7.3. ВИЗНАЧЕННЯ ЗМІСТ ВІТАМІНУ З У МОЛОКУ

Для визначення аскорбінової кислоти в молоці попередньо беруть в облогу білки.

У колбочку наливають 50 мл молока і додають 4 мл насиченого розчину щавлевої кислоти, збовтують, доливають 10 мл насиченого розчину натрію хлориду, збовтують і залишають при кімнатній температурі на 5 хв. Потім вміст колбочки фільтрують через паперовий складчастий фільтр, відмірюють піпеткою 20 мл фільтрату і титрують його індофеноловим реактивом до рожевого кольору, що зберігається 30 секунд. Беруть ще 20 мл фільтрату та титрування повторюють. Для розрахунку беруть середній результат.

Паралельно проводять контрольне визначення, для чого в колбі змішують 50 мл води, 4 мл насиченого розчину щавлевої кислоти і 10 мл насиченого розчину хлориду натрію. Далі надходять як у основному досвіді.

,

де (a-b)- Різниця між обсягами індофенолового реактиву, що пішов на титрування дослідної та контрольної проб, мл;

64 – загальний обсяг молока після додавання осаджувачів білка та жиру;

М – маса аскорбінової кислоти, що відповідає 1 мл індофенолового реактиву (див. пункт 7.7.2), мг;

u - об'єм фільтрату, взятого для титрування, мл;

u 1 - обсяг молока, взятого для аналізу, мол.

РЕАКТИВИ. Вода дистильована; молоко свіже; картопля (лимони, морква, яблука, капуста, черемша тощо); розчин з масовою часткою метафосфорної чи соляної кислоти 2 %; насичений розчин щавлевої кислоти; насичений розчин хлориду натрію; свіжоприготовлений стандартний розчин аскорбінової кислоти (у мірну колбу місткістю 100 мл вносять 100 мг аскорбінової кислоти кваліфікації «медична» і, розчиняючи, об'єм доводять до мітки розчином з масовою часткою метафосфорної або соляної кислоти 2 %; індофеноловий реактив 140-150 мг 2,6-дихлорфеноліндофенолу натрію і 200-300 мл води, енергійно струшують до розчинення фарби, об'єм доводять до мітки водою, перемішують і фільтрують через паперовий фільтр у суху склянку з темного скла; ).

У статті представлені результати експериментальних досліджень щодо вибору методу та розробки методики кількісного визначення філлохінону (вітаміну К1) у рослинах. Обґрунтовано перевагу хроматографічного методу (навернено-фазової ВЕРХ) перед спектрофотометричним щодо філлохінону у складі комплексу БАВ рослин. Відповідно до рекомендацій Міжнародної конференції з гармонізації технічних вимог до реєстрації лікарських засобів для застосування у людини була проведена валідація розробленої методики за показниками специфічність, лінійність, відтворюваність та точність. Встановлено, що запропонована методика є специфічною, лінійною, відтворюваною та точною. На прикладі фармакопейних видів сировини, що містять вітамін К1, доведено універсальність застосування методики при аналізі рослинних об'єктів.

філлохінон

вітамін К1

кропиви листя

калини кора

кукурудзи стовпчики з приймочками

грициків трава

валідація

1. Абишев А. З. Синтез, властивості та контроль якості вітамінних препаратів та вітаміноподібних речовин: навчально-методичний посібник / А. З. Абишев, С.М. Трусов, Н.І. Котова, М. П. Блінова. - СПб. : Вид-во СПФХА, 2010. - 136 с.

2. ГОСТ Р ИСО 5725-2002 «Точність (правильність і прецизійність) методів та результатів вимірів» О 6 год. – Введ. 23.04.02. - М.: Держстандарт Росії; Вид-во стандартів, 2002.

3. Державна фармакопея СРСР. Вип. 2 Загальні методи аналізу. Лікарська рослинна сировина / МОЗ СРСР. - 11-е вид., Дод. - М., 1989. - 400 с.

4. Норми фізіологічних потреб у енергії та харчових речовин для різних груп населення Російської Федерації. Методичні рекомендації МР 2.3.1.2432-08

5. Носов А. М. Лікарські рослини. - М.: ЕКСМО-Прес, 1999. - 350 с.

6. Погодін І.С., Лукша Є.А. Розробка методики кількісного визначення сесквітерпенових лактонів у траві соссюреи гіркої // Сучасні проблеми науки та освіти. - 2013. - № 1; URL: www.сайт/107-8426

Вступ

Вітамін К відноситься до класу жиророзчинних вітамінів, що впливають на систему гемостазу. До природних вітамінів групи К відносяться два типи метильованих хіноїдних сполук з бічними ланцюгами, представленими ізопреноїдними ланками: вітаміни К1 і К2. В основі структури вказаних вітамінів лежить система 1,4-нафтохінону. Вітамін К1 (філохінон) синтезується всіма фотосинтезуючими організмами. Вітамін К 2 (менахінон) синтезується мікрофлорою товстого кишківника. Біологічна роль вітамінів групи К полягає в активації факторів згортання та протизгортання систем ссавців.

В даний час визначено фізіологічну потребу у вітаміні К для дорослих – 120 мкг/добу та для дітей – від 30 до 75 мкг/добу.

У медичній практиці препарати рослинного походження, що містять філлохінон, використовуються для корекції геморагічних ускладнень. До Державної фармакопеї 11 видання включені наступні види лікарської рослинної сировини, що мають гемостатичний вітамін К-залежний ефект: кора калини (Соrtex Viburni), стовпчики з приймочками кукурудзи (Styli cum stigmatis Zeae maydis), листя кропиви (F Herba Bursae pastoris). Встановлено, що вітамін К 1 також міститься в траві деревію, горця перцевого, горця ниркового та споришу, що визначає можливість застосування зазначеної сировини при шлункових, маткових та гемороїдальних кровотечах. У Державній фармакопеї нині відсутні методики визначення філохінону в рослинній сировині. Для оцінки доцільності використання лікарської рослинної сировини як джерела вітаміну К1, актуальною проблемою є вирішення питань стандартизації та розробки методик, спрямованих на визначення вмісту філлохінону в рослинних об'єктах.

Мета роботи: розробка методики визначення вітаміну К1 у лікарській рослинній сировині.

Матеріали та методи дослідження

Об'єктами дослідження були офіцинальні види лікарської рослинної сировини: кора калини, стовпчики з приймочками кукурудзи, листя кропиви, трава грициків. Усі види сировини було придбано через аптечні мережі. Вибір раціонального способу визначення вітаміну К 1 проводили на підставі оцінки валідаційних характеристик, отриманих за допомогою хроматографічних та спектрофотометричних методів аналізу. Для розробки методики кількісного визначення філлохінону в рослинній сировині використовували метод обернено-фазової високоефективної хроматографії високого тиску (ВЕРХ) з діодно-матричним детектором на приладі Shimadzu LC-20 Prominence в ізократичному режимі в наступних умовах: аналітична колонка 0 4,6 х250 мм, з розміром частинок 5 мкм; склад рухомої фази: ацетонітрил-ізопропанол-вода у співвідношенні 75:20:5; детектування при довжині хвилі 254 нм; температура колонки – кімнатна; швидкість рухомої фази 1 мл/хв; обсяг проби, що вводиться 20 мкл. Оцінку результатів проводили за величиною часу утримування (t r) філлохінону, що збігається з показником t r РСО (20.00±1.00 хв.) та за величиною площі піку філлохінону. Обробку результатів робили з використанням програмного забезпечення LC Solutions.

Спектрофотометричне визначення вмісту вітаміну К 1 проводили на приладі UNICO 2802S у кварцовій кюветі з товщиною шару 1 см.

Обробку результатів виконували за допомогою програми STATISTICA 8.0. Для опису отриманих результатів після перевірки нормальності розподілу наводили значення середнього (X ср), стандартного відхилення (S), відносного стандартного відхилення (RSD), дисперсії (S 2), довірчого інтервалу середнього (Δx ср) при рівні значимості α=0 05.

Як стандартний зразок використовували робочий стандартний зразок (РСО) вітаміну К 1 виділеного методом препаративної колонкової хроматографії з гексанового вилучення листя кропиви дводомної. Робочий стандартний зразок являє собою жовту в'язку маслянисту рідину, що не висихає, практично не розчинну у воді, розчинну в органічних розчинниках і рослинних оліях, температура плавлення -20ºС. Спектральні характеристики спиртового розчину робочого стандартного зразка (після видалення гексану) представлені на рис. 1.

Мал. 1. Спектр в УФ-і видимій ділянці розчину РСО філлохінону (вітаміну К1)

Для максимального вилучення вітаміну К1 з досліджуваних зразків підбирали такі параметри пробопідготовки: ступінь подрібненості сировини, вид екстрагента, кількісні співвідношення сировини та екстрагента, час та кратність екстракції, температурний та світловий режим екстрагування.

Результати та обговорення. З метою розробки оптимального способу визначення вмісту вітаміну К 1 були підібрані умови для його вилучення з сировини. Як об'єкт для розробки методики служило листя кропиви. З урахуванням нестійкості філлохінону до впливу світлової енергії, всі етапи дослідження проводили в умовах, що передбачають захист витягів від світла. Повноту вилучення визначали методом ВЕРХ за величиною площі піку з t r 20.00±2.00 хв. В результаті оцінки впливу факторів пробопідготовки на повноту вилучення філлохінону були підібрані наступні параметри та умови: подрібненість сировини - частки, що проходять крізь сито з величиною діаметра отворів 0,5 мм; екстрагент – гексан; кількісне співвідношення «сировина: екстрагент» – 1:25; одноразова експозиція протягом 60 хв.; температурний режим – кімнатна температура (20-22ºС).

Для розробки методики визначення вітаміну К 1 в рослинах спектрофотометричним методом попередньо було проведено порівняльний аналіз спектрів поглинань витягів з фармакопейної сировини (рис. 2) та розчину РСО філлохінону (рис. 1). В результаті було встановлено, що довести присутність вітаміну К1 в сировині за референтним максимумом (249 нм) не представляється можливим через відсутність цього максимуму в спектрі всіх досліджуваних об'єктів. Отже, методика визначення вітаміну К1 у сумарному комплексі біологічно активних речовин рослинної сировини прямим спектрофотометричним методом спочатку не може бути позитивно провалідована за показником «специфічність». Підвищити показник специфічності методики під час використання спектрофотометрії можна за умови вилучення з сировини очищеного філлохінону, що потребує запровадження додаткових препаративних маніпуляцій на стадії пробопідготовки об'єкта дослідження. Додаткове очищення вилучення може негативно вплинути на експресність та точність методики в кінцевому результаті.

Малюнок 2 - Спектри поглинання витягів з лікарської рослинної сировини, що містить філлохінон (Кр - листя кропиви, К - кора калини, Ку - стовпчики з приймочками кукурудзи, П - трава грициків)

Найбільш прийнятним варіантом для визначення вітаміну К 1 в рослинній сировині є використання методу звернено-фазової високоефективної хроматографії високого тиску (ВЕРХ) з діодно-матричним детектором. За розробленими параметрами пробопідготовки сировини до аналізу було розроблено таку методику: аналітичну пробу сировини подрібнюють до розміру частинок, що проходять крізь сито з отворами діаметром 0,5 мм. Близько 1,0 г (точна навішування) подрібненої сировини поміщають у конічну колбу місткістю 50 мл, заливають 25 мл гексану, закривають пробкою і перемішують на механічному струшувачі протягом 60 хвилин. Вилучення фільтрують через паперовий фільтр у круглодонну колбу і відганяють гексан на ротаційному випарнику. Залишок кількісно переносять у мірну колбу на 5 мл (пікнометр) за допомогою 4 мл етанолу. Доводять об'єм розчину до мітки тим самим розчинником і перемішують. 0,02 мл розчину вводять у хроматограф.

Приготування стандартного зразка: До 0,0005 г (точне навішування) РСО філлохінону доливають 4 мл етанолу, переносять у мірну колбу місткістю 5 мл. Доводять об'єм розчину до мітки розчинником і перемішують. 0,02 мл розчину вводять у хроматограф.

Вміст філохінону (X) у абсолютно сухій сировині у відсотках обчислюють за формулою:

де S o - площа піку на хроматограмі розчину РСО філлохінону; S - площа піку філлохінону на хроматограмі випробуваного розчину; m o - навішування РСО філлохінону, в г; m - навішування сировини, г; W - втрата в масі при висушуванні сировини, %; Р - вміст філлохінону в РСО філлохінону, %.

За результатами кількісного визначення філлохінону методом обернено-фазової ВЕРХ було визначено вміст вітаміну К1 у листі кропиви (табл. 1).

Таблиця 1 - Метрологічна характеристика методу кількісного визначення філлохінону в листі кропиви (%) (n=6)

Зважаючи на малий вміст вітаміну К1 у сировині пропонуємо проводити розрахунки в мг%, для цього необхідно внести зміни до розрахункової формули для переведення одиниць вимірювання (г в мг):

Валідаційну оцінку методики проводили за показниками - специфічність, лінійність, прецизійність (відтворюваність) та точність.

Специфіка. Ідентифікація філлохінону підтверджувалася збігом часу утримання аналізованого компонента в сировині та РСО філлохінону (рис. 3). Піки супутніх сполук, що входять до складу витягів рослинної сировини, добре поділяються з піком філлохінону, і не впливають на аналітичне визначення.

Мал. 3. Хроматограма вилучення листя кропиви (А - пік 17,tr =20.37 хв відповідає філлохінону) та робочого стандартного зразка філлохінону (Б - пік 22 ,tr =20.71 хв)

Лінійність та аналітична область методики була підтверджена аналізом 7 проб різних концентрацій у діапазоні від 13 до 417 % від концентрації (0,12 мг/мл), прийнятої за 100 %. Порівняння залежності між вмістом філлохінону (мг/мл) у випробуваних розчинах та величинами площ хроматографічних піків показало, що вона має лінійний характер і описується рівнянням y = 5104417,9 x + 10944,88. Коефіцієнт кореляції (rxy) дорівнює 0,999, що дозволяє використовувати цю методику для кількісного визначення філлохінону в рослинних об'єктах у діапазоні концентрацій від 0,016 до 0,5 мг/мл.

Відтворюваність (прецизійність) визначалася шляхом проведення аналізу різними (двома) аналітиками на одній серії сировини у різний час. Число повторностей для кожного аналітика – 3, загальна кількість повторностей – 6. Відносне стандартне відхилення, виражене у відсотках (RSD, %), не повинно перевищувати 5 %. За результатами проведених досліджень RSD становило 1,21%, що характеризує надійність аналізу у вибраних умовах (табл. 2).

Таблиця 2 - Результати визначення прецизійності методики

Для визначення точності методики аналізували зразки листя кропиви з однієї партії сировини в 3 рівнях наважок (0,5, 1,0 і 1,5 г), тричі проводячи відбір проб для кожного рівня. Вміст вітаміну К1 визначали мг у навішуванні сировини. Попередньо розраховували очікувану (теоретичну) величину, виходячи із встановленого середнього показника за вмістом вітаміну К1 у листі кропиви, що дорівнює 4,1 мг%. Теоретичний показник значення порівнювали із фактичним. Для оцінки отриманих результатів використовували показник «відкривальність» (R), критерій прийнятності якого прийнятий у межах 98-102 % від розрахункової величини .

Таблиця 3 – Результати визначення точності методики

Результати визначення точності методики, представлені в таблиці 3, показали, що відкриття R становить 98,73%, величина відносного стандартного відхилення (RSD) не перевищує 5%, що характеризує точність методики як задовільну.

Таким чином, встановлено, що запропонована методика кількісного визначення вітаміну К1 методом ВЕРХ у листі кропиви є специфічною, відтворюваною та точною. Ця методика була відтворена для визначення вітаміну К1 в інших видах лікарської рослинної сировини (табл. 4).

Таблиця 4 - Вміст вітаміну К1 (мг%) у лікарській рослинній сировині

Проведені дослідження показали доцільність використання методу обернено-фазової ВЕРХ для визначення філохінону у рослинній сировині. Перевагою методу ВЕРХ є можливість проведення оцінки якісного та кількісного вмісту філохінону в одній навішуванні сировини, що суттєво економить тимчасові витрати на аналіз. Розроблена методика може бути використана для визначення вмісту вітаміну К1 у рослинних об'єктах.

Рецензенти:

Гришин А.В. д.фарм.н., професор, зав. кафедрою фармації ДБОУ ВПО ОмДМА МОЗ Росії, м. Омськ.

Пеньєвська Н.А. д.м.н., доцент, зав. кафедрою фармацевтичної технології з курсом біотехнології ГБОУ ВПО ОмДМА МОЗ Росії, м. Київ.

Бібліографічне посилання

Вступ

Розділ 1. Загальна характеристика вітаміну С

1.1 Коротка історична довідка

2 Місце вітаміну С у сучасній класифікації вітамінів

3 Хімічна будова та властивості вітаміну С

4 Біологічна роль вітаміну С

1.4.2 Ознаки гіпо-, гіпер- та авітамінозу

4.3 Добова потреба у вітаміні С

Глава 2. Експериментальне визначення кількісного вмісту вітаміну С у харчових продуктах та вітамінних препаратах

1 Загальна характеристика застосовуваних кількісних методів аналізу

1.1 Метод Тільмансу

1.2 Метод Йодометрії

2 Хімічний аналіз вмісту вітаміну С за методом Тільмансу в яблуках вітчизняних та імпортних сортів

3 Йодометричне визначення вмісту вітаміну С

3.1 Йодометричне визначення вмісту вітаміну С у вітамінних препаратах

3.2 Йодометричне визначення вмісту вітаміну С у фруктових соках

Висновок

Список літератури

додаток

Вступ

«Важко знайти такий розділ фізіології та біохімії, який би не стикався з вченням про вітаміни; обмін речовин, діяльність органів чуття, функції нервової системи, явища росту та розмноження - всі ці та багато інших різноманітних і корінних за своєю важливістю галузі біологічної науки тісно пов'язані з вітамінами»

О.М. Бах

Актуальність теми. Раціональне харчування людини складається з їжі тваринного та рослинного походження і однією з її умов є наявність достатньої кількості вітамінів.

Вітаміни – низькомолекулярні органічні сполуки різної хімічної природи, які необхідні людині для нормальної життєдіяльності. Одним з найважливіших природних антиоксидантів є вітамін С (аскорбінова кислота), який, крім того, бере участь у низці біохімічних процесів. Кожному з нас необхідні вітамінні та мінеральні добавки щодня для підтримки нормальної життєдіяльності організму.

По-перше, людський організм самостійно виробляє лише небагато з вітамінів, до того ж у малих кількостях. А вітамін С ми можемо отримувати тільки з їжею або як спеціальні препарати.

По-друге, складно отримувати вітамін С у натуральному вигляді. Як відзначають фахівці, навіть у здоровій і збалансованій дієті легко виявити дефіцит вітамінів - приблизно 20-30% від рекомендованої норми. Лише деякі люди і особливо діти їдять достатньо фруктів та овочів, які є головними харчовими джерелами вітаміну С. Теплова обробка, зберігання та біохімічна переробка призводять до руйнування більшої частини вітаміну С, який ми в іншому випадку могли б отримувати з їжі. Ще більше його згоряє в організмі під впливом стресу, куріння та інших джерел ушкодження клітин, на кшталт диму та смогу. Повсюдно використовувані медикаменти, такі як аспірин або протизаплідні засоби, значно позбавляють наш організм тих кількостей вітаміну, які нам таки вдалося отримати.

По-третє, у Росії лише 20% населення приймають вітамінні препарати. Цифра невтішна, особливо з огляду на те, що нестача вітамінів спостерігається у 60-80% населення (за даними Інституту харчування РАМН). Але в яких продуктах і скільки міститься вітаміну С? Відповідь це питання можна знайти у різних довідниках. Однак там говориться про фрукти чи овочі взагалі, а скільки вітаміну С міститься в даному продукті? Відповідь це питання може дати лише кількісне визначення з допомогою різних методів окислювально-відновного титрування.

Мета роботи: вивчити біохімічну природу вітаміну С та визначити його кількісний вміст у деяких харчових продуктах та вітамінних препаратах.

Об'єкт дослідження - хімічна будова та властивості вітаміну С, його біологічна та валеологічна ролі.

Предмет дослідження – харчові продукти, що містять вітамін С та деякі вітамінні препарати.

Провести аналіз науково-популярної та навчальної літератури з обраної теми;

Розглянути загальну характеристику, хімічну будову та властивості вітаміну С;

Вивчити біологічну та валеологічну ролі вітаміну С;

Опанувати методи якісного та кількісного визначення вітаміну С та експериментально визначити його вміст у деяких харчових продуктах та вітамінних препаратах;

Узагальнити результати дослідження та сформулювати висновки щодо роботи.

Методи дослідження: теоретичні (аналіз навчальної та науково-популярної літератури на тему дослідження, методичний аналіз, порівняння, теоретичне узагальнення), експериментальне (хімічний експеримент), статистичні (статистична обробка результатів та їх інтерпретація).

Теоретична значимість: вивчено загальну характеристику, хімічну будову, властивості вітаміну С та його біологічну роль, визначено місце даного вітаміну в загальній класифікації.

Практична значимість: проведено кількісний аналіз (йодометрія, метод Тільмансу) вмісту вітаміну С у яблуках, фруктових соках та найпоширеніших вітамінних препаратах; можливість використання зібраного матеріалу та отриманих даних щодо біологічних та хімічних дисциплін у школі та у вузі.

Розділ 1. Загальна характеристика вітаміну С

У цьому розділі зупинимося на розгляді питань історії вивчення, класифікації, хімічної будови, властивостях та біологічної ролі вітаміну С, .

1 Коротка історична довідка

Вчення про вітаміни почало розвиватися порівняно недавно і відноситься до кінця XIX століття та початку XX століття. Однак захворювання, які згодом назвали авітамінозами, були відомі давно. Так, 2500 років тому китайці описали захворювання на бері-бері (авітаміноз B 1). Згадка про гемеролопію (авітаміноз А) зустрічається у рукописах давніх греків. Перші відомості про цинг (авітаміноз С) відносять до XIII століття. Коли римські легіони вторглися у володіння своїх північних сусідів і надовго затрималися за Рейном, їм довелося познайомитися із захворюванням, яке вразило багатьох воїнів і, судячи з опису давньоримського історика Плінія, дуже схожим на цингу. Цікаво, що лікарі, не маючи справжнього уявлення про природу лиха, що спіткало підопічне їм військо, швидко знайшли рятівний засіб. Ним виявилася якась рослина, названа римлянами «британська трава». На жаль, певніших відомостей про цю цілющу рослину історія не зберегла, і ми не можемо зараз точно вказати, який саме представник європейської флори надав таку цінну послугу древньому Риму. Так римляни, можливо, вперше, познайомилися з авітамінозом. Картьє в 1953 році дуже жваво описав цю хворобу, яка вразила його супутників під час подорожі по річці Св. Лаврентія: «Вони втратили всі свої сили і не могли стояти на ногах...Та до того ж з'явилися на шкірі багряні плями крові, які покривали гомілки, коліна, стегна, сідниці, плечі, руки, з рота став йти смердючий запах, ясна так загнили, що було видно все м'ясо до коріння зубів, а самі зуби майже всі випали».

Надалі цинга, чи скорбут, стала досить частим гостем у країнах Європи. Так, наприклад, за підрахунками деяких істориків, з 1556 по 1856 в Європі мало місце 114 епідемій, які забрали в могилу багато тисяч людських життів. У Росії її було зареєстровано 101 тис. випадків цинги. Велику шкоду цинга завдавала екіпажам флотів європейських країн, особливо в період відкриття морських шляхів до Індії та Америки. У 1848 році Васко да Гама, прокладаючи шлях у країну запашного перцю та кориці, втратив від цинги 100 із 160 членів своєї команди.

Рис.1 Васко да Гама Мал. 2Морський шлях до Індії (1497-1499)

У 1775 році англійський лікар Лінд заявив, що цинга завдала великих збитків британській морській могутності, ніж флоти Франції та Іспанії разом узяті. Зрештою моряки знайшли засіб від цього «бича роду людського». Старі морські вовки розповідали, цинга страшна тільки в морі, але варто кораблю пристати і поповнити запаси продовольства свіжими фруктами та овочами, як цинга покидала корабель. Вони не могли до ладу пояснити, чому це відбувається, але про всяк випадок мали у своїй скрині пляшечку лимонного соку. Ці відомості зацікавили англійського лікаря Лінда, і він вирішив провести порівняльне вивчення протицингових властивостей різних фруктів та овочів. Досвідченим шляхом Лінд встановив щоденну дозу лимонного соку, який захищає людину від цинги, вона дорівнювала 30т., тобто. двом столовим ложкам.

Про причини цинги висловлювалися різні припущення. Винуватцем цього захворювання вважали спочатку поганий запах, потім зіпсовану воду, солонину та навіть якихось не встановлених наукою збудників зі світу мікробів. Ясність у це питання внесли роботи норвезьких учених Хольста та Фреліха. Вчені дійшли висновку, що цинга у морських свинок викликається особливим фактором, який майже відсутній у зернах злаків, солоніні, але у великій кількості міститься у свіжих овочах, фруктах та лимонному соку. Роботи Хольста і Фреліха були опубліковані в 1912 році, вони вплинули на формування теорії Функа про вітаміни і дозволили йому зарахувати цингу до авітамінозних захворювань. Почалися пошуки способів виділення протицинготного вітаміну, які зі змінним успіхом тривали до 1932 року. У 1932 р. вітамін, що запобігає цингу, був виділений з лимонного соку американськими дослідниками С.Гленом, а також угорським біохіміком Сент-Дьєрді (рис.3).

Рис.3 Альберт Сент-Дьєрді

У дослідах на морських свинках він показав, що гексуронова кислота оберігає тварин від цинги. Але глибоке вивчення хімічної природи гексуронової кислоти показало, що вона все-таки не є ізомером глюкуронової кислоти, а є цілком самостійною сполукою, у зв'язку з чим Сент-Дьєрді в 1933 р. дав йому назву - аскорбінова (протискорбутна) кислота. У 1933 році двома вченими Хірстом та Ейлером незалежно один від одного була встановлена ​​структурна формула аскорбінової кислоти.

2 Місце вітаміну С у сучасній класифікації вітамінів

Сучасна класифікація вітамінів не є досконалою. Вона може бути заснована на їх фізико-хімічних властивостях (зокрема, розчинності) та хімічній природі.

Залежно від розчинності всі вітаміни поділяються на дві великі групи: водорозчинні (ензимовітаміни) та жиророзчинні (гормоновітаміни). Це дозволяє виявити в кожній із цих груп свої особливості та визначити властиві їм індивідуальні властивості. Водорозчинні вітаміни беруть участь у структурі та функції ферментів, жиророзчинні вітаміни входять до структури мембранних систем, забезпечуючи їх функціональний стан.

Крім цих двох основних груп вітамінів, розрізняють групу різноманітних хімічних речовин, що частково синтезуються в організмі і мають вітамінні властивості. Для людини та низки тварин ці речовини прийнято об'єднувати у групу - вітаміноподібних (див. табл. 1).

Таблиця 1 Загальна класифікація вітамінів та вітаміноподібних речовин

В основі так званої хімічної класифікації вітамінів лежить їхня хімічна природа. Однак вітаміни є збірною в хімічному відношенні групою органічних сполук, тому з точки зору хімічної будови їм не можна дати загального визначення (див. табл. 2).

Таблиця 2 Хімічна класифікація вітамінів

Отже, за двома наведеними класифікаціями вітамін С є водорозчинним вітаміном, що відноситься до групи похідних лактонів ненасичених поліоксикарбонових кислот.

3 Хімічна будова та властивості вітаміну С

Аскорбінова кислота (С6Н8О6) має наступну хімічну формулу , , :

За фізичними властивостями є безбарвною кристалічною речовиною з приємним гострим смаком, температура плавлення 192ºС. Аскорбінова кислота легко розчинна у воді, погано розчинна в етанолі і майже нерозчинна в інших органічних розчинниках. Наявність двох асиметричних атомів вуглецю в 4-му та 5-му положеннях свідчить про можливість<#"605263.files/image006.gif">

Мал. 4. Етапи окислення аскорбінової кислоти

На рис. 4 показано, що продукт окислення аскорбінової кислоти - L-дегідроаскорбінова кислота, яка є оборотно окисленою формою аскорбінової кислоти і має сильні кислотні властивості, дегідроаскорбінова кислота втрачає їх разом з двома дієнольними атомами водню. Відсутність подвійного зв'язку між атомами вуглецю робить молекулу дегідроаскорбінової кислоти досить нестійкою до гідролізу, особливо в лужному і навіть слабокислому середовищі, лактонного кільця з утворенням 2,3-дикето-L-гулонової кислоти, яка потім окислюється з розривом вуглецевого скелета молекули та утворенням треонової та щавлевої кислот. Ні 2,3-дикето-L-гулонова кислота, ні продукти її розкладання не мають властивостей вітаміну С.

Вивчення процесу окиснення аскорбінової кислоти показало, що у водних розчинах у присутності кисню повітря цей процес не йде без каталізаторів-іонів міді та срібла. Однак у звичайній водопровідній воді іони цих металів завжди присутні, принаймні іони міді, у достатній для каталітичної дії кількості.

Розчинений у водопровідній воді хлор також чинить окислювальну дію і призводить до руйнування вітаміну С.

Існує ціла низка речовин, що оберігає аскорбінову кислоту від окислення. До них відносяться різні сірчисті сполуки та деякі похідні пурину, такі як ксантин, сечовина.

При зберіганні або сушінні плодів та овочів для більшої безпеки вітаміну С їх піддають обробці сірчистим газом. Проникаючи в клітини та розчиняючись у клітинному соку, сірчистий газ утворює з водою сірчисту кислоту, яка пригнічує активність ферменту (аскорбіноксидази), що каталізує процес окислення аскорбінової кислоти. Цукор також сприяє більшій безпеці вітаміну С.

4 Біологічна роль вітаміну С

Аскорбінова кислота присутня у тканинах всіх тварин та вищих рослин. Тільки люди та деякі інші хребетні повинні отримувати її з їжею, більшість тварин і, ймовірно, всі рослини можуть синтезувати це з'єднання з глюкози, . Мікроорганізми не містять аскорбінової кислоти і не потребують її. L-аскорбінова кислота синтезується в рослинах і у тих тварин, які забезпечують себе цим вітаміном у процесі перетворення: Д-глюкоза – L-гулонат – L-гулолактан – L-аскорбат (див. рис. 5).

Мал. 5. Синтез аскорбінової кислоти у тварин та вищих рослин

У людини та інших тварин, які не можуть синтезувати вітамін С, відсутній фермент гулонолактоноксидаза. Мабуть, колись усі організми мали у своєму розпорядженні набір ферментів, необхідних для синтезу аскорбінової кислоти, але потім якісь види втратили цю здатність до синтезу внаслідок мутації, яка проте не виявилася для них летальною, оскільки звичайну їжу даного виду становили багаті на вітамін С рослини.

Біохімічна функція вітаміну С мало відома. Аскорбінова кислота, мабуть, відіграє роль кофактора в реакції ферментативного гідроксилювання, при якому залишки проліну та лізину в колагені сполучної тканини хребетних перетворюються на залишки 4-гідроксопроліну та 5-гідроксолізину. Гідроксипролінові та гідроксилізінові залишки виявлені тільки в колагені та не зустрічаються в жодному іншому білку тварин. Аскорбінова кислота бере обов'язкову участь в утворенні основного компонента сполучної тканини вищих тварин, стимулює загоєння ран, але поки не зрозуміло, чи є її єдиною і навіть головною функцією. На думку ряду вчених вітамін С бере активну участь у біохімічних процесах, :

1) Аскорбінова кислота є постачальником водню для утворення ядерної ДНК.

) Аскорбінова кислота бере участь у біохімічних перетвореннях інших вітамінів. Встановлено, що аскорбінова кислота знижує потребу тваринного організму у вітамінах комплексу В.

) Вітамін С впливає на синтез ще одного дуже важливого білка, недолік якого в організмі призводить до порушення еластичності та проникності кровоносних судин.

4) Аскорбінова кислота необхідна для утворення та обміну гормону адреналіну в мозковому шарі надниркових залоз та норадреналіну (попередника адреналіну).

5) Аскорбінова кислота підвищує стійкість організму до різних інфекційних захворювань, т.к. Нестача вітаміну С призводить до зниження імунобіологічної опірності організму. У своїй книзі «Вітамін С та здоров'я» лауреат Нобелівської премії Л.Полінг пропонує приймати вітамін С у великих дозах – до 10 г на день для профілактики та лікування простудних захворювань. При перших ознаках застуди доцільно прийняти 1-1,5 г аскорбінової кислоти у вигляді таблеток або порошку, через 4 години ще стільки ж - і так протягом першої доби (є відомості про те, що аскорбінова кислота активує дію інтерферону, який захищає нас від вірусів). Якщо ефект очевидний, то лікування продовжують і наступної доби (1 г вітаміну С 4-5 разів на день), а потім протягом декількох днів поступово знижують дози до звичайних. Але якщо після першої доби краще не стало, то це означає, що патологічний процес зайшов надто далеко, захисні бар'єри дали «збій» та фізіологічні ліки – вітамін С тут уже безсилий. У такому разі приймають звичайні лікарські препарати та вітаміни у звичайних дозах.

6) Встановлено, що вітамін С впливає на активність лейкоцитів.

7) Вітамін С сприяє кращому засвоєнню заліза і тим самим посилює утворення гемоглобіну та дозрівання еритроцитів.

) Аскорбінова кислота не тільки активізує захисні сили організму, а й сприяє знешкодженню токсину, що виділяються патогенними мікроорганізмами.

9) Вітамін С застосовується в медицині при лікуванні цілого ряду захворювань не тільки інфекційних, а й при туберкульозі, у хірургічній практиці як засіб, що прискорює загоєння ран, зрощення кісток та післяопераційних швів.

1.4.1 Харчові джерела вітаміну С

При вживанні харчових продуктів, багатих на білки та інші вітаміни, потреба у вітаміні С значно знижується і навпаки. Посилена витрата вітаміну С спостерігається також при охолодженні організму і при потовиділенні, оскільки разом із потом і сечею виділяється деяка частина вітаміну С.

Якщо людина повністю залежить від надходження вітаміну З ззовні, то багато тварин цього не потребують. І все ж незважаючи на те, що організм багатьох тварин здатний виробляти вітамін С, тваринні продукти досить бідні на цей вітамін. У м'язах, наприклад, міститься всього 0,9 мг% вітаміну С, у надниркових залозах його міститься 130-150 мг%. Коров'яче молоко значно бідніше вітаміном С, ніж жіноче молоко. Пастеризоване, тобто. нагріте до 80-85 ° С молоко практично не містить вітаміну С. Найбільш багатими джерелами вітаміну є рослини. Аскорбінова кислота виявляється у всіх зелених частинах рослин, але у різних кількостях. Багато вітаміну С у більшості овочів і фруктів, і тільки насіння рослин, як правило, бідне цим вітаміном (див. дод.). Плоди обліпихи, актинідії, шипшини та волоського горіха, цитрусові, помідори, капуста містять велику кількість вітаміну С .

Плоди шипшини виявилися справжніми фабриками вітаміну С, і не тільки вітаміну С. У них виявлено вітаміни В2, Р, К та каротин. Плоди шипшини – справжній полівітамінний препарат, створений самою природою. Наведемо кілька прикладів: у чорній смородині (100 мг) міститься 200 мг вітаміну С, у шипшині -1200 мг, у полуниці-60 мг, в апельсинах-60 мг.

Зберігання овочів і фруктів у холодильнику знижує швидкість процесу окислення і тим самим сприяє більш тривалому збереженню вітаміну С.

Заморожування рослинних продуктів призводить до порушення цілісності оболонок рослинних клітин кристаликами льоду та більш вільного доступу кисню повітря до вмісту клітин. Поки рослинні тканини знаходяться в замороженому стані, низька температура значною мірою стримує окислювальні процеси, але при розморожуванні тканин їхня швидкість зростає в міру підвищення температури, і вітамін С при цьому швидко руйнується. Якщо при розморожуванні припинити доступ кисню клітини, наприклад, виробляти його в атмосфері інертного газу, вміст у ньому вітаміну С залишається на тому ж рівні, що і в заморожених продуктах. Ось чому при приготуванні перших страв заморожені овочі слід одразу класти в киплячу воду, тому що вона містить значно менше розчиненого кисню, ніж холодна вода. Крім того, висока температура окропу активує рослинні ферменти, у тому числі і аскорбіноксидазу, що також є фактором, що сприяє кращому збереженню вітаміну.

Перший сухий препарат вітаміну С було отримано А.Н.Бессоновим із соку капусти 1922 року. Шляхом досить складної обробки вченому вдалося отримати світло-жовтий порошок, який поряд з масою баластових речовин містив 1% вітаміну С. Метод виділення вітаміну С, що дало змогу більш ніж у 50 разів підвищити біологічну активність продукту.

4.2 Ознаки гіпо-, гіпер- та авітамінозу

Вітамінна недостатність виникає при дефіциті вітамінів в їжі або якщо вітаміни, що надходять з їжею, не всмоктуються з кишечника, не засвоюються або руйнуються в організмі. Вітамінна недостатність може проявлятися у вигляді авітамінозів, гіповітамінозів та прихованих форм. Під авітамінозами розуміють повне виснаження запасів вітамінів у організмі; при гіповітамінозах відзначається той чи інший ступінь зниження забезпеченості організму одним або декількома (полігіповітамінози).

Недостатність аскорбінової кислоти розвивається, як правило, на ґрунті недостатнього надходження вітаміну С з їжею, проте може виникнути і ендогенно, при порушеннях всмоктування вітаміну, зумовлених захворюваннями шлунково-кишкового тракту, печінки та підшлункової залози.

Повне припинення протягом тривалого вітаміну С викликає цингу, основними симптомами якої є дрібні шкірні та великі порожнинні крововиливи (у плевральну та черевну порожнини, суглоби та ін) (див. рис.6). До ранніх симптомів цинги відносяться крововиливи в колі волосяних фолікулів (85% в ділянці нижніх кінцівок, кровоточивість ясен, зроговіння шкірних покривів та ін.). При цинзі можливий розвиток анемії, а також порушення шлункової секреції. С-вітамінна недостатність супроводжується зниженням вмісту аскорбінової кислоти в крові до 22,7 мкмоль/л (0,4 мг%) та різким зменшенням її виділення із сечею.

Рис.6. Ураження ясен та слизової оболонки ротової порожнини при скорбуті

У сучасних умовах масовий розвиток цинги навряд чи можлива і поява вираженого авітамінозу можлива лише за будь-якого народного лиха - виснажливої ​​війни, що супроводжується продовольчою недостатністю і голодом. Цингу, як правило, виникає та розвивається на тлі загальної та особливо білкової недостатності харчування.

В даний час більш ймовірна неповна, часткова недостатність аскорбінової кислоти (гіповітаміноз С), яка не має виражених клінічних симптомів. Гіповітамінозні стани розвиваються повільно та тривалий час можуть протікати у прихованій формі.

Початкова форма недостатності аскорбінової кислоти проявляється рядом загальних симптомів: зниженою працездатністю, швидкою стомлюваністю, зниженням стійкості організму до холоду, схильністю до «простудних» захворювань (нежить, катар верхніх дихальних шляхів, гострі респіраторні захворювання та ін.).

Вітамінна недостатність, прийнявши приховану форму, є сприятливим тлом для формування та розвитку низки патологічних станів - атеросклерозу, астенічних станів, пероксидації, неврозів, стресових станів та ін. Вивчається роль прихованої вітамінної недостатності у розвитку надлишкової маси тіла.

Вітамінна недостатність у сучасних умовах протікає не ізольовано у вигляді самостійного, специфічного, вираженого симптомокомплексу, а переважно у поєднанні з якоюсь іншою патологією, сприяючи її розвитку та ускладненню, обтяжуючи процес одужання. Так, вітамінна недостатність є фактором, що ускладнює перебіг ішемічної хвороби серця та реабілітацію після перенесеного інфаркту міокарда. Можливо, що всі види лікування, особливо у людей похилого віку, а також у людей з надмірною масою тіла, слід починати з ліквідації вітамінної недостатності, використовуючи для цього високоефективні полівітамінні комплекси та комбіновані геріатричні засоби.

Сьогодні все більше людей, замислюючись про правильне харчування, намагаються урізноманітнити свій раціон вживанням різноманітних вітамінних комплексів. Однак наслідки впливу таких добавок на організм вивчено недостатньо, і надлишок вітамінів часом може виявитися набагато небезпечнішим, ніж їх недостатнє вживання.

Гіпервітаміноз - це реакція на передозування вітамінів, що проявляється у різних розладах та дисфункціях організму людини. Існує помилкова думка, що надлишок вітамінів неможливий: організм візьме те, що йому необхідно, а решту виведе із сечею. Це не так. Тільки деякі елементи виводяться самостійно (водорозчинні), але й вони можуть завдати певної шкоди. Постійне передозування вітамінів групи С<#"605263.files/image010.gif">

х = ,

де А - обсяг фарби, що пішла на титрування витяжки, мл; В - обсяг фарби, що пішла на контрольне титрування, мл; Т кр/аск - титр фарби за аскорбіновою кислотою, мг/мл (0,05 г аскорбінової кислоти відповідає 1 мл фарби Тільмансу); V до - загальний обсяг екстракту, мл; V п - обсяг екстракту, взятого для титрування, мл; m - маса досліджуваного матеріалу в р.

1.2 Метод йодометрії

Аскорбінова кислота легко окислюється завдяки наявності ендіольного угруповання, тому для її визначення можна використовувати різні методи редоксиметрії, у тому числі і відносно слабкий окислювач, як йод. Метод йодометрії у разі також є найпростішим і доступним з організацією дослідницької роботи з школярами.

Кількісне визначення аскорбінової кислоти засноване на окисленні її розчином йоду:

Стандартний потенціал окиснення аскорбінової кислоти Е = -0,71В

С 6 Н 8 О 6 - 2е → С 6 Н 6 О 6 + 2Н +

Стандартний потенціал відновлення йоду Е = 0,53В

2 + 2e → 2I -

Різниця потенціалів аскорбінової кислоти та йоду буде досить великою ЕРС = 0,53 - (-0,71) = 1,24В, тому йод може бути використаний для її кількісного визначення.

Йодометричне визначення аскорбінової кислоти є характерним прикладом способу прямого титрування аналізованої речовини стандартним розчином йоду в іодиді калію.

Титрування проводять методом окремих наважок, сутність якого полягає в наступному. Декілька (3-5) приблизно рівних наважок аналізованої речовини, взятих на аналітичних терезах, розчиняють у довільному мінімальному (приблизно 10 мл) об'ємі розчинника і повністю титрують.

Декілька наважок аналізованого матеріалу поміщають у пронумеровані конічні колби для титрування, які попередньо налито близько 10 мл дистильованої води. Потім додають 1-2мл 6н розчину сірчаної кислоти і титрують при кімнатній температурі 0,1н розчином йоду в іодиді калію в присутності індикатора крохмалю до появи синього забарвлення розчину.

де З е - нормальна концентрація робочого розчину, моль/л; V - об'єм робочого розчину, що пішов на титрування, мл; МЕ - еквівалентна маса аскорбінової кислоти, г/моль; m - маса навішування досліджуваного матеріалу;

2 Хімічний аналіз вмісту вітаміну С за методом Тільмансу в яблуках вітчизняних та імпортних сортів

Одним із головних джерел вітаміну С є свіжі фрукти та овочі (див. дод.). У ході роботи було проведено дослідження кількісного вмісту аскорбінової кислоти у яблуках вітчизняних та імпортних сортів. Вибір даного об'єкта обумовлений максимальною доступністю яблук для російського споживача проти іншими фруктами. Методика даного визначення описана у п. 2.1.1. Результати дослідження наведено у табл. 4 та рис. 7.

Таблиця 4 Кількісний вміст вітаміну С (мг/%) у яблуках різних сортів

Рис.7 Кількісний вміст вітаміну С (мг/%) у яблуках різних сортів

Аналізуючи отримані дані, можна констатувати, що у яблуках вітчизняних виробників вміст вітаміну З значно більше, ніж у імпортних.

3 Йодометричне визначення вмісту вітаміну С

3.1 Йодометричне визначення вмісту вітаміну С у вітамінних препаратах

Найбільш ефективним методом корекції вітамінної забезпеченості людини є регулярний прийом полівітамінних препаратів профілактичного призначення ("Ревіт", "Гексавіт", "Ундевіт" та ін.). Препарати цього типу містять більш менш повний набір основних вітамінів у дозах, близьких до фізіологічної потреби або трохи перевищують її. Регулярний прийом таких препаратів (по 1 драже або таблетці на день чи через день), не створюючи надлишку, гарантує оптимальне забезпечення організму вітамінами. Для оптимізації вітамінної забезпеченості дітей дошкільного віку можна рекомендувати "Ревіт" або "Гексавіт", для школярів молодших класів – "Гексавіт", для старшокласників, студентів, дорослого населення – "Гексавіт" або "Ундевіт". Під час вагітності та годування груддю доцільно приймати "Гендевіт", "Ундевіт" або "Глутамевіт". Останній препарат, що містить крім вітамінів мідь та залізо, перешкоджає розвитку анемії та може бути рекомендований з цією метою жінкам дітородного віку, а також донорам крові. У літньому віці зазвичай призначають "Ундевіт" або "Декамевіт", що містить широкий спектр Ст у дозах, що перевищують фізіологічну потребу практично здорової людини в 2-10 разів. Цей же препарат показаний при порушеннях всмоктування та утилізації вітамінів, при підготовці до хірургічних операцій, післяопераційному періоді, а також протягом тривалого часу після виписки зі стаціонару.

Для проведення аналізу на кількісний вміст вітаміну С було обрано найвідоміші, найчастіше застосовувані та поширені на споживчому ринку р. Арзамаса вітамінні препарати середньої вартості. Методика дослідження наведена у п. 2.1.2. Результати показані у табл. 5 та рис. 8.

Таблиця 5 Кількісний вміст вітаміну С (мг/%) у різних вітамінних препаратах

Таким чином, встановлено, що найбільша кількість вітаміну С (мг%) містить препарат – драже кислоти аскорбінової, м. Бійськ, а серед досліджених полівітамінних препаратів – аеровіт, м. Уфа. Найчастіше вміст вітаміну С, вказаний на упаковці виробником, не відповідає фактичному і завищено.

У літературних даних неодноразово вказується на той факт, що аскорбінова кислота легко окислюється киснем повітря. У зв'язку з цим було досліджено свіжий аптечний препарат аскорбінової кислоти та препарат річної давності. Результати наведено на рис.9.

Драже кислоти аскорбінової, м. Бійськ;

Аскорбінова кислота, м. Йошкар-Ола;

Аскорбінова кислота з глюкозою, м. Йошкар – Ола;

Аскорбінова кислота, смак – чорна смородина, м. Йошкар-Ола;

Ревіт, м. Йошкар-Ола,

Аеровіт, м.Уфа;

Гексавіт, м. Уфа.

Рис.9 Зміна вмісту вітаміну С в аптечному препараті аскорбінової кислоти під час зберігання

У ході аналізу аптечного препарату аскорбінової кислоти виявлено значне зниження вмісту вітаміну С під час зберігання, що найімовірніше пов'язане з поступовим окисленням його киснем повітря.

2.3.2 Йодометричне визначення вмісту вітаміну С у фруктових соках

Свіжі фрукти та овочі як джерела вітамінів не завжди доступні. Тому велику популярність користуються соки. Найбільш корисні свіжі соки. Вони містять усі вітаміни та мікроелементи, а також клітковину та інші біологічно активні речовини, які містять і свіжий фрукт чи овоч. Соки нашому організму засвоїти простіше, ніж фрукт чи овоч. На жаль, можливість пити свіжоприготовлені соки не у всіх. Тоді варто звернути увагу на консервовані соки. У процесі промислової обробки соків частина вітамінів і насамперед аскорбінова кислота руйнуються. Але більшість соків промислового виробництва всі втрачені вітаміни вводяться додатково. Якщо продовжити розмову про корисні речовини, то в соках є калій і залізо. Вони містять і такі важливі речовини, як органічні кислоти. Все це і становить усім відому користь соків. Крім того, у ряді випадків сік служить гарною підмогою для стимуляції апетиту. До того ж він досить поживний, у ньому багато вуглеводів, в основному цукрів фруктів і ягід. До соків, призначених спеціально для дитячого харчування, заборонено додавати будь-які консерванти, крім лимонної кислоти. Найбільш корисні соки з м'якоттю. Вони містять більше корисних речовин.

У зв'язку з цим, нами було досліджено вміст вітаміну С у деяких свіжоприготовлених та консервованих соках. Методика дослідження описана у п. 2.1.2. Результати представлені у табл. 6 та рис. 10, 11.

Таблиця 6 Кількісний вміст вітаміну С (мг/%) у свіжоприготовлених та консервованих соках

1. сік "Тонус" (мультифрукт.)

2. сік "Тонус" (яблучний)

Сік J - 7 100% (мультифрукт.)

Мультифрукти. сік "Моя сім'я"

Персиковий нектар "Моя сім'я"

Яблучний сік "Моя сім'я"

Яблучний сік – нектар

Сік – нектар яблуко – мультифрукт.

Сік – нектар яблуко – персик

Аналізуючи отримані дані, можна констатувати, що у свіжоприготовлених соках вміст вітаміну С значно більший, ніж у консервованих. Найбільше (мг%) виявлено – з досліджуваних – у смородиновому соку. Низький вміст вітаміну С у відварі шипшини, в порівнянні з літературними даними, вказує на руйнування його під час термічної обробки.

Висновок

У ході проведеного дослідження можна зробити такі висновки:

Вітамін С є водорозчинним вітаміном, що належить до групи похідних лактонів ненасичених поліоксикарбонових кислот. За хімічною природою є слабкою кислотою, що легко окислюється, за рахунок присутності ендіольного угруповання.

Аскорбінова кислота - необхідний компонент у щоденному раціоні людини, тому що виконує цілу низку незамінних біохімічних функцій, але при цьому не здатна синтезуватися самим організмом. Її дефіцит може бути заповнений за рахунок цілого ряду харчових джерел та вітамінних препаратів.

Проведений кількісний аналіз (метод Тильманса) показав, що вміст вітаміну С у яблуках вітчизняних сортів коливається не більше від 13,5 до 15,5 мг%, а імпортних - від 1,34 до 6,5 мг%. Загалом вміст вітаміну С у яблуках вітчизняних сортів вищий.

4. У ході йодометричного визначення вмісту аскорбінової кислоти у вітамінних препаратах було встановлено, що вміст вітаміну С в них коливається в межах 22,42 - 0,85 мг% для моновітамінних і в межах 12,66 - 6,91 мг% для полівітамінних препаратів. У ході аналізу аптечного препарату аскорбінової кислоти виявлено значне зниження вмісту вітаміну С під час зберігання, що найімовірніше пов'язане з поступовим окисленням його киснем повітря.

5. У ході йодометричного визначення в соках встановлено, що вміст аскорбінової кислоти у свіжоприготовлених соках значно вищий, ніж у консервованих. Однак і консервовані соки можуть бути хорошим джерелом вітаміну в раціоні в умовах їхнього дефіциту.

Список літератури

1. Абрамова Ж.І. Довідник з лікувального харчування для дієт-сестер та кухарів. - М: Медицина, - 1984. - 304с.

Авакумов В.М. Сучасне вчення про вітаміни. М.: Хімія, 1991. – 214 с.

3. Алексєнцев В.Г. Вітаміни та людина. - М: Дрофа, 2006. - 156 с.

4. Афіногенова С.Г. Вітаміни. Навчально-методичний посібник для студентів біолого-хімічного факультету/С.Г. Афіногенова, Е.А. Сидорська. - Арзамас: АГПІ ім. А.П. Гайдара, 1990. - 65 с.

Ванханен В.Д. Гігієна харчування. – М.: Медицина, – 1982. – 345 с.

Вітаміни та методи їх визначення. - Горький, ГГУ, 1981. - 212 с.

7. Ленінджер А. Основи біохімії. М.: Світ, 1985. - Т.1-3.

Маррі Р. Біохімія людини / Р. Маррі, Д. Греннер, П. Майєс. - М.: 1993. -Т. 2. – 414 с.

Ольгін О. Досліди без вибухів. - М: Хімія, 1986. - 130 с.

10. В.А. Волков, Л.А. Волкова. Визначення вітаміну З // Хімія у шкільництві. – 2002. – № 6. – С.63-66.

11. Романовський В.Є. Вітаміни та вітамінотерапія. Серія "Медицина для вас"/В.Є. Романовський., Є.А. Сінькова - Ростов н/Д. "Фенікс", 2000. - 320 с.

12. Страйєр Л. Біохімія. М.: Світ, 1984. – Т.1-3.

Філіпович Ю.Б. Основи біохімії. М: Вища школа, 1985. - 450 с.

Філіпович Ю.Б. Практикум із загальної біохімії/Ю.Б. Філіпович, Т.А. Єгорова, Г.А. Севастьянова. М: Хімія, 1982. - 330 с.

Хімія біологічно активних природних сполук / За ред. Преображенського Н.А., Євстигнєєвої Р.П. - М: Хімія, 1970. - 320 с.

16. Чухрай Є.С. Молекули, життя, організм. М: Просвітництво, 1991.-276 з.

Шульпін Г.Б. Хімія всім. - М: Знання. 1997. – 135 с.

Ейдельман М.М. Наддози аскорбінової кислоти - кому і коли // Хімія життя й.- 1985.- №1.- З. 66-69.

Яковлєва Н.Б. Хімічна природа необхідних життя вітамінів. – К.: Просвітництво, 2006. – 120 с.

додаток

Таблиця 1. Вміст вітаміну С у овочах

Таблиця 2. Вміст вітаміну С у деяких фруктах та ягодах

Таблиця 3. Збереження вітаміну С під час кулінарної обробки