Karotenoidide identifitseerimine ja sisalduse määramine (0)

Tallinna Tehnikaülikool
Matemaatika -loodusteaduskond
Bioorgaanilise keemia õppetool
2.2.Karotenoidide identifitseerimine ja sisalduse määramine
1.3. Lipiidide reaktsioonid
Tallinn 2012
2.2. Karotenoidide identifitseerimine ja sisalduse määramine - Porgandis
Töö eesmärk:
Karotenoidide hulka kuulub ligi 600 erinevat ühendit, töö käigus tuleb kindlaks teha, millised neist antud töös esinevad ning kui palju karotenoide kvantitatiivselt proovis leidub.
Töö käik
Peenestatakse taimne materjal, millest soovitakse proovi võtta. Peenestatud materjalist kaalutakse vastavalt labori juhendaja soovitusele 0,5-2g proovi. (antud töös 0,63g porgandit ). Seejärel peenestatakse proov uhmris nuiaga. Peenestamise kiirendamiseks lisatakse puhast kvartsliiva ning niiskuse eemaldamiseks proovist lisatakse veevaba Na2SO4 senikaua , kuni proovist on kogu vesi välja saadud.
Järgnevalt lahustatakse karotenoidid segust välja sobiva orgaanilise lahustiga (petrooleeter). Kogusin segust karotenoidide lahust ja filtrisin selle kuiva mõõtsilindrisse. Ekstraheerimine kestis seni, kuni petrooleetri lahus muutus värvituks. Ekstraheerimine toimub tõmbekapi all.
Spektrofotomeetriga analüüsitakse saadud lahust, et teha kindlaks, missuguseid karotenoide lahus sisaldab. Saadud andmete põhjal arvutatakse välja ka karotenoidide kvantitatiivsed kogused lahuses.
Katseandmed
Lainepikkus, nm
Lahuse neelduvus
425,5
0, 2920
451,5
0,4055
477,5
0,3571
- karoteen
λmax 1
λmax 2
λmax 3
E% 1cm
Heksaan
482
451
425
2650
Karotenoidi sisalduse arvutamine:
A – absorptsiooni väärtus, mis vastab arvutuse aluseks valitud neeldumismaksimumile
λmax (kõrgeimale „tipule“ vastav A väärtus), 0,4055
Ε1cm1%– vaadeldava karotenoidi ekstinktsioonikoefitsient (1%-lise karotenoidi lahuse
absorptsioon ) sama λmax juures, 2650
V – ekstrakti kogumaht , ml, 33ml
d – kasutatud ekstrahendi tihedus, g/cm3, 0,65g/cm3
g – uurimiseks võetud taimse materjali mass, g, 0,63g
103 – tegur milligrammidele üleminekuks. 9549,15
K = (0,4055× 30× 0,65×103)/(2650×0,63) = 4,74mg %
Järeldus:
Antud töö eesmärgiks oli porgandi karotenoidse sisalduse määramine: - karoteeni sisaldus porgandis on 4,74 mg%, 100g ekstraktis on 4,74 mg  -karoteeni. Kirjanduse andmetel peaks toores porgandis olema umbes 8,25 g - karoteeni, viga võis tulla kehvadest töövõtetest või oleneda ka porgandist, mida tööks kasutati
Lipiidide reaktsioonid
Teooria
Lipiidid on heterogeenne ühendite rühm, mille molekulide keemilist ehitust iseloomustab enamasti estersideme(te) esinemine. Reeglina ei lahustu lipiidid vees ja vesilahustes, vaid apolaarsetes orgaanilites solventides, nagu triklorometaan (kloroform), tetraklorometaan (tetrakloorsüsinik), benseen, eeter , jt. Vähemal määral lahustuvad nad polaarsetes solventides, nagu metanool, etanool jt. Lipiidide lahustumatus vees ja vesilahustes on tingitud hüdrofoobsete aatomirühmade ja pikkade süsivesinikradikaalide sisaldusest molekulis.
Lipiidide funktsioonid:

• Rakumembraanide põhiline koostiskomponent kõikides organismides.
  
• Loomsetes organismides, aga ka mitmetes taimsetes kudedes peamine energeetiline varuaine .
  
• kaitse- ja regulatoorsed funktsioonid: nad on signaalmolekulideks ning mängivad olulist rolli hormonaalses tasakaalus.
  

Lipiide võib vastavalt molekuli ehitusele ja omadustele klassifitseerida mitmeti. Üldlevinud on järgmine rühmitamine:

• rasvhapped ,
  
• rasvad ,
  
• glütserofosfolipiidid,
  
• sfingolipiidid ,
  
• vahad,
  
• steroidid ,
  
• terpenoidid.
  

Lähtudes seebistumisvõimest võib lipiide jaotada:

• seebistuvateks (rasvad, glütserofosfolipiidid, sfingolipiidid, vahad),
  
• mitteseebistuvateks (steroolid, prostaglandiinid ja terpenoidid).
  

Vastavalt molekuli struktuurile võib lipiidid jaotada ka veel: liht-, liit- ning tsüklilisteks lipiidideks . Lihtlipiidid on ( neutraal )rasvad ja vahad, liitlipiidide rühma kuuluvad fosfo- ja glükolipiidid, tsükliliste lipiididena tuntakse tsükliliste alkoholide baasil moodustuvaid lipiide,nagu näiteks kolesteriidid.
1. Rasvapleki proov
Uurisin kahte erinevat proovi, millest eelduste kohaselt üks pidi lipiide sisaldama ja teine mitte. 1 g-le tahkele ainele lisasin 0.5 ml orgaanilist lahustit atsetooni . Peale hoolikat loksutamist lasin segul settida. Seejärel tilgutasin mõlemat lahust klaaspulga abil filterbaberitele. Rasvaplekid jäid mõlemast proovist filterpaberile.
2. Emulsioonitest
Valasin kahte kuiva katseklaasi 2ml 96% etanooli ja lisasin 2 ml kahte erinevat lahust, millest üks sisaldas lipiide ja teine mitte. Loksutasin mõlemat katseklaasi hoolikalt. Seejärel lisasin 4ml destilleeritud vett. Proov nr 1 muutus häguseks, see on lipiidide olemasolu kinnituseks .
3. Akroleiiniproov
Lisasin kahte katseklaasi 1g NaHSO4 ja lisasin kummalegi mõne tilga erinevatest akroleiiniproovidest. Kuumutasin segusid gaasipõleti leegil. Ühes katseklaasis olev segu muutus tumedaks ja lõhnas praetud rasva järele (proov 1), moodustus akroleiin , proov nr 2 lõhnas kummihaisu järele. Järelikult leidus esimeses proovis glütserooli, teises aga mitte.
4. Küllastumata rasvhapete tuvastamine lipiidides
Lisasin kolme katseklaasi erinevat lipiidi lahust
1. palmitiinhape
2. searasv
3. päevalilleõli
Igale lahusele lisasin ~8 tilka broomilahust. Broomile iseloomulik pruunikas värvus kadus päevalilleõli lahuses ja hiljem ka searasval. Palmitiinhappelahus oli broomile iseloomulikku pruunikat värvi. Broom liitub küllastumata ühendite kaksiksidemetele. Seega võib järeldada, et päevalilleõlis ja searasvas on kaksidemeid, aga palmitiinhappes mitte.
CH3(CH2)nCH=CH(CH2)mCOOH +Br2 --> CH3(CH2)nCHBr-CHBr(CH2)mCOOH
5. Liebermann-Burchard´i kolesterooli määramise test
Kolme katseklaasi valasin erineva lipiidi lahust.
1. kolesterool
2. päevalilleõli
3. searasv
Igasse katseklaasi lisasin 6 tilka äädikhappe anhüdriidi ja 4 tilka väävelhapet. Loksutasin hoolega igat kateklaasi. Kolesterooli sisaldav lahus muutus siniseks, teiste värvus ei muutunud. Kolesterool reageerib väävelhappelises keskkonnas äädikhappe anhüdriidiga moodustades kolesterooli polüeensete derivaatide segu. Katse tõestab, et päevalilleõlis ja searasvas kolesterooli ei ole.