Lipiidide reaktsioonid ja karotenoidide määramine (0)

1.3 Lipiidide kvalitatiivsed reaktsioonid
Teooria
Lipiidideks nimetatakse suurt gruppi aineid, mida reeglina iseloomustab vees ja vesilahuses mittelahustumine ja molekuli keemilises ehituses esinev(ad) esterside(med). Mittelahustumine vees on tingitud hüdrofoobsete aatomirühmade ja pikkade süsivesinikradikaalide sisaldusest molekulis.
Lipiidide üldlevinud rühmitamine:

• Rashapped
  
• Rasvad
  
• Glütserolipiidid
  
• Sfingolipiidid
  
• Vahad
  
• Steroidid
  
• Terpenoidid
  

Samuti võib lipiide eristada seebistumisvõime või struktuuri järgi (liht-, liit-, tsüklilised lipiidid).
Rasvad ehk triatsüülglütseroolid on keemiliselt ehituselt rasvhapete glütserüülestrid. Looduses omab erilist tähtsust toiduenergia säilitamises, olles loomades akumuleerunud rasvadepoodesse ja kõrgemates taimedes seemnetes.
Glütserofosfolipiidid on peamised rakumembraani „ehituskivid“. Molekul on amfipaatne, kaks hüdrofoobset rasvhappe radikaali ja fosforhappejääk, mille kaudu seonduvad erinevad aminoalkoholid. Tänu sellele tegib molekulis polaarne tsenter.
Steroolide ehk steroidalkoholide ehituslikuks aluseks on steraanituum. Levinuim loomne steool on kolesterool, mis tagab rakumembraanide läbitavuse ja liikuvuse/voolavuse. Väga tähtis on kolesteroolist toodetud sapphapped , steroidhormoonid ja D- vitamiin . Taimedes omavad sarnast funktsiooni fütosteroolid.
Praktika
1.3.1 Rasvapleki proov
Kõikide lipiidide ühiseks omaduseks on lahustuvus orgaanilistes lahustites. Lipiidi sisaldava tilga kandmisel paberile ja lahusti aurustamisel moodustub lipiidide sisaldava proovi korral paberile rasvaplekk , millest paberi läbipaistvus suureneb. Rasvaplekk on vastu valgust vaadates muust paberist heledam ja pimeda poole vaadates tumedam . Oluline on meeles pidada, et järeldusi saab teha kuiva(tatud) proovidega paberit uurides, sest niiske paberi läbipaistvus on suurenenud ka lipiidide mittesisaldavate lahuste korral.
Töö käik
Võtsin kaks kuiva katseklaasi, kumbagi katseklaasi lisasin väikse tüki erinevat tahket ainet, mille lipiidset koostist oli vaja uurida.
Lisasin 0,5ml orgaanilist lahustit mõlemasse katseklaasi, loksutasin ja lasin settida umbes 5 minutit.
Mõlemast katseklaasist kandsin pipetiga tilga lahust kahele filterpaberile ja lasin kuivada.
Kuivanud paberit vaatlesin vastu valgust. Filterpaberil,millel oli rasvaproov Nr 1, oli „ rasvane paber“. Seega rasvaproov nr 1 sisaldas lipiide.
1.3.2 Emulsioonitest
Emulsioon on üks liik kahe- või enamafaasilistest süsteemidest, mida tuntakse kolloidide nime all. Kolloidid koosnevad kahest mittesegunevast vedelikust, millest üks on jaotunud mikroskoopiliste tilgakestena teises vedelikus . Kuna emulsioonid hajutavad läbivat valgust, siis emulsiooni moodustumisest annab informatsiooni selge lahuse muutumine häguseks.
Töö käik
Kahte kuiva katseklaasi valasin 4ml erinevaid ettevalmistatud lahuseid.
Lisasin 4ml destilleeritud vett ja loksutasin.
Emulsioon Nr 2 oli segu hägune ja ei segunenud ettevalmistatud lahuses, seega on nad omavahel kolloidid.
1.3.4 Küllastumata rasvhapete tuvastamine lipiidides
Küllastumata rasvhapete esinemist lipiidides saab uurida läbi reaktsiooni halogeenidega. Reaktsioonil küllastunud rasvhappega võib broomilahuse iseloomuli pruun värvus lahjeneda, kuid ei kao, küllastumata rasvhapetega muutub broomilahus värvituks.
Töö käik:
Valasin kolme puhtasse katseklaasi 2ml erineva lipiidi lahust orgaanilises lahustis .
Valisin lipiidilahusteks palmithappe, oliiviõli ja searasva
Lisasin kõigisse katseklaasidesse 10 tilka broomi lahust kloroformis ja loksutasin.
Palmithappega lahuses broomi värv lahjenes, kuid ei kadunud, oliiviõli ja searasva lahustes kadus värvus täielikult, seega olid viimased kaks küllastumata rasvhapped . Katse näitab, et searasvas ja oliiviõlis on küllastumatuid rasvhappeid, kuid mis ei näita küllastunud ja küllastamatute rasvhapete osakaalu, mis võib väga suures osas erineda.
1.3.5 Liebermann-Burchard’i kolesterooli määramise test
Kolesterooli reageerimisel äädikhappe anhüdriidiga väävelhappe keskkonnas moodustub sinakas -rohelise värvusega reaktsioonisegu.
Töö käik
Kolme puhtasse katseklaasi lisasin 2 ml erineva lipiidi lahust metüleenkloriidis- kolesteroolilahust, rapsiõli ja searasva lahust.
Lisasin 7 tilka äädikhappe anhüdriidi ja 5 tilka kontsentreeritud väävelhapet ning loksutasin.
Kolesteroolilahus muutus sinakas-roheliseks, seega sisaldas kolesterooli. Rapsiõli ja searasvaga lahustes värvusreaktsiooni ei toimunud.
Katsete järeldus:
Katse ei õnnestunud täielikult, sest kuigi kolesteroolilahuses sai kolesterooli olemasolu katseliselt tõestada, siis searasvas oleva kolesterooliga katse ei andnud tulemusi. Ometi on searasv tuntud kolesterooli sisaldaja. Katses sai arvatavasti liiga vähe lisatud äädikhappe anhüdriidi.
2.2 Karotenoidide identifitseerimine ja sisalduse määramine
Teooria
Karotenoidid on fotosünteesi abipigmendid taimerakkude ja osade protistide kloroplastides ja kromoplastides. Karotenoidid suudavad valguse teisi valguspikkusi kasutada kui klorofüll, seega on nad täiendavateks kiirguse retseptoriteks. Struktuurilt on nad polüeensed ahelad, mille ühes või mõlemas otsas on reeglina kuue- liikmelised ionoontsüklid. Kaheks põhigrupiks karotenoidide seas on karoteenid(ei sisalda hapnikku) ja ksantofüllid (sisaldavad hapnikku).
Taimedes täidavad karotenoidid lisaks kaitsvat rolli neelates liigset valgusenergiat ning kaitstes rakke fotokahjustuste ja vabade radikaalide eest. Loomsetele organismidele on karotenoidid vitamiin A eelühenditeks.
Kõik karotenoidid on värvilised, kusjuures värvus varieerub kollasest üle oranzi kuni tumepunaseni. Mida rohkem karotenoid neelab valgust spektri nähtava osa lühematel lainepikkustel ja peegeldab pikematel lainepikkustel, seda intensiivsem on tema punane värvus. Karotenoidide võime neelata valguskiirgust spektri nähtavas osas (~400...~700 nm) tuleneb nende molekuli ehitusest, mida iseloomustab polüeensus, st molekul koosneb pikast , konjugeeritud kaksiksidemeid sisaldavast süsivesinikahelast.
Lahuse neeldumisspektri järgi on võimalik uuritava materjali karotenoidset koostist ja sisaldust iseloomustada. Neeldumisspekter kujutab endast absorptsiooni e optilise tiheduse sõltuvust uuritavat lahust läbiva valguse lainepikkusest .
Töö käik:
Karotenoidide isoleerimine taimsest materjalist
Minu uuritav objekt oli porgand , millest riivisin proovi ja kaalusin tehnilisel kaalul 0,526 g.
Panin riivitud porgandi kadudeta uhmrisse, lisasin liiva ja hõõrusin uhmrinuiaga kuni tekkis ühtlane mass.
Lisasin väikeste portsjonitena veevaba
vee sidumiseks. Tekkis kuiv, pulbriline mass.
Panin valmis 25 ml mõõtesilindri koos lehtri ja filterpaberiga.
Uhmrisse lisasin väikeste koguste kaupa ekstrahenti, segasin jätkuvalt uhmrinuiaga materjali, seejärel lasin sademel settida ja dekanteerisin lahuse mõõtesilindrisse. Kordasin kuni sademe kohal olev ekstrahent muutus värvusetuks.
Ekstrakti kogumaht oli 16 ml.
Neeldumisspektri võtmine ja spektri analüüs
Karotenoidide neeldumisspekter mõõdetakse lainepikkuste vahemikus 350-650nm, kasutades võrdluslahusena puhast lahust. Spektrofotomeetri ekraanile joonistub uuritava lahuse neeldumisspekter, millel kursori nihutamisega näidatakse ära ja märgitakse need lainepikkused, kus paiknevad iseloomulikud neeldumismaksimumid ja maksimumidele vastavad absorptsiooni täpsed väärtused. Seejärel trükitakse neeldumisspekter välja.
478 nm A 0,5590
451,5 nm A 0,6255
platoo 423-430 nm A 0,4480- 0,4722
Spektri analüüsimisel võrreldakse uuritava lahuse neeldumisspektril esinevate neeldumismaksimumide asukohti teateteostes leiduvate andmetega erinevate karotenoidide neeldumismaksimumide paiknemise kohta.
Antud proovis on - karoteen
Karotenoidi sisalduse arvutamine
A- absorptsiooni väärtus, mis vastab arvutuse aluseks valitud neelumismaksimumile
(kõrgeimale „tipule“ vastav A väärtus)
- vaadeldava karotenoidi ekstinktsioonikoefitsient (1%-lise karotenoidi lahuse absorptsioon) sama
juures
V- ekstrakti kogumaht, ml
d- kasutatud ekstrahendi tihedus, g/c(0,65 g/c)
g- uurimiseks võetud taimse materjali mass, g
- tegur milligrammidele üleminekuks
Järeldus:
Kirjanduses on porgandi B- karoteeni sisaldus 8,28 mg 100 grammi porgandi kohta. Seega antud katses sain porgandist kätte ~56% B-karoteenist. Nii suur vahe võis tulla mitmetest asjaoludest. Porgandipreparaadi peenestamisel uhmris võis osa porgandist jääda peenestamata. Lisades ekstrahenti ja dekandeerides võis osa B-karoteenist raisku minna, sest vävusetust oli raske tuvastada.