Karotenoidide identifitseerimine ja sisalduse määramine (0)

Töö nr 2.2
Karotenoidide identifitseerimine ja sisalduse määramine
Koostas:
Juhendaja : Mart Reimund
Teoreetilised alused
Taimerakkude kloro- ja kromoplastides sisalduvad fotosünteesi abipigmentidena karotenoidid , mis absorbeerivad valgust klorofüllist erinevatel lainepikkustel – seega on need täiendavateks kiiruse retseptoriteks.
Karotenoidid on keemilise ehituse poolest tetraterpenoidid, erinevaid karotenoide on väga palju (>600).
Karotenoidide 2 põhigruppi on karoteenid ja ksantofüllid. Esimesed neist on hapnikku mittesisaldavad molekulid, teised vastupidiselt aga hapnikku sisaldavad molekulid.
Lisaks valguse absorbeerimisele (karotenoidide põhiülesanne) on karotenoididel ka kaitsev roll, neelates liigset valgusenergiat ja kaitstes rake fotokahjustuste ning vabade hapnikuradikaalide eest.
Neli karotenoidi (α-, β-, ja γ–karoteen ning β-krüptoksantiin) on loomsetele organismidele vitamiin A eelühenditeks ehk provitamiinideks. Karotenoidide konverteerumine retinaaliks toimub soole mikroflooria poolt toodetava ensüümi ( karoteeni okügenaas) toimel.
Vitamiin A on oluline, sest see tagab nägemise, luues sellele fotokeemilise aluse, lisaks toimib see vitamiin ka antioksüdandina.
Karotenoide tuleb saada taimse toiduga, kuna loomsed organismid seda ise ei sünteesi, karotenoidide imendumiseks peavad nad vabanema taimerakkudest.
Kõik karotenoidid on värvilised ( kollased , oranžid, punased). Mida rohkem neelab karotenoid valgust spektri nähtava osa lühematel lainepikkustel ja peegeldab pikematel lainepikkustel, seda intensiivsem on tema punane värvus. Karotenoidide valguskiirguse neelamise võime spektri nähtavas osas (400-700 nm) tuleneb nende molekuli polüeensusest. See tähendab, et molekul koosneb pikast, konjugeeritud kaksiksidemeid sisaldavast süsivesinikahelast.
Karotenoidset koostist ja sisaldust on võimalik iseloomustada lahuse neeldumisspektri järgi, mis kujutab endast optilise tiheduse sõltuvust uuritavat lahust läbiva valguse lainepikkusest.
Töö käik
Karotenoidide isoleerimine taimsest materjalist
Taimsest materjalist kaaluda proov . Antud katses analüüsisin tomatit ning kaalutise suuruseks oli 0,4419 g. Proov eelpeenestada ning seejärel peenestada lõplikult uhmris , kuhu on lisatud ka väike kogus liiva kui abrasiivmaterjali. Hõõruda kuni ühtlase massi tekkeni. Seejärel lisada väikeste portsjonite kaupa veevaba Na2SO4 vee sidumiseks. Soola lisamise võib lõpetada, kui on moodustunud kuiv, pulbriline mass. Järgmisena tuleb karotenoidid petrooleetriga proovist välja lahustada ning ekstrakt ära filtrida. Lõpuks tuleb kindlaks määrata ekstrakti kogumaht, minu katses oli selleks 10 ml.
Neeldumisspektri võtmine ja spektri analüüs
Karotenoidide neeldumisspekter mõõdetakse lainepikkuste vahemikus 350-650 nm, võrdluseks kasutatakse puhast lahustit ( petrooleeter ). Spektrofotomeetri ekraanile joonistub uuritava lahuse neeldumisspekter, millel kursori nihutamisega näidatakse ära ja märgitakse protokolli need lainepikkused, kus paiknevad iseloomulikud neeldumismaksimumid ja neile vastavad optilise tiheduse väärtused.
Kolm neeldumismaksimumi:

λ=502,0 nm 0,340 A

λ=471,0 nm 0,418 A E1%= 3450

λ=445,5 nm 0,306 A
Võrrelda uuritava lahuse neeldumisspektril esinevate neeldumismaksimumide asukoti teatmeteostes leiduvate andmetega ning anda hinnang, milline karoteeni isomeer domineerib ning arvutada selle sisaldus uuritavas materjalis .
*Tomatis domineerib lükopeen, mille neeldumismaksimumid on 506 nm, 474 nm ja 446 nm.
Karotenoidi sisalduse arvutamine
Arvutustes võetakse aluseks selline absorbtsiooni väärtus, mis vastab neeldumisspektri kõige kõrgemale tipule.
Karotenoidi sisalduse leidmiseks kasutatakse järgmist valemit:
Järeldus:
Antud tomati proovis oli lükopeeni sisaldus 1,89 mg%.
Internetist leidsin, et tomati lükopeenisisaldus võib olla üsnagi varieeruv , tavaline on suurusjärk, mis jääb järgmisesse vahemikku: 0,88mg-4,2mg lükopeeni 100g tomatis. Minu tulemus jääb antud vahemikku, niisiis loen katse õnnestunuks.