Metodi di riduzione degli zuccheri per determinazione, importanza

il ridurre gli zuccheri sono biomolecole che funzionano come agenti riducenti; cioè, possono donare elettroni a un'altra molecola con cui reagiscono. In altre parole, uno zucchero riducente è un carboidrato che contiene un gruppo carbonile (C = O) nella sua struttura.

Questo gruppo carbonile è formato da un atomo di carbonio attaccato ad un atomo di ossigeno attraverso un doppio legame. Questo gruppo può essere trovato in diverse posizioni nelle molecole di zucchero, risultando in altri gruppi funzionali come aldeidi e chetoni.

Le aldeidi e i chetoni si trovano nelle molecole di zuccheri semplici o monosaccaridi. Detti zuccheri sono classificati come chetosi se possiedono il gruppo carbonilico all'interno della molecola (chetone), o in aldosi se lo contengono in posizione terminale (aldeide).

Le aldeidi sono gruppi funzionali che possono svolgere reazioni di riduzione dell'ossidazione, che implicano il movimento di elettroni tra le molecole. L'ossidazione si verifica quando una molecola perde uno o più elettroni e la riduzione quando una molecola guadagna uno o più elettroni.

Tra i tipi di carboidrati esistenti, i monosaccaridi sono tutti zuccheri riducenti. Ad esempio, glucosio, galattosio e fruttosio funzionano come agenti riducenti.

In alcuni casi, i monosaccaridi sono parte di molecole più grandi come i disaccaridi e i polisaccaridi. Per questo motivo, alcuni disaccaridi - come il maltosio - si comportano anche come zuccheri riducenti.

indice

• 1 metodi per la determinazione degli zuccheri riduttori
  • 1.1 Il test di Benedetto
  • 1.2 Il reagente di Fehling
  • 1.3 Reagente Tollens
• 2 Importanza
  • 2.1 Importanza in medicina
  • 2.2 La reazione di Maillard
  • 2.3 Qualità del cibo
• 3 Differenza tra zuccheri riduttori e zuccheri non riducenti
• 4 riferimenti

Metodi per determinare gli zuccheri riduttori

La prova di Benedetto

Per determinare la presenza di zuccheri riduttori in un campione, si dissolve in acqua bollente. Successivamente, viene aggiunta una piccola quantità di reagente di Benedict e la soluzione viene lasciata raggiungere la temperatura ambiente. Nei prossimi 10 minuti la soluzione dovrebbe iniziare a cambiare colore.

Se il colore diventa blu, non ci sono zuccheri riduttori presenti, in particolare glucosio. Se nel campione è presente una grande quantità di glucosio da analizzare, il cambiamento di colore passerà a verde, giallo, arancione, rosso e infine marrone.

Il reagente di Benedict è una miscela di diversi composti: include carbonato di sodio anidro, sodio citrato e rame (II) solfato pentaidrato. Una volta aggiunti alla soluzione con il campione, inizieranno le possibili reazioni di riduzione dell'ossidazione.

Se ci sono zuccheri riducenti, questi ridurranno il solfato di rame (colore blu) della soluzione di Benedetto a un solfuro di rame (colore rossastro), che assomiglia al precipitato ed è responsabile del cambiamento di colore.

Gli zuccheri non riducenti non possono farlo. Questo particolare test fornisce solo una comprensione qualitativa della presenza di zuccheri riduttori; cioè, indica se ci sono o meno zuccheri riduttori nel campione.

Reagente di Fehling

Simile al test di Benedict, il test Fehling richiede che il campione sia completamente disciolto in una soluzione; Questo viene fatto in presenza di calore per assicurarsi che si dissolva completamente. Dopo questo, si aggiunge la soluzione di Fehling, mescolando costantemente.

Se sono presenti zuccheri riducenti, la soluzione dovrebbe iniziare a cambiare colore quando si forma un ossido o un precipitato rosso. Se non ci sono zuccheri riduttori presenti, la soluzione rimarrà blu o verde. La soluzione di Fehling è anche preparata da altre due soluzioni (A e B).

La soluzione A contiene pfidrato di solfato di rame (II) disciolto in acqua e la soluzione B contiene tetraidrato di sodio e potassio tetraidrato (sale di Rochelle) e idrossido di sodio in acqua. Le due soluzioni sono mescolate in parti uguali per rendere la soluzione di prova finale.

Questo test viene utilizzato per determinare i monosaccaridi, in particolare aldosi e chetosi. Questi vengono rilevati quando l'aldeide viene ossidata in acido e forma un ossido rameoso.

Dopo il contatto con un gruppo aldeidico si riduce allo ione rameoso, che forma il precipitato rosso e indica la presenza di zuccheri riduttori. Se non ci fossero zuccheri riduttori nel campione, la soluzione rimarrebbe di colore blu, indicando un risultato negativo per questo test.

Reagente Tollens

Il test Tollens, noto anche come test dello specchio d'argento, è un test qualitativo di laboratorio che viene utilizzato per distinguere tra aldeide e chetone. Sfrutta il fatto che le aldeidi si ossidano facilmente, mentre i chetoni no.

Nel test Tollens viene utilizzata una miscela nota come reagente Tollens, che è una soluzione di base che contiene ioni d'argento coordinati con ammoniaca.

Questo reagente non è disponibile in commercio a causa della sua breve vita utile, quindi deve essere preparato in laboratorio quando deve essere usato.

La preparazione del reagente prevede due passaggi:

Passaggio 1

Il nitrato d'argento acquoso è mescolato con idrossido di sodio acquoso.

Passaggio 2

L'ammoniaca acquosa viene aggiunta goccia a goccia fino a quando l'ossido d'argento precipitato si dissolve completamente.

Il reagente Tollens ossida le aldeidi presenti negli zuccheri riduttori corrispondenti. La stessa reazione comporta la riduzione degli ioni d'argento dal reagente Tollens, che li converte in argento metallico. Se il test viene eseguito in una provetta pulita, si forma un precipitato d'argento.

Pertanto, un risultato positivo con il reagente Tollens viene determinato osservando uno "specchio d'argento" all'interno della provetta; questo effetto specchio è caratteristico di questa reazione.

importanza

Determinare la presenza di zuccheri riduttori in diversi campioni è importante in molti aspetti che includono la medicina e la gastronomia.

Importanza in medicina

Test di screening per ridurre gli zuccheri sono stati usati per anni per diagnosticare i pazienti con diabete. Questo può essere fatto perché questa malattia è caratterizzata da un aumento dei livelli di glucosio nel sangue, per cui la determinazione di questi può essere effettuata con questi metodi di ossidazione.

Misurando la quantità di agente ossidante ridotta dal glucosio, è possibile determinare la concentrazione di glucosio nei campioni di sangue o di urina.

Ciò consente al paziente di essere istruito nella quantità appropriata di insulina da iniettare in modo che i livelli di glucosio nel sangue rientrino nel range di normalità.

La reazione di Maillard

La reazione di Maillard include una serie di reazioni complesse che si verificano durante la cottura di alcuni cibi. All'aumentare della temperatura del cibo, i gruppi carbonilici degli zuccheri riducenti reagiscono con i gruppi amminici degli aminoacidi.

Questa reazione di cottura genera diversi prodotti e, sebbene molti siano benefici per la salute, altri sono tossici e persino cancerogeni. Per questo motivo è importante conoscere la composizione chimica degli zuccheri riducenti inclusi nella dieta normale.

Quando si cucinano alimenti ricchi di patate simili all'amido, a temperature molto elevate (superiori a 120 ° C), si verifica la reazione di Maillard.

Questa reazione si verifica tra l'aminoacido asparagina e gli zuccheri riducenti, generando molecole di acrilammide, che è una neurotossina e un possibile cancerogeno.

Qualità del cibo

La qualità di determinati alimenti può essere monitorata utilizzando metodi di rilevazione degli zuccheri riducenti. Ad esempio: per i vini, i succhi e la canna da zucchero il livello di zuccheri riduttori è determinato come indicatore della qualità del prodotto.

Per la determinazione degli zuccheri riducenti nel cibo, il reagente di Fehling con blu di metilene viene normalmente usato come indicatore di riduzione dell'ossido. Questa modifica è comunemente nota come metodo Lane-Eynon.

Differenza tra zuccheri riduttori e zuccheri non riducenti

La differenza tra zuccheri riducenti e non riducenti risiede nella loro struttura molecolare. I carboidrati che riducono altre molecole lo fanno donando elettroni dai loro gruppi aldeidici o chetonici liberi.

Pertanto, gli zuccheri non riducenti non possiedono aldeidi o chetoni liberi nella loro struttura. Di conseguenza, danno risultati negativi nei test di rilevamento degli zuccheri riducenti, come nel test di Fehling o di Benedict.

Gli zuccheri riducenti comprendono tutti i monosaccaridi e alcuni disaccaridi, mentre gli zuccheri non riducenti comprendono alcuni disaccaridi e tutti i polisaccaridi.

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