CC BY
129
КАЧЕСТВЕННОЕ И КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ УГЛЕВОДОВ
© Каширина Н.В.*, Ширяева О.Ю.*
Оренбургский государственный педагогический университет, г. Оренбург
В данной работе описана биологическая роль углеводов. Так же представлены данные определения углеводного состава меда методом тонкослойной хроматографии и количественного содержания фруктозы в меде фотоколориметрическим методом.
Ключевые слова углеводы, фруктоза, мед.
Углеводы - вещества, имеющие первостепенное биохимическое значение, широко распространены в живой природе и играют большую роль в жизни человека.
Углеводы составляют основную часть пищевого рациона и обеспечивают 50-60 % его энергетической ценности. Углеводы необходимы для синтеза нуклеиновых кислот, высших жирных кислот, аминокислот. В комплексе с белками углеводы входят в состав биологических мембран, некоторых гормонов, в состав секрета слюнных желез, в состав слизей, предохраняющих внутренние оболочки желудка, кишечника, мочевыводящих органов от действия протеолитических ферментов и раздражающих веществ. Углеводы входят в состав сложных молекул (например, пентозы (рибоза и дезоксири-боза), участвуют в построении АТФ, ДНК и РНК). Олигосахариды входят в состав воспринимающей части многих клеточных рецепторов или молекул-лигандов [1, 5].
В суточном рационе здорового человека должно быть следующее соотношение углеводов: крахмала - 75-80 %, легкоусвояемых углеводов - 15-20 %, пищевых волокон, пектинов - 5 %. Суточная потребность детей в углеводах составляет 10-15 г/кг массы тела, потребность в углеводах взрослого человека - 6-8 г/кг массы тела.
Источниками углеводов, главным образом, являются продукты растительного происхождения.
Крахмал составляет до 80 % всех углеводов в питании человека. Он медленно переваривается, поэтому употребление продуктов, его содержащих, полезнее, чем употребление, например, сахарозы. Более того, длитель-
* Кафедра Химии и методики преподавания химии. Научный руководитель: Ширяева О.Ю., доцент кафедры Химии и методики преподавания химии, кандидат биологических наук, доцент.
* Доцент кафедры Химии и методики преподавания химии, кандидат биологических наук, доцент.
ное употребление больших количеств сахарозы может привести к истощению мощности р-клеток поджелудочной железы и развитию сахарного диабета. Частое употребление в пищу легко усваиваемых углеводов является одной из причин возникновения аллергических состояний.
Особое значение в питании имеют клетчатка и пищевые волокна. К ним относятся целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин, смолы, пектины и другие неперевариваемые полимеры, которые являются компонентами стенок рас-тигельных клеток. Хотя клетчатка не переваривается и не участвует в метаболизме, пищевые волокна необходимы для правильной перистальтики кишечника, смолы и пектины связывают в кишечнике холестерол и желчные кислоты. Задерживая процесс поступления пищи из желудка в кишечник, пищевые волокна растягивают во времени чувство сытости, удлиняют время транзита пищи по пищеварительному тракту. Такая диета снижает вероятность возникновения рака толстой кишки, дивертикулеза, сердечно-сосудистых заболеваний и диабета. Регулярное потребление пищи, богатой волокнами снижает скорость всасывания из кишечника глюкозы и холестерина, уменьшая тем самым их содержание в крови [3].
Овощи, фрукты, ягоды, мед - прекрасные источники моносахаридов (глюкозы, фруктозы) и дисахаридов (сахарозы, мальтозы).
Лактоза содержится в молочных продуктах. Этот дисахарид нормализует деятельность полезной микрофлоры, уменьшает процессы гниения в толстом кишечнике.
Глюкоза является мономерным звеном многих пищевых ди- и полисахаридов. Глюкоза - необходимый компонент обмена углеводов. При снижении ее уровня в крови или высокой концентрации и невозможности использования, как это происходит при диабете, наступает сонливость, может наступить потеря сознания (гипогликемическая кома). Фруктоза более сладкая, чем глюкоза и сахароза, не вызывает кариеса, благодаря этому способна снизить потребление углеводов. Она легко усваивается клетками организма и не требует затраты АТФ и гормона инсулина. Также фруктоза способствует более полному усвоению железа.
Глюкоза и фруктоза являются основными компонентами меда и составляют до 80 %. В меду сахарозы бывает немного, от 0 до 2%, так как она почти полностью расщепляется на глюкозу и фруктозу под влиянием фермента ин-вертазы. Свежесобранный, еще не созревший мед может иметь до 6 % сахарозы, но в ячейках гнезда процесс расщепления ее ферментами продолжается, в результате чего количество сахарозы постепенно снижается [1, 3, 5].
Углеводы в меде обладают лечебными свойствами. На основании многочисленных опытов доказано, что введением с пищей углеводов можно влиять на иммунобиологические свойства организма.
Сахара, поступающие с медом в организм, являются не только энергетическим элементом, но оказывают и лечебное действие. Они являются уни-
16 ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ XXI ВЕКА: СТУПЕНИ ПОЗНАНИЯ
версальным антитоксическим средством. Глюкоза и фруктоза содействуют регулированию нервной деятельности, повышают давление крови (когда оно понижено), расширяют кровеносные сосуды, улучшают питание сердечной мышцы, усиливают диурез, улучшают обмен веществ, ускоряют сердечную деятельность и останавливают кровотечение [4].
Целью нашего исследования явилось исследование углеводного состава образцов меда и количественное определение содержание фруктозы в них.
Материалы и методы исследования
Экспериментальная часть работы проводилась на базе биохимической лаборатории кафедры химии и методики преподавания химии ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный педагогический университет». Объектом исследования являлся мед цветочный: 1 образец - Саракташский район (Оренбургская область), 2 образец - Ташлинский район (Оренбургская область), 3 образец - Башкирия.
Исследование углеводного состава меда проводили методом тонкослойной хроматографии с использованием пластинки <^ПиРэ1». На пластинку наносили стандартные растворы глюкозы, фруктозы, сахарозы, образцы меда и помещали в растворитель, который, продвигаясь за счет капиллярных сил, перемещает углеводы. По завершению хроматографии проводили обработку пластинки, позволяющую выявить пятна углеводов. Для проявления пятен применяли анилинфталатный реактив. Углеводы идентифицировали в виде красновато-коричневых пятен.
Количественное определение фруктозы в меде определяли фотоколориметрическим методом. Определение фруктозы основано на реакции Селиванова: при нагревании фруктозы или других кетоз с соляной кислотой образуется оксиметилфурфурол. Оксиметилфурфурол с резорцином образуют соединение (продукт конденсации), окрашенное в вишнево-красный цвет. Величину экстинкции раствора, содержащего продукт конденсации образованного из фруктозы оксиметилфурфурола с резорцином, определяют фотометрически. Количество фруктозы рассчитывали по изменению экстинк-ции исследуемого и стандартного растворов [2].
Результаты исследования и их обсуждение
В меде содержится около 300 различных компонентов. Химический состав меда зависит от источника сбора нектара, времени сбора, зрелости меда.
В результате хроматографического исследования были выявлены красновато-коричневые пятна стандартных растворов глюкозы, фруктозы и сахарозы. При этом в исследуемых образцах меда красновато-коричневые пятна появились в области фруктозы и глюкозы. Фактор удержания для сахарозы составляет 0,2, а для глюкозы, фруктозы и образцов меда - 0,33-0,34. Полученные данные свидетельствуют о хорошем качестве меда (рис. 1).
Рис. 1. Хроматограмма исследования углеводного состава меда: Ф - фруктоза, Г - глюкоза, С - сахароза; 1 образец - Саракташский район (Оренбургская область), 2 образец -Ташлинский район (Оренбургская область), 3 образец - Башкирия
Согласно проведенным исследованиям, содержание фруктозы в пробах меда цветочного находилось в пределах нормы (табл. 1).
Таблица 1
Содержание фруктозы в меде
Исследуемый материал Содержание фруктозы, г/100г
Саракташский район (Оренбургская область) 43,75
Ташлинский район (Оренбургская область) 39,51
Башкирия 44,10
Анализ данных показал, что наибольшее количество фруктозы содержится в цветочном меде Саракташского района (Оренбургская область) и Башкирии, что составляет соответственно 43,75 и 44,10 г / 100 г.
Таким образом, в исследуемых образцах меда с помощью тонкослойной хроматографии выявили содержание моносахаридов, а также определили количественное содержание фруктозы. Благодаря наличию в натуральном меде легко усвояемых углеводов (глюкозы и фруктозы) он является функциональным продуктом питания и может употребляться людьми, страдающими сахарным диабетом.
18 ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ XXI ВЕКА: СТУПЕНИ ПОЗНАНИЯ
Список литературы:
1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия / Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин. - М.: Медицина, 2004. - 528 с.
2. Жданова Ю.А. Практикум по химии углеводов. Моносахариды / Ю.А. Жданова. - М.: Высш. шк., 1973. - 204 с.
3. Кочетков Н.К. Химия углеводов / Н.К. Кочетков. - М.: Химия, 1967. -672 с.
4. Младенов С. Мед и медолечение / С. Младенов. - М.: Водолей, 1992. -176 с.
5. Шведова В.Н. Биохимия / В.Н. Шведова, В.П. Комов. - М.: Дрофа, 2008. - 640 с.
ИССЛЕДОВАНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В РАСТИТЕЛЬНОМ СЫРЬЕ
© Никанкина М.В.*, Ширяева О.Ю.*
Оренбургский государственный педагогический университет, г. Оренбург
В работе описана биологическая роль флавоноидов. Также представлены данные исследования содержания биологически активных веществ в растительном сырье. Определено количество рутина и танина в образцах черного чая.
Ключевые слова флавоноиды, танин, рутин, чай.
Растительный мир является огромным природным хранителем различных классов соединений, таких как алколоиды, эфирные масла, производные кумаринов и антрахинонов, флавоноиды и другие фенольные соединения, терпиноиды [1].
Биологически активные вещества - это соединения, содержащиеся в растениях и обладающие фармакологическим действием. Биологически активные вещества растений в зависимости от происхождения условно делят на растительные вещества первичного синтеза (аминокислоты, ферменты, витамины) и вторичного синтеза (органические кислоты, фенольные соединения, терпиноиды). Качественный и количественный состав этих веществ зависит от условий произрастания растений, фазы их сборки, способа сушки, условий хранения и транспортировки.
* Кафедра Химии и методики преподавания химии. Научный руководитель: Ширяева О.Ю., доцент кафедры Химии и методики преподавания химии, кандидат биологических наук, доцент.
* Доцент кафедры Химии и методики преподавания химии, кандидат биологических наук, доцент.
