Работа 30. Количественное определение аскорбиновой кислоты

Раздел 5. Витамины

Контрольные вопросы

1. Что такое нуклеиновая кислота, и как она построена?

2. Что такое ДНК и РНК? Виды РНК.

3. Каков принцип выделения из ткани ДНК и ее обнаружения?

4. Качественные реакции на составные части нуклеиновых кислот.

5. Что представляют собой мононуклеотиды? Каковы продукты их гидролиза? Написать реакцию гидролиза мононуклеотида (формулами).

6. Как соединяются между собой мононуклеотиды в молекуле нуклеиновых кислот? Напишите формулу динуклеотида.

Витамины – низкомолекулярные органические вещества, имеющие разнообразную химическую природу. Они условно объединены в одну группу по признаку жизненной необходимости для организма. Поскольку в организме человека и животных витамины не синтезируются, за исключением некоторых из них, образующихся симбиотической микрофлорой пищеварительного тракта, они относятся к незаменимым факторам питания. Поступая в организм в небольших количествах с пищей, витамины обеспечивают нормальное протекание биохимических процессов и, таким образом, участвуют в регуляции многих метаболических функциях организма.

Биологическая роль большинства витаминов заключается в том, что многие витамины входят в состав простетических групп ферментов. Недостаточное поступление витаминов с пищей, а также нарушение их всасывания в организме приводит к развитию тяжелых нарушений обмена веществ: авитаминозам и гиповитаминозам.

Заболевание, возникающее в результате отсутствия того или иного витамина, называют авитаминозом. При относительной недостаточности какого-либо витамина наблюдается гиповитаминоз. Поскольку функции витаминов тесно связаны между собой, то обычно наблюдаются полиавитаминозы или полигиповитаминозы. Авитаминозы встречаются достаточно редко, чаще встречаются гиповитаминозы как результат нерационального питания, нарушения обмена веществ или перенесенных заболеваний и лекарственной терапии (антибиотиков и сульфамидов). Избыточный прием ряда витаминов приводит к нарушениям метаболических функций – гипервитаминозу.

Простейшая классификация витаминов основана на их физико-химических свойствах, в частности на растворимости. По этому признаку витамины делят на две группы: а) витамины, растворимые в воде; б) витамины, растворимые в жирах и органических растворителях. К водорастворимым витаминам относятся витамины группы В (В₁, В₂, В₆, В₉, В₁₂), витамин РР, витамин Н, витамин С, витамин Р, пантотеновая кислота и витаминоподобные вещества – холин, инозит, пангамовая, липоевая, парааминобензойная кислоты, витамин U, коэнзим Q. К жирорастворимым витаминам относятся витамины группы А, витамины группы D, витамины группы Е, витамины группы К, непредельные жирные кислоты, имеющие две и более двойных связей. Антивитамины – вещества, уменьшающие биологическую активность ферментов, являются или структурными аналогами витаминов и конкурентно препятствуют образованию активных форм ферментов, или ферментами, разрушающими витамины.

Для открытия и обнаружения витаминов в пищевых продуктах или других биологических объектах обычно пользуются качественными реакциями, основанными на образовании характерной цветной реакции какого-либо витамина с соответствующим химическим реактивом.

Биологическая роль аскорбиновой кислоты в организме разнообразна. Она принимает участие в окислительно-восстановительных процессах и связана с системой глютатиона. Аскорбиновая кислота участвует в синтезе стероидных гормонов в коре надпочечников и необходима для процесса гидроксилирования как фактор для проявления действия ферментов гидроксилаз. Она участвует в образовании тетрагидрофолиевой кислоты из фолиевой кислоты, в гидроксилировании лизина в оксилизин, пролина в оксипролин, необходимых для образования коллагеновых волокон; ускоряет всасывание железа, активирует фермент желудочного сока пепсиноген, что особенно важно при недостатке соляной кислоты в желудочном соке.

Принцип метода. Количественный метод определения аскорбиновой кислоты основан на способности витамина С восстанавливать 2,6-дихлорфенолиндофенол, который в кислой среде имеет красную окраску, в щелочной – синюю, а при восстановлении обесцвечивается.

Для предохранения витамина С от разрушения исследуемый раствор титруют в кислой среде щелочным раствором 2,6-дихлорфенолиндофенола до появления розового окрашивания.

Исследуемый материал: хвоя, капуста, морковь, картофель, моча.

Реактивы: 0,001 н раствор натриевой соли 2,6-дихлорфенолиндофенола, 10%-ный раствор НСl.

Оборудование: весы аптечные; мерные цилиндры; пипетки на 1, 2, 5 мл; фарфоровые ступки с пестиками; бюретка; колбочки для титрования; ножницы; скальпель; стеклянный песок.

ХОД РАБОТЫ. 1. Определение содержания витамина С в капусте. Отвешивают 1 г капусты, растирают в ступке с 2 мл 10%-го раствора НСl и стеклянным песком, приливают 8 мл воды и фильтруют. Отбирают для титрования 2 мл фильтрата, добавляют 10 капель 10%-го раствора НСl и титруют 2,6-дихлорфенолиндофенолом до розовой окраски. Вычисляют содержание аскорбиновой кислоты в 100 г капусты.

Для расчета содержания аскорбиновой кислоты используют формулу:

0,088 · А · Г · 100

х = ------------------------

Б · В,

где х – содержание аскорбиновой кислоты в миллиграммах на 100 г продукта, 0,088 – содержание аскорбиновой кислоты, мг, А – количество титранта, мл, Б – объем экстракта, взятый для титрования, мл, В – количество продукта, взятое для анализа, г, Г – общее количество экстракта, 100 – пересчет на 100 г продукта.

В 100 г капусты содержится 25-100 мг аскорбиновой кислоты, в 100 г шиповника – 500-1500 мг, в 100 г хвои – 200-400 мг.

2. Определение содержания витамина С в картофеле. Отвешивают 5 г картофеля, растирают в ступке со стеклянным песком и 20 каплями 10%-го раствора НСl (чтобы картофель не темнел). Постепенно приливают 15 мл дистиллированной воды. Полученную массу сливают в стаканчик, ополаскивают ступку 2 мл воды, сливают воду в колбочку и титруют 2,6-дихлорфенолиндофенолом до розовой окраски. Рассчитывают содержание аскорбиновой кислоты. В 100 г картофеля содержится 1-5 мг витамина С.

3. Определение содержания витамина С в моче. Определение содержания витамина С в моче дает представление о запасах этого витамина в организме, так как наблюдается соответствие между концентрацией витамина С в крови и количеством этого витамина, выделяемым с мочой. Однако при гиповитаминозе С содержание аскорбиновой кислоты в моче не всегда понижено. Часто оно бывает нормальным, несмотря на большой недостаток этого витамина в тканях.

У здоровых людей введение per os 100 мг витамина С быстро приводит к повышению его концентрации в крови и моче. При гиповитаминозе С ткани, испытывающие недостаток в витамине, задерживают принятый витамин и его концентрация в моче не повышается. Моча здорового человека содержит 20-30 мг витамина С или 113,55-170,33 мкмоль/сут. У детей уровень этого витамина понижается при цинге, а также острых и хронических инфекционных заболеваниях.

В стаканчик или колбочку отмеривают 10 мл мочи и 10 мл дистиллированной воды, перемешивают, подкисляют 20 каплями 10%-го раствора НСL и титруют 0,001 н раствором 2,6-дихлорфенолиндофенолом до розовой окраски. Расчет содержания аскорбиновой кислоты в моче производят по формуле:

0,088 · А · В

х =-----------------

Б,

где х – содержание аскорбиновой кислоты, мг/сут, 0,088 – коэффициент, мг, А – количество титранта, мл, Б – объем мочи, взятой для титрования, мл, В – среднее суточное количество мочи (для мужчин – 1500 мл, для женщин – 1200 мл).