Analisi qualitativa e quantitativa delle vitamine a. Biochimica della vitamina C e metodi per la sua determinazione quantitativa

Biochimico sufficienza vitaminica- la concentrazione di una vitamina o del suo metabolita (forma coenzima) nei fluidi biologici, la quantità di escrezione nelle urine, l'attività degli enzimi vitamina-dipendenti, ecc.

Criterio di sicurezza adeguato vitamina (limite inferiore della norma) - un valore specifico di ciascun indicatore, rispetto al quale viene valutata la fornitura di vitamina al corpo.

Per la determinazione quantitativa delle vitamine, vengono utilizzati metodi:

1. Metodi fisici e chimici per determinare il contenuto di vitamine come sostanze chimiche (ng, µg, mg).

2. Metodi microbiologici: in base al tasso di crescita dei microrganismi in presenza di una vitamina, viene giudicata la sua quantità.

3. Metodi biologici: determinare la quantità minima di cibo o farmaco in grado di proteggere l'animale (che segue una dieta priva della vitamina in studio) dalle malattie. Questa quantità di cibo o preparato vitaminico viene assunta come unità vitaminica.

L'efficacia dell'arricchimento viene valutata determinando gli indicatori dell'apporto vitaminico prima e dopo l'assunzione di vitamine.

Vitamine liposolubili

Le vitamine liposolubili includono le vitamine A, D, E e K.

Vitamina A (retinolo, antixeroftalmico)

1. Struttura. La vitamina A lo è poliisoprenoide contenente anello cicloesenilico. Il gruppo della vitamina A comprende retinolo, retinale E acido retinoico. Solo il retinolo ha la piena funzione della vitamina A. Il termine "retinoidi" comprende forme naturali e sintetiche di retinolo. Il precursore vegetale β-carotene ha 1/6 dell'attività della vitamina A.

2. Trasporto e metabolismo. Gli esteri del retinolo sono solubili nei grassi alimentari, emulsionati dagli acidi biliari e assorbiti dall'epitelio intestinale. risucchiato b-carotene si divide in due molecole di retina. Nelle cellule epiteliali, la retina viene ridotta a retinolo e una piccola parte della retina viene ossidata ad acido retinoico. La maggior parte del retinolo è esterificato dagli acidi grassi saturi e, come parte dei chilomicroni, entra nel sangue attraverso la linfa. Dopo la trasformazione lipolitica, i residui dei chilomicroni vengono assorbiti dal fegato. La vitamina A viene immagazzinata nel fegato sotto forma di esteri. Per il trasporto ai tessuti periferici, gli esteri del retinolo vengono idrolizzati e il retinolo libero si lega nel siero sanguigno per proteina plasmatica legante il retinolo(PRSP). L'acido retinoico viene trasportato albumina. All'interno delle cellule periferiche, il retinolo si lega a proteina cellulare legante il retinolo(KRSP). L'effetto tossico della vitamina A si manifesta quando compare una forma libera della vitamina, cioè dopo l'esaurimento del potere del KRSP. Il retinolo e la retina vengono interconvertiti l'uno nell'altro dalle deidrogenasi o reduttasi NADP-dipendenti. L'acido retinoico non può essere convertito in retinolo o retinale, quindi l'acido retinoico può supportare la crescita e la differenziazione dei tessuti, ma non può sostituire il retinolo nella vista o il retinolo nel funzionamento degli organi riproduttivi.

3. ruolo biologico.

3.1. Retinolo agisce come ormoni penetrando nella cellula - si lega alle proteine ​​nucleari e regola l'espressione di alcuni geni. Il retinolo è essenziale per la normale funzione riproduttiva.

3.2. Retina partecipa a atto della vista. L'11-cis-retinale si lega alla proteina opsina e forma rodopsina. Alla luce, la rodopsina si dissocia e la cis-retinica diventa trans-retinica. La reazione è accompagnata da cambiamenti conformazionali nelle membrane dei bastoncelli e dall'apertura dei canali del calcio. Il rapido ingresso degli ioni calcio avvia un impulso nervoso che viene trasmesso all'analizzatore visivo. In caso di percezione ripetuta (cioè al buio), il transretinale viene ridotto dall'alcool deidrogenasi a transretinolo (qui sono possibili perdite di vitamina A). Il trans-retinolo si isomerizza in cis-retinolo (qui è possibile reintegrare la perdita di vitamina A). Il cis-retinolo viene ossidato a cis-retinale, che si combina con l'opsina per formare rodopsina. Il sistema di percezione della luce è pronto a percepire il prossimo quanto di luce.

3.3. Acido retinoico partecipa a sintesi glicoproteica, rafforza altezza E differenziazione dei tessuti.

3.4. Retinoidi possedere antitumorale attività e indebolire azione agenti cancerogeni.

3.5. b-carotene – antiossidante ed è in grado di neutralizzare i radicali liberi del perossido (ROO) nei tessuti con bassa pressione parziale di ossigeno.

4. Fonti. La vitamina A si trova solo nei prodotti di origine animale (fegato, reni, burro, olio di pesce). Dal fegato dei pesci d'acqua dolce è stata isolata la vitamina A 2, che si distingue per la presenza di un altro doppio legame in posizione 3-4 e si chiama 3-deidroretinolo. L'attività biologica della vitamina A 2 per i mammiferi corrisponde a circa il 40% dell'attività della vitamina A 1 . Le piante hanno pigmenti - a-, b- e g-carotene, che possono essere convertiti in vitamina A (carote, pomodori).

5. fabbisogno giornaliero. 1-2,5 mg di vitamina A (5000-7000 UI). 1 UI = 0,344 microgrammi di retinolo acetato. Parte del fabbisogno di vitamina A può essere coperto dal carotene (2-5 mg), con 1 mg di carotene = 0,67 mg di retinolo.

6. Ipovitaminosi. Si manifesta sotto forma di deficit visivo in condizioni di scarsa illuminazione - cecità notturna - emeralopia. Questo è il primo segno di carenza di vitamina A: una persona vede normalmente alla luce del giorno e distingue molto male gli oggetti in condizioni di scarsa illuminazione(al crepuscolo). L'avitaminosi è caratterizzata da perdita di peso, crescita stentata, proliferazione e cheratinizzazione dell'epitelio, secchezza della pelle e delle mucose, desquamazione dell'epitelio, compromissione della funzione riproduttiva. Si chiama secchezza della cornea xeroftalmia(da qui il nome della vitamina - antixeroftalmico). Il danno all'epitelio delle vie urinarie, l'intestino porta allo sviluppo di malattie infiammatorie. La causa più importante della carenza di vitamina A è l’alterato assorbimento e trasporto dei lipidi. Con l'introduzione di alte dosi di vitamina A, si sviluppa l'ipervitaminosi A.

Vitamina D (calciferolo, antirachitico)

1. Struttura. I prodotti a base di erbe contengono ergosterolo che, sotto l'azione dei raggi ultravioletti, viene convertito in vitamina D 2 (ergocalciferolo). Distribuito nei tessuti animali 7-deidrocolesterolo, che nella pelle, irradiata dai raggi ultravioletti, viene convertita in vitamina D 3 ( colecalciferolo) (Fig. 27.1).

2. Metabolismo. La vitamina D dal cibo viene assorbita nelle micelle. Nel sangue viene trasportato in connessione con una specifica globulina di trasporto. È idrossilato negli epatociti 25-idrossicolecalciferolo (25-OH- D 3) . È la principale forma di riserva della vitamina D nel fegato e di trasporto nel sangue.Una parte della 25-OH-D 3 interviene nella circolazione enteroepatica (come gli acidi biliari). Se viene violato, può verificarsi una carenza di vitamina D. Nei reni, nella placenta e nelle ossa, il 25-OH-D 3 può essere idrossilato in posizione 1 con la formazione 1,25-diidrossicolecalciferolo O calcitriolo. La produzione di calcitriolo è regolata dalla sua stessa concentrazione, dall'ormone paratiroideo e dai fosfati sierici.

3. ruolo biologico. Il calcitriolo funziona come ormoni penetranti. Calcitriolo - l'unico regolatore del movimento del calcio attraverso la membrana degli enterociti contro il gradiente di concentrazione. Il calcitriolo stimola la biosintesi delle proteine ​​leganti il ​​calcio negli enterociti, che garantisce l'assorbimento di calcio e fosfato nell'intestino tenue. La vitamina D 3 migliora il riassorbimento dei fosfati nei tubuli renali, che aiuta a mantenere un rapporto normale di Ca 2+ e HPO 4 3- nel plasma e nei fluidi extracellulari. Ciò è necessario per la calcificazione del tessuto osseo giovane in crescita.

Riso. 10.1. Schema di formazione della vitamina D e della sua forma attiva calcitriolo.

Segni: 7-deidrocolesterolo; Raggi ultravioletti; Provitamina D3; Vitamina D3 (Colecalciferolo); Calcitriolo (1,25-diidrossicolecalciferolo)

4. Fonti: olio di pesce, fegato di pesci e animali, burro, tuorlo d'uovo, latte.

5. fabbisogno giornaliero. Il fabbisogno di vitamina D dipende dall'età e dalle condizioni del corpo ed è di 12-25 mcg (500-1000 UI) al giorno (1 mcg = 40 UI).

6. Ipovitaminosi. La carenza di vitamina D provoca malattie nei bambini rachitismo: violazione della mineralizzazione ossea, sviluppo tardivo dei denti, ipotensione muscolare. Si sviluppa una carenza di vitamina D negli adulti osteoporosi. Per la prevenzione dell'ipovitaminosi D viene utilizzata l'irradiazione ultravioletta della pelle e del cibo. Con un sovradosaggio di vitamina D (in dosi superiori a 2-3 mila volte terapeutiche 1.500.000 UI) si sviluppa ipervitaminosi: nei bambini, arresto della crescita, vomito, emaciazione, aumento della pressione sanguigna, agitazione con passaggio allo stupore. La base è l'ipercalcemia e la calcificazione degli organi interni.

Vitamina E (tocoferolo, antisterile)

1. Struttura. La vitamina E comprende un gruppo di composti: derivati ​​del tocolo con attività vitaminica. Sono noti 8 tipi di tocoferoli: α, β, γ, δ, ecc. L'α-tocoferolo (5,7,8-trimetiltocolo) ha l'attività più elevata.

2. Trasporto e metabolismo. La vitamina E non viene metabolizzata nel corpo. Il malassorbimento dei lipidi può portare a una carenza di tocoferolo perché il tocoferolo si dissolve nei grassi alimentari, viene rilasciato e assorbito durante la digestione. Il tocoferolo viene assorbito nell'intestino e, come parte dei chilomicroni, entra nel sangue attraverso la linfa. Il tocoferolo entra nei tessuti, nei capillari dei quali i chilomicroni sono stati esposti all'azione della lipoproteina lipasi e la vitamina E entra nel fegato come parte dei resti dei chilomicroni. Il tocoferolo viene trasportato dal fegato ai tessuti periferici come parte delle VLDL. depositato vitamina b tessuto adiposo, fegato E muscoli.

3. ruolo biologico.

3.1. La vitamina E si accumula nelle membrane cellulari e agisce come antiossidante, interrompendo la catena di reazioni dei radicali liberi. L'effetto antisterile è associato all'effetto antiossidante della vitamina E, quando essa, prevenendo il danno del perossido alle membrane, garantisce il normale contatto tra le cellule (impedisce la separazione prematura degli spermatogoni durante la maturazione degli spermatozoi o garantisce l'impianto di un ovulo fecondato nella mucosa uterina) .

A differenza di altre vitamine, la vitamina E non viene riutilizzata e dopo la sua azione deve essere sostituita da nuove molecole di tocoferolo.

L'azione antiossidante del tocoferolo è efficace in elevata concentrazione di ossigeno, quindi, si trova nelle membrane delle cellule con un'elevata pressione parziale di ossigeno (membrana degli eritrociti, cellule degli organi respiratori). Il fabbisogno di vitamina E aumenta con l’aumento dell’apporto di acidi grassi insaturi.

3.2. Vitamina E e selenio(Se) agiscono come sinergisti. Il Se è un componente della glutatione perossidasi, che neutralizza i radicali perossido. Se è necessario per il normale funzionamento del pancreas. Se la sua funzione è disturbata, la digestione e l'assorbimento dei lipidi e, secondariamente, della vitamina E sono disturbati.

3.3. La vitamina E può essere coinvolta funzionamento degli enzimi contenenti SH, influenzano la biosintesi del CoQ, partecipano ai meccanismi di trasferimento degli elettroni lungo la catena respiratoria dei mitocondri

4. fonte la vitamina E per l'uomo sono oli vegetali, nonché prodotti a base di cereali, rosa canina, lattuga, cavoli.

5. fabbisogno giornaliero. 20-30mg.

6. Carenza di vitamina E. Con una carenza di vitamina E, la formazione degli spermatozoi negli uomini e lo sviluppo del feto nelle donne vengono interrotti. Ci sono cambiamenti degenerativi nelle cellule degli organi riproduttivi, distrofia muscolare, cambiamenti degenerativi nelle cellule del midollo spinale, degenerazione grassa del fegato e dislipoproteinemia. L'anemia può svilupparsi nei neonati, quindi la vitamina E dovrebbe essere aggiunta alla dieta delle donne incinte e che allattano. L'anemia si sviluppa a causa di una diminuzione della produzione di emoglobina e di una riduzione della durata della vita dei globuli rossi. In violazione della digestione e dell'assorbimento dei lipidi, si sviluppa l'ipovitaminosi E, che porta a malattie neurologiche.

Vitamina K (fillochinone, antiemorragico)

1. Struttura. Tre composti hanno l’attività biologica della vitamina K. Vitamina K1(fillochinone) è un derivato del 2-metil-1,4-naftochinone contenente una catena laterale (fitolo) in posizione 3. Selezionato dall'erba medica. Vitamina K2(menachinone) isolato dalla farina di pesce in decomposizione. Sintetizzato dalla microflora intestinale. Si differenzia dalla vitamina K 1 per la struttura della catena laterale, rappresentata dal farnesildigeranil. Vitamina K3(menadione, sintetico) non ha una catena laterale in posizione 3. Sulla base di esso, A.B. Palladin ha sintetizzato un preparato idrosolubile vikasol (sale sodico del derivato bisolfito del 2-metil-1,4-naftochinone).

2. Trasporto e metabolismo. Gli acidi biliari sono necessari per l'assorbimento delle vitamine naturali del gruppo K (naftachinoni). Entrano nel sangue come parte dei chilomicroni attraverso la linfa. Vikasol può essere assorbito senza acidi biliari ed entra direttamente nella vena porta e nel fegato. La vitamina K viene inizialmente immagazzinata nel fegato, ma si esaurisce rapidamente.

3. ruolo biologico.

3.1. La vitamina K stimola la biosintesi nel fegato quattro fattori della coagulazione delle proteine(II-protrombina; VII-proconvertina; IX-fattore di Natale, o globulina antiemofila B; X-fattore di Stuart-Prower).

3.2. La vitamina K funziona come cofattore della carbossilasi sul palco modificazione post-traduzionale dei residui di glutammina della protrombina. La protrombina contiene 10 di questi residui, che vengono carbossilati dalla carbossilasi vitamina K-dipendente. Si forma il γ-carbossiglutammato, che viene poi chelato con il calcio, importante per la coagulazione del sangue.

3.3. La reazione di carbossilazione richiede CO 2 e la forma ridotta (idrochinoide) della vitamina K. Nel reticolo endoplasmatico avviene un ciclo di riduzione del prodotto della reazione carbossilasi della vitamina K (cioè da chinoide a idrochinoide). Il posto centrale è occupato da due reazioni della reduttasi (la prima utilizza un agente riducente del ditiolo, la seconda utilizza la reduttasi NADP-dipendente).

3.4. Vengono descritti la partecipazione della vitamina K alla fosforilazione ossidativa, la sua azione anabolica multilaterale e il funzionamento come parte delle membrane.

5. Fonte principale vitamina K - microflora intestinale. Forse l'assunzione di naftochinoni con gli alimenti (spinaci, zucca, cavoli, bacche di sorbo, fegato di animali).

6. fabbisogno giornaliero. Il fabbisogno giornaliero è convenzionalmente espresso in 0,2-0,3 mg.

7. Carenza di vitamina K. Con una normale microflora intestinale negli adulti non vi è carenza di vitamina K. La causa principale dell'ipovitaminosi K è la sterilizzazione intestinale con antibiotici e sulfamidici. Nei neonati è possibile una carenza di vitamina K, poiché la placenta non la lascia passare e l'intestino è sterile. I livelli plasmatici di vitamina K diminuiscono dopo il parto, ma vengono ripristinati dopo i pasti. Se il livello di protrombina è basso, può svilupparsi la sindrome emorragica. L'ipovitaminosi K si manifesta con malassorbimento, disfunzione del sistema epato-biliare e pancreatico, con atrofia della mucosa intestinale. Le principali manifestazioni dell'ipovitaminosi K sono associate ad alterata coagulazione intravascolare e sanguinamento.

Vitamine solubili in acqua

Le vitamine idrosolubili includono le vitamine B, C, P e H.

n C (acido ascorbico, vitamina antiscorbutica)

1. Struttura. La vitamina C è un g-lattone con 2 atomi di carbonio asimmetrici. Biologicamente attiva è la forma L dell'acido ascorbico.

Acido ascorbico Acido deidroascorbico

Le proprietà acide dell'acido ascorbico sono dovute alla presenza 2 gruppi idrossilici enolici. L'acido L-ascorbico viene ossidato reversibilmente per formare acido deidroascorbico sotto l'azione di un enzima ascorbato ossidasi. La riduzione dell'acido deidroascorbico in acido ascorbico viene effettuata con la partecipazione della reduttasi e del glutatione ridotto. Ascorbico E deidroascorbico gli acidi sono forme biologicamente attive della vitamina. Quando idratato in presenza di ossigeno, l'acido deidroascorbico viene ossidato irreversibilmente in acido 2,3-dichetogulonico, che non ha attività biologica e si decompone in acidi ossalico e treonico. Il tasso di distruzione delle vitamine aumenta con l'aumentare della temperatura, in un ambiente alcalino, sotto l'azione dei raggi UV, in presenza di sali di metalli pesanti (ad esempio rame). L'acido ascorbico viene distrutto durante la cottura e la conservazione degli alimenti.

2. Metabolismo. L'acido ascorbico viene assorbito per semplice diffusione in tutto il tratto gastrointestinale, ma principalmente nell'intestino tenue. Non si accumula nel corpo.

3. ruolo biologico.

3.1.Reazioni redox. L'acido ascorbico è un forte agente riducente con un potenziale redox di +0,08 V ed è coinvolto nella riduzione dell'ossigeno molecolare, dei nitrati e dei citocromi UN E Con.

3.2.La vitamina C è coinvolta idrossilazione avanzi prolina E lisina durante la biosintesi del collagene. I gruppi OH dell'idrossiprolina sono necessari per stabilizzare la struttura del collagene formando legami idrogeno tra le catene della tripletta elica del collagene maturo. L'idrossilisina nel collagene serve a formare siti di legame dei polisaccaridi. La vitamina C è essenziale per la formazione delle ossa poiché i componenti principali del tessuto osseo sono la matrice organica, il collagene, il calcio inorganico e il fosfato.

3.3.La vitamina C è coinvolta metabolismo della tirosina. Durante la sintesi delle catecolamine, noradrenalina e adrenalina dalla tirosina nelle ghiandole surrenali e nel sistema nervoso centrale, Cu+ viene ossidato a Cu 2+; per il processo inverso di riduzione del rame è necessario l'acido ascorbico. Inoltre, l'acido ascorbico è necessario per l'ossidazione del p-idrossifenilpiruvato in acido omogentisico.

3.4.La vitamina C è essenziale per idrossilazione del triptofano in idrossitriptofano durante la biosintesi serotonina.

3.5. La vitamina C è coinvolta nella biosintesi acidi biliari dal colesterolo.

3.6.Sintesi degli ormoni corticosteroidi. La corteccia surrenale contiene un’alta concentrazione di vitamina C, soprattutto durante i periodi di stress. Si ritiene che la vitamina C sia essenziale per la sintesi dei corticosteroidi.

3.7.Metabolismo del ferro e dell'emoglobina. L'acido ascorbico aumenta l'assorbimento del ferro da parte dell'intestino riducendolo a Fe 2+. La vitamina C è coinvolta nella formazione della ferritina e nel rilascio del ferro dalla sua associazione con la transferrina, proteina di trasporto del sangue. La vitamina C contribuisce ripristino della metaemoglobina V emoglobina e partecipa alla degradazione dell'emoglobina in pigmenti biliari.

3.8.Metabolismo dell'acido folico. La forma attiva dell'acido folico è l'acido tetraidrofolico (THFA). La vitamina C è essenziale per la formazione di THFA. Insieme al THFC, l'acido ascorbico è coinvolto nella maturazione degli eritrociti.

3.9. La vitamina C lo è antiossidante idrosolubile e protegge le cellule dai danni dei radicali liberi. La funzione antiossidante dell'acido ascorbico è spiegata dalla sua capacità di donare facilmente due atomi di idrogeno utilizzati nelle reazioni di neutralizzazione dei radicali liberi.

4. Fonti. Negli esseri umani, nelle scimmie, nelle cavie e in alcuni uccelli, la vitamina C non viene sintetizzata. La fonte di vitamina C sono gli alimenti vegetali. Particolarmente ricchi di peperoni, ribes nero, aneto, prezzemolo, cavoli, acetosa, agrumi, fragole.

5. fabbisogno giornaliero 70-120mg.

6. Ipovitaminosi. Manifestato da aumento dell'affaticamento, diminuzione dell'appetito, ridotta resistenza al raffreddore, gengive sanguinanti. L'avitaminosi porta alla malattia dello scorbuto (scurbut). I principali sintomi dello scorbuto sono la ridotta permeabilità capillare dovuta all'insufficiente idrossilazione della prolina e della lisina nel collagene, l'allentamento e la perdita dei denti, gonfiore e dolore alle articolazioni, danni alle ossa, compromissione della guarigione delle ferite. La morte avviene solitamente per emorragia nella cavità pericardica. Con l'ipovitamiasi C, l'anemia da carenza di ferro si sviluppa a causa del ridotto assorbimento del ferro e dell'utilizzo delle sue riserve nella sintesi dell'emoglobina.

Vitamina B 1 (tiamina, vitamina antineuritica)

1. Struttura. La vitamina B 1 è stata la prima vitamina isolata in forma cristallina da K. Funk nel 1912. Successivamente è stata effettuata la sua sintesi chimica. Ha preso il nome - tiamina - dalla presenza di un atomo di zolfo e di un gruppo amminico nella sua molecola. La tiamina è costituita da 2 anelli eterociclici: aminopirimidina e tiazolo. Quest'ultimo contiene un gruppo funzionale cataliticamente attivo: il carbanione (carbonio relativamente acido tra zolfo e azoto).

La tiamina è stabile in un ambiente acido e resiste al riscaldamento ad alte temperature. In un ambiente alcalino, la vitamina viene rapidamente distrutta.

2. Trasporto e metabolismo. Nel tratto gastrointestinale, varie forme di vitamina vengono idrolizzate per formare tiamina libera. La maggior parte della tiamina viene assorbita nell'intestino tenue mediante uno speciale meccanismo di trasporto attivo, il resto viene scomposto dalla tiaminasi dei batteri intestinali. Con il flusso sanguigno, la tiamina assorbita entra prima nel fegato, dove viene fosforilata e poi trasferita ad altri organi e tessuti.

tiamina pirofosfato chinasi

ATP + tiamina tiamina pirofosfato + AMP

La vitamina B 1 è presente in vari organi e tessuti sia sotto forma di tiamina libera che dei suoi esteri fosforici: tiamina monofosfato, tiamina difosfato e tiamina trifosfato. La principale forma di coenzima (60-80% del totale intracellulare) è difosfato di tiamina, O pirofosfato di tiamina(TDF o TPF). Il ruolo della tiamina monofosfato e della tiamina trifosfato è ancora sconosciuto. Forse loro e la forma adenilata della tiamina trifosfato sono coinvolti nelle reazioni adattative, cambiando i flussi metabolici dei carboidrati.

Dopo la scomposizione dei coenzimi, la tiamina libera viene escreta nelle urine e viene determinata come tiocromo.

3. Ruolo biologico

3.1. Il TPP è un coenzima di 3 complessi polienzimatici che catalizzano la decarbossilazione ossidativa dei chetoacidi:

- Complesso della piruvato deidrogenasi partecipa alla decarbossilazione ossidativa del piruvato, che è una delle reazioni chiave nel metabolismo dei carboidrati. Come risultato di questa reazione, si forma l'acetil-CoA, che è incluso nel ciclo dell'acido tricarbossilico, dove viene ossidato in anidride carbonica e acqua. Grazie a questa reazione si creano le condizioni per la completa ossidazione dei carboidrati e l'utilizzo di tutta l'energia in essi contenuta. Inoltre, l'acetil-CoA risultante funge da fonte per la sintesi di molti prodotti biologici: acidi grassi, colesterolo, ormoni steroidei, corpi chetonici, ecc.

2-Complesso dell'ossoglutorato deidrogenasi fa parte del TCA e catalizza la decarbossilazione ossidativa del 2-ossoglutarato con formazione di succinil-CoA.

- Chetoacido deidrogenasi a catena ramificata coinvolto nel metabolismo di valina, isoleucina e leucina.

3.2. Il TPP è un coenzima transchetolasi- un enzima della via del pentoso fosfato dell'ossidazione dei carboidrati, i cui prodotti principali sono NADPH e ribosio.

3.3. La vitamina B 1 prende parte alla sintesi acetilcolina, catalizzando la formazione di acetil-CoA nella reazione della piruvato deidrogenasi.

4. Fonti. Gran parte della vitamina si trova nel pane integrale, nel guscio dei semi di cereali, nella soia, nei fagioli, nei piselli e nel lievito. Tra i prodotti di origine animale, i più ricchi di tiamina sono il fegato, il maiale magro, i reni, il cervello, il tuorlo d'uovo.

5. fabbisogno giornalieroè 2-3 mg.

6. Ipovitaminosi. Manifestato da debolezza, perdita di appetito, nausea, sensibilità periferica ridotta, intorpidimento delle dita, sensazione di gattonare, dolore lungo i nervi. Con l'avitaminosi, la malattia si sviluppa prendere, prendere, che in indiano significa pecora, poiché l'andatura di una persona malata somiglia all'andatura di una pecora. Nei pazienti affetti da beriberi, le concentrazioni di piruvato e 2-ossoglutarato nel sangue sono più elevate del normale. La bassa attività della transchetolasi negli eritrociti è un criterio di laboratorio per il beriberi. Caratteristico è il danno al sistema cardiovascolare e nervoso. La particolare sensibilità del tessuto nervoso alla carenza di tiamina è spiegata dal fatto che la forma coenzimatica di questa vitamina è necessaria affinché le cellule nervose assorbano il glucosio.

Vitamina B2 (riboflavina)

1. Struttura. La vitamina B 2 differisce dalle altre vitamine in giallo (flavus - giallo). La riboflavina è stata isolata per la prima volta dal siero di latte fermentato. La molecola di riboflavina è costituita da un nucleo eterociclico di isoallossazina, al quale è attaccato in nona posizione l'alcool ribitolo (un derivato del D-ribosio). Il termine flavine si riferisce a molti derivati ​​dell'isoallossazina con attività vitaminica B 2 .

La biosintesi delle flavine è svolta dalle cellule vegetali e da molte cellule batteriche, oltre che da muffe e lieviti. A causa della biosintesi microbica della riboflavina nel tratto gastrointestinale, i ruminanti non necessitano di questa vitamina. In altri animali e nell’uomo le flavine sintetizzate nell’intestino non sono sufficienti a prevenire l’ipovitaminosi. La vitamina B 2 è altamente solubile in acqua, stabile in un ambiente acido, ma facilmente distrutta in ambiente neutro e alcalino, nonché sotto l'azione della luce visibile e UV. La vitamina B 2 subisce facilmente una riduzione reversibile, aggiungendo idrogeno nel sito dei doppi legami (1 e 10), trasformandosi da una soluzione giallo-arancione in una forma leuco incolore.

2. Metabolismo. Negli alimenti la vitamina B 2 si trova principalmente nelle sue forme coenzimatiche associate alle proteine: le flavoproteine. Sotto l'influenza degli enzimi digestivi, la vitamina viene rilasciata e assorbita per semplice diffusione nell'intestino tenue. Nelle cellule della mucosa intestinale, del sangue, del fegato e di altri tessuti, la riboflavina viene fosforilata in flavina mononucleotide (FMN) e flavina adenina dinucleotide (FAD).

3. Ruolo biologico. Il significato principale della vitamina B 2 è che fa parte dei coenzimi flavini - FMN e FAD. Esistono due tipi di reazioni catalizzate dalle flavoproteine:

3.1. Apparati respiratori semplici- questa è l'ossidazione diretta del substrato con la partecipazione di ossigeno, il trasferimento ad esso di atomi di idrogeno con la formazione di H 2 O 2 e il rilascio di energia sotto forma di calore: ossidasi degli amminoacidi L e D, xantina ossidasi(distruzione delle basi azotate puriniche), aldeide deidrogenasi(degradazione delle aldeidi).

3.2. Coinvolto nei sistemi respiratori complessi

FAD nel secondo complesso della catena di trasporto degli elettroni nella membrana interna dei mitocondri ( succinato deidrogenasi E acil-CoA deidrogenasi- deidrogenazione del metabolita CTK succinato e acil-CoA durante l'ossidazione degli acidi grassi);

- NADH deidrogenasi(trasferimento di protoni ed elettroni dalla matrice NADH+H+ all'FMN del primo complesso della catena di trasporto degli elettroni nella membrana interna dei mitocondri);

- diidrolipoil deidrogenasi(Il FAD è un cofattore dell'enzima di decarbossilazione ossidativa degli α-chetoacidi piruvato e 2-ossoglutarato).

4. Fonti. Le principali fonti di riboflavina sono il fegato, i reni, il tuorlo d'uovo, la ricotta. Il latte acido contiene più vitamine del latte fresco. C'è poca vitamina B 2 nei prodotti vegetali (un'eccezione sono le mandorle). Parzialmente, la carenza di riboflavina viene reintegrata dalla microflora intestinale.

5. fabbisogno giornaliero 2-3 mg.

6. Ipovitaminosi. La mancanza di vitamina B 2, come di altre vitamine, si manifesta con debolezza, aumento dell'affaticamento e tendenza al raffreddore. Manifestazioni specifiche della carenza di riboflavina comprendono processi infiammatori nelle mucose. La mucosa delle labbra e della cavità orale si secca, la lingua acquisisce un colore rosso vivo, compaiono delle crepe agli angoli della bocca. C'è una maggiore desquamazione dell'epitelio della pelle, soprattutto sul viso.

Vitamina PP (acido nicotinico, nicotinamide, niacina; vitamina antipellagrica)

1. Struttura. La vitamina PP fu isolata da K. Evelheim nel 1937. La sua somministrazione preveniva o curava la pellagra. PP significa antipellagrico (pellagra preventiva).

L'acido nicotinico è un acido piridina-3-carbossilico, la nicotinammide è la sua ammide. Entrambi i composti nel corpo vengono facilmente convertiti l'uno nell'altro e quindi hanno la stessa attività vitaminica.

La vitamina PP è scarsamente solubile in acqua, ma bene in soluzioni acquose di alcali.

2. Metabolismo. La vitamina PP fornita con gli alimenti viene rapidamente assorbita nello stomaco e nell'intestino, principalmente per semplice diffusione. Con il flusso sanguigno l’acido nicotinico entra nel fegato e in altri organi, mentre la nicotinammide penetra in essi un po’ più lentamente. Nei tessuti, entrambi i composti vengono utilizzati principalmente per la sintesi di forme di coenzima. OLTRE + E NADP+. Alcuni dei coenzimi della nicotinammide sono sintetizzati negli animali da triptofano. Tuttavia, questa via, che coinvolge fino al 2% del pool metabolico del triptofano, ha un’efficienza significativamente inferiore alla prima (cioè, da un precursore vitaminico diretto).

3. ruolo biologico. Il valore della vitamina PP è determinato dal ruolo dei coenzimi NAD+ e NADP+.

3.1.OLTRE + parte delle deidrogenasi che catalizzano redox trasformazioni di piruvato, isocitrato, 2-ossoglutarato, malato, ecc. Queste reazioni sono più spesso localizzate nei mitocondri e servono a rilascio di energia nelle catene mitocondriali coniugate di trasporto di protoni ed elettroni.

3.2.NADP+ fa parte di deidrogenasi (reduttasi), che sono più spesso localizzati nel citosol o nel reticolo endoplasmatico e servono a sintesi riducenti(deidrogenasi NADP-dipendenti della via dei pentoso fosfati, sintesi degli acidi grassi e del colesterolo, sistemi di monoossigenasi mitocondriali per la sintesi degli acidi biliari, ormoni corticosteroidi) e la neutralizzazione degli xenobiotici (ossidazione microsomiale, ossigenasi a funzione mista).

3.3.OLTRE + E NADP+- regolatori allosterici degli enzimi del metabolismo energetico.

4. Fonti. Prodotti animali (fegato, carne) e prodotti vegetali (riso, pane, patate). Il latte e le uova contengono tracce di niacina, ma contengono triptofano, che può compensare un apporto alimentare insufficiente di nicotinamide.

5. fabbisogno giornalieroè 15-25 mg.

6. Ipovitaminosi. Un segno caratteristico della carenza di vitamina PP è il complesso dei sintomi delle “tre D”: dermatiti, diarrea e demenza. La base della malattia è una violazione dell'attività proliferativa e dell'energia delle cellule. La dermatite si nota più spesso sulle aree aperte della pelle, che diventa rossa sotto l'influenza della luce solare, si copre di macchie senili (sul viso sotto forma di ali di farfalla) e si stacca. La lingua diventa rossa brillante e dolorosa, si ispessisce e appaiono delle crepe. L'indigestione si manifesta con nausea, mancanza di appetito, dolore addominale. La funzione dei nervi periferici e del sistema nervoso centrale è compromessa.

I sintomi dell'ipovitaminosi si sviluppano:

1. Negli individui con carenza di proteine ​​nella dieta. Ciò è spiegato dal fatto che le proteine ​​animali contengono la quantità ottimale dell'aminoacido triptofano, della vitamina B 6 e di alcuni altri componenti necessari per la sintesi della niacina.

2. Con una dieta costante a base di mais, dove la niacina è in forma legata.

3. Con un'alimentazione costante di sorgo, i cui chicchi contengono un'alta concentrazione di leucina, un inibitore dell'enzima chiave che converte il triptofano in NAD+.

4. Con una carenza di vitamina B 6 e della sua forma coenzimatica di piridossal fosfato, necessaria per la sintesi delle forme coenzimatiche di vitamina PP dal triptofano.

Acido pantotenico

L'acido pantotenico è ampiamente distribuito in natura, da cui il nome pantos- ovunque. La vitamina fu scoperta da R. Williams nel 1933, un decennio dopo era già sintetizzata chimicamente.

1.Struttura. L'acido pantotenico è costituito da acido pantoico (acido α,γ,-diidrossi-β,β-dimetilbutirrico) e β-alanina.

L'acido pantotenico è un liquido viscoso di colore giallo chiaro, altamente solubile in acqua. È instabile e facilmente idrolizzabile nel sito del legame peptidico sotto l'azione di acidi e alcali deboli.

2. Metabolismo. L'acido pantotenico con il flusso sanguigno entra nei tessuti dopo l'assorbimento in tutto l'intestino tenue e nell'intestino crasso (a seconda della concentrazione mediante diffusione semplice o trasporto attivo). L'acido pantotenico viene fosforilato utilizzando l'ATP 4'-fosfopantotenato. L'aggiunta di cisteina e la sua decarbossilazione porta alla formazione di tioetanolammina, da cui 4'-fosfopantoteina- gruppo prostetico coenzima A(HS-CoA) e proteina che trasporta acile(APB).

3. ruolo biologico. Il gruppo tiolo in HS-CoA e ACP agisce come trasportatore del radicale acilico.

HS-CoA è coinvolto nei processi metabolici più importanti:

a) nel metabolismo dei carboidrati - decarbossilazione ossidativa del piruvato in acetil-CoA e del 2-ossoglutarato in succinil-CoA;

b) nella β-ossidazione degli acidi grassi negli stadi di attivazione fino alla formazione di acil-CoA e scissione tiolitica con rilascio di acetil-CoA e acil-CoA accorciato di 2 atomi di carbonio;

c) sotto forma di acetil-CoA, il residuo di acetile viene ceduto alla colina con formazione del mediatore acetilcolina;

d) il succinil-CoA è coinvolto nella sintesi delle porfirine;

e) nella biosintesi degli acidi grassi, la funzione di trasportatore di metaboliti nel complesso palmitato sintasi è svolta dalla 4-fosfopantetina;

g) l'acetil-CoA è utilizzato per la sintesi di corpi chetonici, colesterolo e ormoni steroidei.

Acetil-CoA Occupa un posto centrale nei processi di interconnessione tra gli scambi di carboidrati, aminoacidi e acidi grassi.

4. Fonti. L'acido pantotenico è ampiamente distribuito nei prodotti di origine animale (fegato, reni, uova, carne, latte, ecc.) e vegetale (patate, cavoli, frutta, ecc.). Sintetizzato dalla microflora intestinale.

5. fabbisogno giornaliero. 10-15 mg

6. Ipovitaminosi. A causa dell’ampia distribuzione della vitamina negli alimenti, il beriberi non è presente. I sintomi dell'ipovitaminosi non sono specifici: dermatiti, neuriti, ulcere delle mucose del tratto digestivo, violazioni della produzione di ormoni steroidei, ecc.

Vitamina B 6 (piridossina, piridossilo, vitamina antidermatite)

1. Struttura. La vitamina B 6 comprende tre derivati ​​naturali della piridina con la stessa attività vitaminica: piridossina, piridossale, piridossamina, che differiscono tra loro per la presenza rispettivamente di un gruppo alcolico, aldeidico o amminico. La vitamina B6 fu scoperta nel 1934 da A. Szent-Gyorgyi. La piridossina è altamente solubile in acqua ed etanolo, stabile in ambienti acidi e alcalini, ma facilmente distrutta dalla luce a pH 7,0.

2 Metabolismo. Tutte le forme della vitamina, dopo essere state assorbite nell'intestino tenue, vengono trasportate attraverso il flusso sanguigno ai tessuti e, penetrando nelle cellule, vengono fosforilate con la partecipazione dell'ATP. Le funzioni coenzimatiche sono svolte da due derivati ​​fosforilati della piridossina: piridossal fosfato E piridossamina fosfato.

3. ruolo biologico. La vitamina B6 è caratterizzata da un ampio spettro di azione biologica. Partecipa alla regolazione del metabolismo delle proteine, dei carboidrati e dei lipidi, alla biosintesi dell'eme e delle ammine biogene, degli ormoni tiroidei e di altri composti biologicamente attivi. Le forme coenzimatiche della vitamina B 6 fanno parte dei seguenti enzimi:

- Aminoacidi aminotransferasi, catalizzando il trasferimento reversibile del gruppo NH 2 dall'amminoacido all'α-chetoacido (formazione di amminoacidi non essenziali, deaminazione indiretta e amminazione riduttiva degli amminoacidi).

- Decarbossilasi degli amminoacidi scindendo il gruppo carbossilico degli amminoacidi, che porta alla formazione di ammine biogene.

- Enzimi che svolgono deaminazione non ossidativa serina, treonina, triptofano, aminoacidi contenenti zolfo.

- Fosforilasi muscolare(decomposizione del glicogeno).

4. Fonti. La vitamina B6 è ricca di legumi, cereali, prodotti a base di carne, pesce e patate. È sintetizzato dalla microflora intestinale, coprendo parzialmente il fabbisogno di questa vitamina da parte dell'organismo.

5. fabbisogno giornaliero. 2-3mg

6. Ipovitaminosi. Le principali manifestazioni della carenza di vitamina B6 sono l'anemia ipocromica e le convulsioni. Si nota lo sviluppo di dermatite seborroica secca, stomatite e glossite. Molto spesso si osserva una carenza di piridossina:

a) nei bambini piccoli con alimentazione artificiale con latte sterilizzato (la vitamina B 6 viene distrutta), nelle donne in gravidanza con tossicosi;

b) con carenza di gruppo di vitamine del gruppo B;

c) quando la microflora intestinale viene soppressa dagli antibiotici;

d) negli alcolisti, poiché l'acetaldeide stimola la defosforilazione del piridossal fosfato.

Vitamina H (biotina)

La biotina è la prima sostanza identificata come fattore di crescita essenziale per i microrganismi. Successivamente è stato dimostrato l'effetto tossico dell'albume d'uovo crudo sui ratti. L'uso del fegato o del lievito eliminava questo effetto. Il fattore che previene lo sviluppo della tossicosi era chiamato vitamina H o biotina (dal greco. bios- vita).

2.Metabolismo

2.1. La biotina non viene modificata nel corpo, ma si lega covalentemente agli enzimi in cui svolge la sua funzione gruppo prostetico.

2.2. La biotina si lega tramite un gruppo carbossilico libero a un residuo di lisina dell'apoenzima. Il complesso biotina-enzima interagisce con la CO 2 in presenza di ATP (una fonte di energia) per formare un complesso carbossibiotina-enzima.

2.3. Biotinidasi catalizza la rimozione della biotina dall'enzima durante il metabolismo delle proteine, consentendo il riutilizzo della biotina.

3. ruolo biologico. La biotina agisce come un coenzima di reazione carbossilazione, in cui funge da trasportatore di CO 2 . Nel corpo, 4 enzimi utilizzano la biotina come coenzima.

- Piruvato carbossilasi. Come risultato della carbossilazione del piruvato, si forma l'ossalacetato, che viene utilizzato nella gluconeogenesi e nel TCA.

- Acetil-CoA carbossilasi catalizza la carbossilazione dell'acetil-CoA per formare malonil-CoA. La reazione viene utilizzata nella biosintesi degli acidi grassi superiori.

- Propionil-CoA carbossilasi converte il propionil-CoA in D-metilmalonil-CoA, che viene convertito in succinato (entra in TCA).

- β-metil-crotonil-CoA-carbossilasi coinvolto nel catabolismo della leucina e delle sostanze contenenti strutture isoprenoidi.

4. Fonti. La biotina è sintetizzata in quantità sufficiente dalla microflora intestinale. Fonti alimentari: fegato, cuore, tuorlo d'uovo, crusca, fagioli, soia, cavolfiore, ecc.

5. fabbisogno giornaliero. 150-200 microgrammi.

6. Disavanzo. Le cause dell’ipovitaminosi sono:

a) l'uso di antibiotici che inibiscono la crescita della microflora intestinale;

b) ingestione di una grande quantità avidina- una glicoproteina presente nelle proteine ​​delle uova di gallina, che interrompe l'assorbimento della biotina a causa della formazione di un complesso insolubile;

c) nutrizione parenterale a lungo termine;

d) un difetto ereditario nell'enzima che lega la biotina ai residui di lisina dell'apoenzima.

Sintomi L'ipovitaminosi comprende dermatite seborroica, nausea, perdita di capelli, dolore muscolare.

Acido folico (folacina, vitamina B9, vitamina Bc)

La vitamina fu scoperta nel 1930 quando fu dimostrato che le persone affette da un certo tipo di anemia megaloblastica potevano essere curate includendo lievito o estratto di fegato nella loro dieta. Nel 1941, l'acido folico fu isolato dalle foglie verdi (lat. folium - foglia, da cui il nome della vitamina). Questo composto è stato chiamato vitamina Bc per la sua capacità di curare l'anemia nei polli (dall'inglese pollo - pollo).

1. Struttura. L'acido folico è costituito da pteridina legata all'acido p-aminobenzoico (PABA) e all'acido glutammico.

L'acido folico è scarsamente solubile in acqua e solventi organici, ma bene in soluzioni alcaline. Viene distrutto dall'azione della luce, durante la lavorazione e la conservazione delle verdure.

2. Metabolismo. Il folato è presente negli alimenti sotto forma di poliglutammato. I residui esterni di glutammato vengono rimossi nell'intestino prima dell'assorbimento, principalmente nell'intestino tenue. Forma coenzimatica L'acido folico è l'acido 5,6,7,8-tetraidrofolico (THFA), che si forma dall'acido folico per azione dell'enzima diidrofolato reduttasi e utilizzando NADPH+H+ come donatore di atomi di idrogeno.

3. ruolo biologico.

3.1. L'acido folico è un trasportatore di radicali monocarbonio (gruppi): metile(-CH 3), metilene(= Canale 2), metenile(≡CH), formile(-CHO), idrossimetil (-CH 2 OH) e formimine(-CH=NH). I frammenti ad un carbonio si legano al THPA nelle posizioni N 5 o N 10. L'aggiunta di un radicale formile in posizione 5 porta alla formazione di N 5 -formilTHPA, noto come folinico acido. Il metileneTHFA è formato dall'interazione del THFA con glicina, serina o colina.

3.2. Il folato è necessario per la sintesi dei nucleotidi purinici (2 e 8 atomi di carbonio) e per la sintesi della timina. N 5 ,N 10 -metileneTHFC introduce un gruppo metilico durante la sintesi del timidilato, necessario per la sintesi del DNA e la formazione dei globuli rossi.

3.3. Partecipa a metabolismo di glicina, serina ed etanolamina.

3.4. La N-formilmetionina lo è amminoacido iniziante nella sintesi proteica nei procarioti.

3.5. Il THFA è presente nel sangue come N 5 -metilTHFA. La vitamina B 12 è necessaria per la conversione di N 5 -metilTHFC in THFC nella reazione di conversione dell'omocisteina in metionina. Questa reazione è necessaria per il rilascio di THPA libero e il riutilizzo nel metabolismo di un carbonio. In caso di carenza di vitamina B 12 la conversione dell'N 5 -metilTHFC in THFC ("trappola del folato") viene bloccata.

4. Fonti: microflora intestinale, verdure fresche - lattuga, cavoli, carote, pomodori, cipolle.

5. fabbisogno giornaliero: 50-200 mcg.

6. Disavanzo. Con una carenza di THPA, la sintesi di purine e timina viene ridotta, il che porta ad una compromissione della sintesi del DNA. Ciò si manifesta nello sviluppo anemia megaloblastica, che è caratterizzato dalla comparsa nel sangue di forme nucleate immature di eritrociti.

Vitamina B 12 (cobalamina, vitamina antianemica)

L'anemia perniciosa (morbo di Addison-Birmer) rimase una malattia mortale fino al 1926, quando per la prima volta fu usato il fegato crudo per curarla. La ricerca di un fattore antianemico contenuto nel fegato portò al successo e nel 1955 Dorothy Hodgkin decifrò la struttura di questo fattore e la sua configurazione spaziale utilizzando il metodo dell'analisi della diffrazione dei raggi X.

1.Struttura. La struttura della vitamina B 12 è diversa dalla struttura di tutte le altre vitamine. la presenza di uno ione metallico nella molecola- cobalto. Il cobalto è legato da legami di coordinazione con atomi di azoto che fanno parte di quattro anelli pirrolici, che formano una struttura planare (piatta) chiamata corrin. Gli anelli pirrolici I, II, III sono collegati tramite ponti di metilene, IV e I - direttamente. Perpendicolare al piano della corrina si trova un nucleotide contenente 5,6-dimetilbenzimidazolo, α-D-ribosio e un residuo di acido fosforico, che è legato mediante un legame di coordinazione all'atomo di cobalto (Fig. 10.2). Negli alimenti, la cobalamina contiene un atomo di cobalto ossidato (III). Per la formazione di forme coenzimatiche attive, l'atomo di cobalto viene ridotto a Co (I).

Nella vitamina B 12, gli atomi di carbonio degli anelli pirrolici sono sostituiti da radicali metile, acetamide e propionammide. Il radicale propionammide nell'anello IV è legato tramite alcol isopropilico al residuo fosfato del nucleotide.

L'atomo di cobalto è trivalente ed è legato covalentemente al gruppo CN. L'intera struttura è stata denominata cianocobalamina o cobalamina perché si ritiene che lo ione cianuro sia un artefatto dipendente dal metodo di isolamento.

Le cobalamine sono solubili in acqua, termostabili e stabili in presenza di soluzioni acide a pH 4,0.

2. Trasporto e metabolismo

2.1. La vitamina B 12 presente negli alimenti si chiama Il fattore esterno del castello. La vitamina viene assorbita nell'intestino tenue in combinazione con Fattore intrinseco del castello(una glicoproteina secreta dalle cellule parietali dello stomaco).

La vitamina B 12 si trova negli alimenti in combinazione con le proteine. Nello stomaco, sotto l'azione dell'acido cloridrico e della pepsina, la vitamina B 12 viene rilasciata dal complesso con le proteine ​​e si lega a cobalofilina(proteina R, aptocorrina) - una proteina secreta dalla saliva. Nel duodeno il complesso si decompone, la cobalofilina viene idrolizzata dalle proteasi pancreatiche, la vitamina B 12 si lega al fattore interno di Castle. Il complesso vitamina B 12-fattore interno Castle viene assorbito nell'ileo distale attraverso i recettori ( cubilini) che legano il complesso ma non legano il fattore libero o la vitamina libera. L'altra proteina megalina- si associa alla cubilina e provvede al processo di endocitosi per l'assorbimento del complesso

Riso. 10.2. Vitamina B12.

2.2. La vitamina viene trasportata nel sangue in combinazione con proteine ​​chiamate transcobalamine e viene convertito in metilcobalamina e 5-deossiadenosilcobalamina nel fegato, nelle cellule del midollo osseo e nei reticolociti. Transcobalamina I partecipa all'immagazzinamento e alla riserva di vitamina idrosolubile nel fegato e nel plasma sanguigno (riserva circolante). Transcobalamina II trasporta la vitamina nel sangue. Il complesso transcobalamina II-vitamina B 12 entra nelle cellule periferiche per endocitosi. Nei lisosomi cellulari la transcobalamina II viene distrutta, la vitamina viene rilasciata sotto forma di idrossicobalamina, che viene convertita nel citosol in metilcobalamina o nei mitocondri in 5-deossiadenosilcobalamina. Circa 4-5 mg di vitamina vengono immagazzinati nel fegato e queste riserve sono sufficienti per fornire all'organismo la vitamina per 4-6 anni.

3. ruolo biologico.

Nel corpo umano, la vitamina è necessaria per 2 reazioni più importanti:

3.1. 5-deossiadenosilcobalaminaè un coenzima mutasi metilmalonil-CoA, che converte il metilmalonil-CoA in succinil-CoA. Il metilmalonil-CoA si forma come intermedio nel catabolismo della valina e nella carbossilazione del propionil-CoA, sintetizzato dal catabolismo dell'isoleucina, del colesterolo, degli acidi grassi con un numero dispari di atomi di carbonio, o direttamente dall'acido propionico (un prodotto dell'attività microbiologica fermentazione nell'intestino). Come risultato di questa reazione, il metilmalonil-CoA viene convertito in succinil-CoA.

3.2. Metilcobalaminaè un coenzima dell'omocisteina metiltransferasi, un enzima che catalizza la metilazione dell'omocisteina a metionina. La cobalamina prende i gruppi metilici dall'acido N 5 -metiltetraidrofolico e lo converte in tetraidrofolato. Il significato metabolico di questa reazione è che vengono preservate le riserve di metionina e tetraidrofolato, necessarie per la sintesi di purina, nucleotidi pirimidinici e la sintesi degli acidi nucleici. In caso di carenza di vitamina B 12, il folato è costantemente sotto forma di N 5 -metil-THFA ("folato" o trappola metilica).

3.3. La vitamina B12 è necessaria per la conversione dei D-ribonucleotidi in desossi-D-ribonucleotidi. Questa reazione nei procarioti è catalizzata da una specifica ribonucleotide reduttasi.

4. Fonti. I microrganismi sono la principale fonte di vitamina. Negli alimenti vegetali la vitamina B 12 è assente. In piccole quantità, la vitamina è prodotta dai batteri sulla superficie dei frutti. Una quantità significativa di vitamina si trova nel fegato, nel lievito, nel latte, nel tuorlo d'uovo.

5. fabbisogno giornaliero. 2-5 mg.

6. Disavanzo.

1. La circolazione enteroepatica della vitamina B12 fornisce all'organismo quantità sufficienti di vitamina e si può sviluppare una carenza se la vitamina non è presente nella dieta per diversi anni. Nelle malattie dello stomaco o dell'ileo, la carenza vitaminica può svilupparsi più rapidamente.

2. L'anemia perniciosa è una conseguenza della carenza di vitamina B 12 ed è caratterizzata da una violazione della sintesi del DNA, dalla formazione di eritrociti e dalla comparsa di forme nucleari immature di eritrociti (megaloblasti).

3. Il vegetarianismo prolungato può portare a una carenza di vitamina B12.

Sostanze simili alle vitamine

Oltre alle vitamine sopra descritte, negli alimenti sono presenti altri componenti che sono fattori indispensabili.

Colina

Best e Huntsman (1934) scoprirono che la carenza di colina nei ratti provoca fegato grasso. Tuttavia, la colina può essere adeguatamente sintetizzata nell'organismo (dalla serina) ed è presente in molti alimenti (latte, uova, fegato, cereali, ecc.).

1.Struttura. Secondo la struttura chimica, la colina è un alcol amminoetilico contenente 3 gruppi metilici nell'atomo di azoto.

2.ruolo biologico.

2.1. È un componente dei fosfolipidi (lecitine), che sono componenti delle membrane e sono coinvolti nel trasporto dei lipidi.

2.2. Previene l'accumulo di lipidi nel fegato (fattore lipotropico), che si spiega con la partecipazione alla sintesi di fosfolipidi e lipoproteine ​​che trasportano i grassi dal fegato.

2.3. Partecipa al metabolismo dei radicali monocarbonici grazie alla presenza di tre gruppi metilici nella struttura.

2.4. Un precursore per la sintesi dell'acetilcolina, coinvolta nella trasmissione dell'impulso nervoso.

3. Le fonti alimentari sono carne e cereali. Il fabbisogno giornaliero è in media di 0,5 g.

4. Fallimento. Non sono state descritte manifestazioni di carenza di colina nell'uomo. Negli animali si notano infiltrazioni grasse del fegato e danni ai vasi sanguigni.

Inositolo

1.Struttura. Secondo la sua struttura chimica, è un alcol ciclico a sei atomi di cicloesano, altamente solubile in acqua.

2.ruolo biologico.

2.1. Necessario per la sintesi del fosfatidilinositolo (un componente delle membrane cellulari).

2.2. Agisce come fattore lipotropico (insieme alla colina) e previene l'accumulo di grassi nel fegato.

2.3. Media l'azione di alcuni ormoni (inositolo-1,4,5-trifosfato). L'inositolo trifosfato promuove il rilascio di calcio dal reticolo endoplasmatico.

2.4. È stata notata un'elevata concentrazione nel muscolo cardiaco, sebbene la funzione non sia nota.

3. . L'inositolo si trova in tutti i prodotti di origine animale e vegetale, soprattutto nel fegato, nel cervello, nella carne, nel tuorlo d'uovo, nonché nel pane, nelle patate, nei piselli, nei funghi. Il fabbisogno giornaliero è di circa 1,0 -1,5 g.

4.Fallimento L'inositolo negli animali si manifesta con la degenerazione grassa del fegato e una diminuzione del contenuto di fosfolipidi in esso contenuti, calvizie e anemia. I giovani mostrano un ritardo nella crescita

Acido lipoico (vitamina N)

1.Struttura. Nel 1951 fu isolata una sostanza che era attivamente coinvolta nel metabolismo del piruvato e dell'acetil-CoA, i metaboliti chiave della cellula. È stato chiamato acido lipoico perché è altamente solubile nei solventi non polari (lipidi - grassi). Chimicamente, l'acido lipoico è un acido grasso contenente zolfo (acido 6,8-ditioottanoico). Esiste in forme ossidate e ridotte.

2. ruolo biologico.

2.1. Partecipa alle reazioni di decarbossilazione ossidativa insieme ad altre vitamine (tiamina, niacina, riboflavina e acido pantotenico), a seguito delle quali il piruvato viene convertito in acetil-CoA e il 2-ossoglutarato in succinil-CoA.

2.2. È un antiossidante ed è efficace nel proteggere il corpo dagli effetti dannosi delle radiazioni e delle tossine.

3. Ipo e ipervitaminosi acido lipoico negli esseri umani non sono stati descritti.

4.fabbisogno giornaliero. Fonti. Lievito, prodotti a base di carne, latte sono i più ricchi di acido lipoico. Il fabbisogno giornaliero è presumibilmente di 1-2 mg.

Acido para-amminobenzoico (PABA)

1.Struttura.È un componente strutturale dell'acido folico. Struttura chimica del PABA:

Il PACB è scarsamente solubile in acqua, bene in alcool ed etere, chimicamente stabile.

2.ruolo biologico.

2.1. Le proprietà vitaminiche del PABA sono legate al fatto che fa parte della molecola dell'acido folico e, quindi, prende parte a tutte le reazioni metaboliche in cui è necessario l'acido folico.

2.2. Ha un effetto antiipossico, antiaterogenico, previene l'ossidazione dell'adrenalina e ha un effetto positivo sulla funzione della ghiandola tiroidea.

3.fabbisogno giornaliero. Fonti. Il PABA si trova in quasi tutti gli alimenti. I più ricchi sono il fegato, la carne, il latte, le uova, il lievito. Il fabbisogno giornaliero non è stato stabilito.

Vitamina P (rutina, bioflavonoidi)

1.Struttura. Nel 1936 A. Szent-Gyorgyi isolò dalla buccia di un limone un principio attivo che riduce la fragilità e la permeabilità dei capillari. Si chiamava vitamina P (da permeabilità- permeabilità).

I bioflavonoidi sono un gruppo eterogeneo di composti polifenolici vegetali la cui struttura è basata su uno scheletro carbonioso difenilpropano.

Nelle piante sono stati trovati oltre 4.000 flavonoidi con una struttura chimica identificata. Si dividono in 6 gruppi: flavonoli, flavoni, flavononi, catechine, antraglicosidi, antociani.

2.ruolo biologico.

2.1. I bioflavonoidi possono essere utilizzati per sintetizzare composti biologicamente importanti nella cellula (ad esempio l'ubichinone).

2.2. Rutina e quercetina sono polifenoli con attività di vitamina P. antiossidanti efficaci. I flavonoidi (catechine) del tè verde sono in grado di avere un pronunciato effetto citoprotettivo, che si basa sulla loro capacità di neutralizzare i radicali liberi. A differenza della vitamina E, i bioflavonoidi, oltre ad esercitare un'azione antiradicalica diretta, possono legare anche ioni metallici a valenza variabile, inibendo così il processo di perossidazione lipidica delle membrane.

2.3. Sufficientemente studiato è l'effetto di rafforzamento capillare della vitamina P, grazie alla sua capacità di regolare la formazione del collagene (sinergismo con la vitamina C) e di prevenire la depolimerizzazione della sostanza principale del tessuto connettivo da parte della ialuronidasi.

3.fabbisogno giornaliero. Fonti. Le sostanze vitaminiche P si trovano negli stessi prodotti vegetali della vitamina C. I più ricchi sono l'aronia, il ribes nero, le mele, l'uva, i limoni, le foglie di tè e la rosa canina. Il bioflavonoide del cedro conferisce alla scorza del limone il suo colore giallo. Il consumo di flavonoidi negli alimenti naturali (frutta, succhi e vini d'uva), dove possono essere trovati come complessi con i metalli, può essere più efficace rispetto all'utilizzo di preparati vitaminici purificati. Il fabbisogno giornaliero è di 25-50 mg.

4.Ipovitaminosi. I sintomi della carenza di bioflavonoidi si riducono ai fenomeni di aumento della permeabilità e fragilità dei capillari, petecchie (emorragie puntiformi), gengive sanguinanti.

Vitamina U

1.Struttura. La vitamina U fu scoperta nel 1950 nelle verdure crude. Poiché il succo delle verdure crude, in particolare del cavolo, aveva la capacità di prevenire o ritardare lo sviluppo di ulcere gastriche sperimentali, la vitamina da esso isolata fu chiamata antiulcera, O vitamina U(dal lat. Ulco-ulcera). Secondo la struttura chimica, è S-metilmetionina:

La vitamina U è altamente solubile in acqua. Durante la cottura gli alimenti si distruggono facilmente, soprattutto in un ambiente neutro e alcalino.

2.ruolo biologico.

Come la metionina, la vitamina U è un donatore di gruppi metilici nella sintesi di colina e creatina.

3.carenza vitaminica non descritto negli esseri umani. I polli nutriti con l'alcaloide zincofene per simulare le ulcere gastriche guarivano se al loro mangime veniva aggiunto succo di verdura fresca.

4.fabbisogno giornaliero. Fonti. Fonti di vitamina U sono cavoli freschi, prezzemolo, carote, cipolle, peperoni, tè verde, latte fresco, fegato.

Vitamina F

Il gruppo della vitamina F comprende gli acidi grassi polienici: linoleico, linolenico, arachidonico. Con un apporto sufficiente di acidi linoleico e linolenico viene sintetizzato l'acido arachidonico, che è un precursore degli eicosanoidi (prostaglandine, prostacicline, trombossani e leucotrieni). Una delle fonti efficaci di acidi grassi polinsaturi ω3 è l'olio di semi di lino (acido α-linolenico - 52%). Per stabilizzare gli acidi grassi insaturi, nell'olio sono presenti lignani, che hanno effetti antiossidanti ed estrogenici.

Coenzima Q

Il gruppo del coenzima Q comprende gli ubichinoni. L'ubichinone Q 10 può essere sintetizzato nelle fasi finali della sintesi del colesterolo. Pertanto, quando si utilizzano statine classiche (inibitori della HMG reduttasi), possono verificarsi gli effetti del deficit di coenzima Q. Attualmente sono state sviluppate statine di seconda generazione che bloccano la sintesi del colesterolo a valle del ramo di sintesi del coenzima Q.

Il coenzima Q si trova nelle membrane, è un trasportatore di elettroni nella fase lipidica delle membrane (catene di trasporto degli elettroni). L'insufficienza del coenzima Q si manifesta sotto forma di uno stato ipoenergetico e di vari disturbi funzionali ad esso associati.

Il coenzima Q è incluso in molti integratori alimentari per ottimizzare il supporto nutrizionale per il metabolismo.

Informazioni simili.

introduzione

antiossidante vitaminico dei frutti di mare

Sin dai tempi antichi, le persone si sono interessate a tutto ciò che riguarda il cibo e la nutrizione. All'inizio l'importante era procurarsi qualsiasi cibo, poi sono seguiti secoli in cui gli uomini hanno ampliato le fonti alimentari, sviluppato l'agricoltura, e allo stesso tempo hanno migliorato i metodi di preparazione dei vari piatti, portandoli a una vera e propria arte (si pensi alla cucina francese o cinese). ). Solo a metà del secolo scorso, con l'inizio della rivoluzione industriale e scientifica, è nata la scienza della nutrizione, che oggi si chiama dietologia o nutrizionistica.

Di norma, le vitamine entrano nel nostro corpo insieme al cibo, che teoricamente dovrebbe contenere alcune vitamine che sono incorporate nei suoi elementi per natura stessa. Frutta e verdura, carne, latte, cereali: tutto questo, coltivato in modo appropriato, dovrebbe contenere un elenco minimo di vitamine essenziali, ma ai nostri tempi ciò accade abbastanza raramente. Cattiva ecologia, uso attivo di elementi chimici nell'alimentazione animale e nella produzione di prodotti vegetali, ingegneria genetica: molto spesso ciò nega l'utilità dei prodotti che non contengono vitamine ed è una ragione diretta per la mancanza del loro contenuto nell'organismo umano corpo.

Le vitamine sono composti organici speciali vitali per il corpo umano per il suo normale funzionamento, svolgono un ruolo importante nel metabolismo.

La mancanza di vitamine può portare a gravi cambiamenti nella salute. Sfortunatamente, il nostro corpo non è in grado di sintetizzare da solo le vitamine (l'eccezione è la vitamina K, che si forma in quantità sufficienti nell'intestino a causa dell'attività di batteri speciali), quindi la loro carenza deve essere reintegrata.

Le vitamine A ed E contenute negli alimenti svolgono un ruolo enorme nella vita. sono antiossidanti naturali.

Negli ultimi tempi si è usata molto la parola antiossidanti. Puoi ascoltarlo in TV, leggerlo su un giornale o una rivista di moda o vederlo sulle confezioni degli alimenti. A questo proposito, iniziamo a porci domande: “Cosa sono gli antiossidanti e perché sono necessari negli alimenti?”

Lo scopo del lavoro è determinare il contenuto quantitativo di vitamine A ed E nella carne di frutti di mare e nel pesce di mare.

Gli obiettivi della ricerca. Per raggiungere questo obiettivo, è necessario risolvere i seguenti compiti:

1. Determinare il contenuto quantitativo di vitamine A ed E e di coniugati dienici nella carne di pesce.

2. Confrontare il contenuto quantitativo delle vitamine A ed E e dei coniugati dienici nella carne dei frutti di mare.

Oggetto di studio sono la carne di frutti di mare (gamberetti, polpi, calamari, cozze) e la carne di pesce di mare (merluzzo, melù, passera).

Oggetto dello studio è il contenuto quantitativo di vitamine A ed E nella carne di frutti di mare e pesce di mare.

1. Revisione analitica della letteratura

1.1 Idee generali sulla composizione chimica e sulle proprietà dei frutti di mare

Il concetto di pesce è usato per riferirsi a tutti gli abitanti commestibili degli oceani del mondo. Sebbene il pesce appartenga alla vita marina, questo prodotto è classificato come un gruppo separato e non è classificato come pesce. Il pesce viene utilizzato non solo in cucina, ma anche in medicina e nell'industria chimica. Quasi ogni tipo di pesce ha proprietà benefiche eccezionali che hanno un effetto benefico sulla salute e sul benessere umano.

Il pesce è un prodotto dall'alto valore nutrizionale, poiché contiene proteine ​​(13-23%), grassi (0,1-33%), minerali (1-2%), vitamine A, D, E, B1, B12, PP, C , estrattivi e carboidrati. La composizione chimica del pesce non è costante, varia a seconda della specie, dell'età, del luogo e del momento della cattura.

Pesce e frutti di mare contengono composti estremamente necessari per l'uomo, come aminoacidi essenziali, tra cui lisina e leucina, acidi grassi essenziali, tra cui gli unici acidi eicosapentaenoico e docosaesaenoico, vitamine liposolubili, micro e macro elementi in rapporti favorevoli per il corpo umano .

Di particolare importanza è la metionina, che appartiene alle sostanze lipotropiche antisclerotiche. Secondo il contenuto di metionina, il pesce occupa uno dei primi posti tra i prodotti proteici di origine animale. A causa della presenza di arginina e istidina, nonché di un elevato coefficiente di efficienza proteica (per la carne di pesce è 1,88-1,90 e per la carne bovina - 1,64), i prodotti ittici sono molto utili per un organismo in crescita. Le proteine ​​del pesce sono altamente digeribili. In termini di digeribilità, pesce e latticini sono identici e occupano il primo posto.

Le proteine ​​del pesce sono per lo più complete: albumine e globuline (proteine ​​semplici), nucleoproteine, fosforoproteine ​​e glucoproteine ​​(proteine ​​complesse). In totale, il tessuto muscolare del pesce contiene l'85% di proteine ​​complete. Sono quasi completamente (97%) assorbiti dal corpo umano. Pertanto, il pesce è una fonte di nutrimento proteico.

Il collagene proteico del tessuto connettivo incompleto (15%) sotto l'influenza del trattamento termico si trasforma facilmente in glutina, quindi la carne di pesce si ammorbidisce più velocemente della carne di animali domestici.

Il grasso di pesce contiene una grande quantità di acidi grassi insaturi (linoleico, linolenico, arachidonico, ecc.), quindi è liquido a temperatura ambiente, ha un basso punto di fusione (sotto i 37 ° C) e viene facilmente assorbito dal corpo umano. Il grasso nel corpo del pesce è distribuito in modo non uniforme.

Il pesce soddisfa il fabbisogno umano quotidiano di proteine ​​animali del 7-24%, dei grassi dello 0,1-12%, compresi gli acidi grassi polinsaturi dello 0,1-18%.

Una quantità particolarmente elevata di vitamine A e D si trova nell'olio di fegato di pesce. La vitamina A è ricca principalmente del grasso del fegato dei merluzzi marini (merluzzo, eglefino, merluzzo, ecc.), degli squali, della spigola, dello sgombro e molti altri. Il contenuto di vitamina D nel fegato dei pesci varia dal 60 al 360 µg%, ma in alcune specie di ombrine raggiunge il 700-1900 µg%.

Le vitamine idrosolubili (gruppo B) vengono in gran parte preservate dai metodi convenzionali di lavorazione del pesce. Nel processo di cottura del pesce, alcune delle vitamine idrosolubili in esso contenute passano nel brodo, e quindi è consigliabile utilizzarlo per scopi alimentari. Soprattutto molte vitamine del gruppo B nella carne scura di sgombro, sardina, tonno (20 microgrammi per 100 g), essenziali per l'aumento delle proteine ​​nella dieta umana.

La quantità di grasso nella carne di pesci diversi non è la stessa. In base al contenuto di grassi, i pesci sono suddivisi condizionatamente nei seguenti gruppi:

magro (fino al 2%) - merluzzo, eglefino, merluzzo bianco, merluzzo allo zafferano, tinca, lucioperca, pesce persico, sguardo, gorgiera, passera del Pacifico;

a basso contenuto di grassi (2-5%) - Aringhe del Pacifico e dell'Atlantico (durante la deposizione delle uova), odore, carpa, scarafaggio, carassio, triglia, spigola, pesce gatto, ide;

grasso (5-15%) - beluga, storione, sterlet, salmone, salmone chum, salmone rosa, sgombro, sugarello, tonno, aringhe dell'Atlantico e del Pacifico (estate, autunno, inizio inverno);

molto grasso (15-33%) - salmone, lampreda, sterlet siberiano, storione siberiano, aringhe del Pacifico e dell'Atlantico (a fine estate).

I minerali fanno parte di proteine, grassi, enzimi e lische di pesce. La maggior parte di loro sono nelle ossa. Questi sono sali di calcio, fosforo, potassio, sodio, magnesio, zolfo, cloro. Il contenuto di fosforo nella carne di pesce è in media dello 0,20-0,25%. Di particolare grande importanza fisiologica sono gli elementi contenuti nel pesce in quantità molto piccole, come ferro, rame, iodio, bromo, fluoro, ecc. Con l'aiuto del pesce è possibile soddisfare il fabbisogno di ferro del corpo del 25%, fosforo - del 50-70, magnesio - del 20%. I frutti di mare contengono più minerali, in particolare oligoelementi, rispetto ai pesci d'acqua dolce. È ricco di iodio, necessario per il normale funzionamento della ghiandola tiroidea. In media, i pesci d'acqua dolce contengono 6,6 μg di iodio per 100 g di sostanza secca, nei pesci anadromi - 69,1 μg, nei semi-anadromi - 26 μg, nei pesci marini - 245 μg.

L'odore pungente specifico dei pesci marini è dovuto alla presenza di sostanze azotate - ammine in esso contenute.

I carboidrati del pesce sono rappresentati dal glicogeno (0,05-0,85%), che forma il gusto, l'odore e il colore dei prodotti ittici. Il sapore dolce del pesce dopo il trattamento termico è dovuto alla scomposizione del glicogeno in glucosio.

Il valore nutrizionale del pesce dipende non solo dalla composizione chimica, ma anche dal rapporto tra parti e organi commestibili e non commestibili nel suo corpo. Le parti commestibili includono carne, pelle, caviale, latte, fegato; a non commestibile: ossa, pinne, squame, interiora. Più carne e caviale sono presenti nel pesce, maggiore è il suo valore nutritivo.

Il pesce come prodotto alimentare è molto apprezzato. Tuttavia, la contaminazione dei pesci d’acqua dolce con sostanze nocive è diventata un vero problema. È vero che le quantità residue di metalli pesanti o di idrocarburi clorurati sono per lo più al di sotto della concentrazione massima consentita (MAC), ma la somma di tutte le sostanze nocive può portare a effetti indesiderati sulla salute. La concentrazione di queste sostanze nei pesci marini è, in media, molto inferiore all'MPC.

Se si escludono dalla dieta il pesce avariato e il pesce proveniente da corpi idrici eccessivamente inquinati, allora possiamo dire che si tratta di un prodotto alimentare molto importante e di alta qualità.

Le proprietà utili dei frutti di mare sono determinate principalmente dal loro habitat. L'acqua di mare ha un'enorme quantità di minerali, quindi gli animali che vivono in essa assorbono tutti i "benefici" dei mari e degli oceani.

I frutti di mare contengono proteine ​​a digestione rapida, acidi grassi, micro e macroelementi. A differenza dei prodotti a base di carne, i frutti di mare sono molto più nutrienti e più sani. nei muscoli dei frutti di mare, il tessuto connettivo è molte volte inferiore rispetto ai muscoli degli animali terrestri: ciò è dovuto alle peculiarità della loro struttura e del loro habitat. A differenza degli animali terrestri, la carne degli animali marini non contiene grassi densi, ma contiene molte proteine ​​e acidi grassi polinsaturi (PUFA), necessari per bambini e adulti. La mancanza di PUFA minaccia l’invecchiamento precoce e le malattie croniche. I PUFA proteggono i vasi sanguigni, prevenendo lo sviluppo dell'aterosclerosi.

C'è anche molto fosforo nei frutti di mare, e questo vale per coloro che soffrono di malattie del sistema nervoso centrale, studiano intensamente o sono impegnati in lavori mentali.

I frutti di mare non sono ricchi di calorie, quindi mangiarli protegge dall'accumulo di peso in eccesso. Ad esempio, se li confrontiamo con la carne di vitello, che è considerata carne dietetica, risulteranno meno ipercalorici, perché. il contenuto calorico della carne di vitello è di circa 290 kcal per 100 g, mentre nei calamari, gamberi e cozze è solo di circa 70-85 kcal, e contengono da 0,3 a 3 g di grassi.

I benefici dei gamberetti non si limitano al loro basso contenuto calorico. È una ricca fonte di proteine ​​animali e ferro, oltre a numerose vitamine. Ci sono anche antiossidanti nei gamberetti. E la più importante di queste, l'astaxantina, protegge dal cancro e dall'aterosclerosi. Questa sostanza ha una struttura simile al carotene della carota. È formato da alghe oceaniche, dalle quali passa nel corpo di gamberetti, granchi e pesci rossi.

È noto che i prodotti marini sono ricchi di iodio (e questo vale non solo per gli animali marini, ma anche per le piante) e il cavolo marino può essere considerato la sua fonte naturale più accessibile. Lo iodio è necessario per le persone coinvolte nell'attività mentale, poiché la sua carenza contribuisce a un rapido affaticamento, gli adolescenti, poiché il loro corpo cresce rapidamente e ha bisogno di cibo, le donne incinte hanno bisogno di iodio sia per il proprio corpo che per il feto.

I frutti di mare sono anche ricchi di rame e zinco, necessari affinché il corpo normalizzi il metabolismo, produca ormoni, formi le cellule del sistema immunitario, le cellule germinali, l'elaborazione delle proteine ​​e altri importanti processi vitali.

Una proprietà importante di quasi tutti i frutti di mare è la capacità di ridurre l'impatto del sovraccarico emotivo: non è per niente che nei paesi situati sulla costa del mare la popolazione si distingue per calma e buona volontà, equilibrio e ottimismo - la dieta gioca un ruolo importante Qui.

Dannosi possono essere i frutti di mare catturati in acque ecologicamente sfavorevoli, e oggi ci sono sempre più posti simili sulla Terra. Oltre all'inquinamento causato dalle perdite di petrolio e dallo scarico di rifiuti industriali e domestici, ci sono molti posti nell'oceano dove sono presenti radiazioni radioattive e gli abitanti del mare nuotano e vivono ovunque.

Dovrebbero essere consumati frutti di mare appena pescati o congelati, i frutti di mare in scatola conservano poco del loro valore nutrizionale e inoltre spesso contengono troppi integratori alimentari. Gli alimenti confezionati sottovuoto possono contenere anche sostanze chimiche nocive. Se i frutti di mare sono stati congelati abbastanza freschi, mantengono quasi completamente le loro proprietà benefiche, ma molto dipende anche dalla conservazione: se il prodotto è stato conservato in modo errato, la sua qualità potrebbe deteriorarsi drasticamente.

I nutrizionisti non consigliano di abusare dei frutti di mare e raccomandano di includerli nella dieta non più di due volte a settimana. A proposito, alcune prelibatezze di pesce sono ricche di colesterolo, alcune hanno la capacità di accumulare mercurio in eccesso.

1.2 Perossidazione lipidica

La perossidazione lipidica è un processo complesso che avviene sia nei tessuti animali che vegetali. Comprende l'attivazione e la degradazione dei radicali lipidici, l'incorporazione dell'ossigeno molecolare attivato preliminare nei lipidi, la riorganizzazione dei doppi legami negli acili lipidici polinsaturi e, di conseguenza, la distruzione dei lipidi di membrana e delle biomembrane stesse. Come risultato dello sviluppo delle reazioni dei radicali liberi della perossidazione lipidica, si formano numerosi prodotti, tra cui alcoli, chetoni, aldeidi, esteri, ecc. Ad esempio, circa 20 prodotti della sua decomposizione si formano solo durante l'ossidazione dell'acido linoleico . Le membrane biologiche, in particolare quelle degli animali a sangue freddo, contengono una grande quantità di acidi grassi insaturi, metalloproteine ​​che attivano l'ossigeno molecolare. Pertanto, non sorprende che in essi possano svilupparsi processi di perossidazione lipidica.

Le idee moderne sul meccanismo della perossidazione lipidica indicano la possibilità di attacco diretto dell'ossigeno molecolare alle molecole organiche con la formazione di idroperossidi. Il substrato dell'ossidazione nelle membrane biologiche sono gli acidi grassi polinsaturi, che fanno parte dei fosfolipidi.

La perossidazione (autoossidazione) dei lipidi a contatto con l'ossigeno non solo rende i prodotti alimentari inutilizzabili (irrancidimento), ma provoca anche danni ai tessuti in vivo, contribuendo allo sviluppo di malattie tumorali. L'effetto dannoso viene avviato dai radicali liberi che si verificano durante la formazione di perossidi di acidi grassi contenenti doppi legami che si alternano con ponti di metilene (tale alternanza si verifica negli acidi grassi polinsaturi naturali). La perossidazione lipidica è una reazione a catena che fornisce una riproduzione ampliata dei radicali liberi, che avviano l'ulteriore diffusione della perossidazione. L'intero processo può essere rappresentato come segue.

1) Iniziazione: formazione di R da un precursore

2) Sviluppo della reazione:

3) Terminazione (termine della reazione):

Poiché l'idroperossido ROOH agisce come precursore nel processo di iniziazione, la perossidazione lipidica è una reazione a catena ramificata con il potenziale di causare danni significativi. Per regolare il processo di perossidazione dei grassi, sia l'uomo che la natura utilizzano antiossidanti. A questo scopo ai prodotti alimentari vengono aggiunti propil gallato, butilidrossianisolo e butilidrossitoluene. Gli antiossidanti naturali includono la vitamina E liposolubile (tocoferolo), nonché gli urati idrosolubili e la vitamina C. Il carotene è un antiossidante solo a bassi livelli.

Gli antiossidanti si dividono in due classi:

1) antiossidanti preventivi che riducono la velocità di inizio della reazione a catena.

2) antiossidanti quench (rottura della catena) che impediscono lo sviluppo di una reazione a catena.

I primi includono catalasi e altre perossidasi che distruggono ROOH e agenti che formano complessi chelati con metalli: DTPA (dietilentiamminopentaacetato) ed EDTA (etilendiamminotetraacetato). I fenoli o le ammine aromatiche spesso agiscono come antiossidanti che rompono la catena. In condizioni in vivo, i principali antiossidanti che terminano la catena sono la superossido dismutasi, che elimina i radicali liberi superossido nella fase acquosa, così come la vitamina E, che elimina i radicali liberi ROO nella fase lipidica, e possibilmente l’acido urico.

1.3 Il ruolo biologico delle vitamine A ed E

Retinoml (vera vitamina A, trans - 9.13 - dimetil-7 - (1.1.5 - trimetil-cicloesen-5-il-6) - nonatetraen - 7.9.11.13 - ol) - vitamina liposolubile, antiossidante (Fig. 1.1)

Riso. 1.1 Formula del retinolo

La vitamina A è chiamata retinolo per la sua importanza vitale per il funzionamento della retina. Ma, come per le altre vitamine, il suo ruolo nell’organismo è molto più ampio ed è legato a molti processi critici.

Il ruolo biologico della vitamina A.

· Funzione antiossidante: neutralizzazione dei radicali liberi dell'ossigeno, previene la ricomparsa (recidiva) di tumori dopo l'intervento chirurgico.

Regolazione delle funzioni genetiche: aumento della sensibilità delle cellule agli stimoli di crescita, che garantisce la normale crescita delle cellule embrionali e dell'organismo giovane, regolazione della divisione e differenziazione delle cellule che si dividono rapidamente, come le cellule della placenta, del tessuto osseo, della cartilagine, dell'epitelio cutaneo, epitelio spermatogeno, membrane mucose, sistema immunitario.

Tutte queste funzioni garantiscono il normale funzionamento del sistema immunitario, aumentano la funzione barriera delle mucose, ripristinano i tessuti epiteliali danneggiati, stimolano la sintesi del collagene e riducono il rischio di infezioni.

Partecipazione ai processi fotochimici visivi.

La retina in combinazione con la proteina opsina forma il pigmento visivo rodopsina, che si trova nelle cellule retiniche responsabili della visione crepuscolare in bianco e nero: i bastoncini.

· La partecipazione alla sintesi degli ormoni steroidei, la spermatogenesi, è un antagonista della tiroxina, un ormone tiroideo.

I singoli carotenoidi hanno funzioni specifiche:

a) il b-carotene è particolarmente necessario per neutralizzare i radicali liberi degli acidi grassi polinsaturi e dei radicali dell'ossigeno, ha un effetto protettivo nei pazienti con aterosclerosi, angina pectoris, aumentando il contenuto di lipoproteine ​​​​ad alta densità nel sangue, che hanno un effetto anti- effetto aterogenico (previene la formazione di placche aterosclerotiche).

b) luteina e zeaxetina: contribuiscono alla prevenzione della cataratta, riducono il rischio di degenerazione maculare.

c) il licopene ha un effetto antiaterosclerotico, protegge l'organismo dallo sviluppo del cancro al seno, all'endometrio e alla prostata. Il più alto contenuto di licopene nei pomodori.

Ipovitaminosi

Le cause sono carenze nutrizionali, ipovitaminosi C, ipovitaminosi E, carenza di zinco, diminuzione della funzione tiroidea (ipotiroidismo), carenza di ferro nel corpo. Il ferro è necessario per il normale funzionamento degli enzimi contenenti ferro che catalizzano la conversione dei carotenoidi in retinolo nel fegato e nell'intestino.

La mancanza di vitamina A porta a un gran numero di malattie e altri problemi di salute nel nostro corpo. Il segno più famoso della carenza di questa vitamina è la cecità notturna, una malattia caratterizzata da problemi di vista in luoghi con scarsa illuminazione. In questo caso, non solo gli occhi vedono male, ma la persona inizia a provare disagio: la mucosa si secca, gli occhi lacrimano al freddo e la cornea diventa torbida. Inoltre, c'è una sensazione di sabbia negli occhi, negli angoli compaiono croste e muco.

Oltre agli organi visivi, la carenza di vitamina A colpisce anche altri organi. A soffrirne è soprattutto la pelle, che diventa troppo secca, per cui comincia a raggrinzirsi abbastanza presto. Si forma la forfora sulla testa, i capelli perdono la loro naturale lucentezza e sbiadiscono. Anche il sistema genito-urinario e il tratto gastrointestinale soffrono di numerose patologie dovute alla carenza di retinolo e sugli organi riproduttivi femminili possono formarsi erosioni, polipi, mastopatia e persino cancro.

La carenza di vitamina A è dovuta principalmente ad una cattiva alimentazione, mentre spesso si riscontra un rifiuto dei grassi e degli alimenti proteici. Inoltre, ciò potrebbe essere dovuto alla presenza di malattie dell'intestino, del fegato e dello stomaco, nonché a una carenza di vitamina E, che aiuta il retinolo a ossidarsi più rapidamente.

Ipervitaminosi.

È principalmente associato all'assunzione eccessiva di vari integratori alimentari contenenti vitamina A. L'ipervitaminosi associata al consumo di cibi ricchi di vitamina A non è praticamente riscontrata.

L'avvelenamento acuto si manifesta con mal di testa, debolezza, nausea, disturbi della coscienza, vista.

L'avvelenamento cronico è caratterizzato da indigestione, perdita di appetito, che porta alla perdita di peso, l'attività delle ghiandole sebacee della pelle diminuisce, si sviluppa dermatite secca e possibile fragilità ossea.

L'ipervitaminosi è particolarmente pericolosa durante la gravidanza. L'embriotossicità del farmaco ad alte dosi è stata dimostrata. Sono state descritte anche la nefrotossicità e la cancerogenicità dell'ipervitaminosi.

La norma giornaliera di vitamina A per i bambini in età prescolare va da 0,5 a 1,5 mg. La norma per un adulto è leggermente più alta, ma il limite inferiore è il valore di 1,5 mg, con una diminuzione di questo segno si sviluppano sintomi di carenza. Le donne incinte e che allattano devono aumentare la quantità di vitamina A al livello di 2-2,5 mg.

La vitamina E appartiene al gruppo dei composti naturali: derivati ​​​​del tocolo. Liquidi viscosi di colore giallo chiaro, insolubili in acqua, facilmente solubili in cloroformio, etere, esano, etere di petrolio, peggio in acetone ed etanolo.

· La vitamina è incorporata nel doppio strato fosfolipidico della membrana cellulare e svolge una funzione antiossidante, prevenendo la perossidazione lipidica.

Questa funzione è particolarmente importante nelle cellule in rapida divisione, come l'epitelio, le mucose, le cellule embrionali, nella spermatogenesi.

· Riduce la degenerazione delle cellule del tessuto nervoso.

· È noto l'effetto positivo della vitamina E sullo stato della parete vascolare, riducendo la trombosi.

· La vitamina E protegge la vitamina A dall'ossidazione.

· L'applicazione topica di creme con vitamina E migliora le condizioni della pelle, previene l'invecchiamento cellulare, favorisce la guarigione delle aree danneggiate.

Ipovitaminosi.

Le cause dell’ipovitaminosi sono le carenze nutrizionali.

quadro clinico. La patologia delle membrane cellulari porta all'emolisi degli eritrociti, si sviluppa anemia, aumento della permeabilità della membrana, si verifica la distrofia muscolare.

Da parte del sistema nervoso si può notare un danno alle corde posteriori del midollo spinale e alla guaina mielinica dei nervi, che porta a una violazione della sensibilità, alla paresi dello sguardo.

L’ipovitaminosi può portare alla sterilità.

Con una mancanza di vitamina E, una persona inizia a sentirsi debole, il suo umore peggiora bruscamente e si instaura l'apatia per tutto. Inoltre, i sintomi della carenza di vitamina E si esprimono nella comparsa di macchie senili e nel deterioramento della pelle del viso. Dal momento in cui iniziano i preparativi per la gravidanza fino alla fine dell'allattamento al seno, i ginecologi prescrivono ai loro pazienti dosi maggiori di vitamina E. Il tocoferolo è indispensabile per chi pratica sport professionistici o sperimenta un sovraccarico fisico quotidiano.

L'assunzione giornaliera di vitamina E dipende dall'età e dal sesso. Per i bambini da 0 a 7 anni sono sufficienti da 5 a 10 mg. questa vitamina. I bambini dai 7 ai 14 anni necessitano di una dose leggermente più alta, da 10 a 14 mg. Gli adulti hanno bisogno di ricevere almeno 10 mg di vitamina E al giorno ed è a questo livello che non si svilupperà una carenza. Il fabbisogno di vitamina E aumenta anche nelle donne in gravidanza e in allattamento. Per loro, la norma va da 15 a 30 mg. Il tasso di vitamina E può aumentare in caso di shock nervosi, stress o dopo aver sofferto di malattie gravi.

Attività antiossidante della vitamina A.

Le sostanze biologicamente attive svolgono una determinata funzione nel corpo, prendendo parte a complessi processi biochimici. Come sapete, le radiazioni ultraviolette, il fumo, lo stress, alcuni farmaci (compresi i farmaci) possono stimolare la formazione di radicali liberi e di specie reattive dell'ossigeno.

L’ossigeno è essenziale per la vita. Una diminuzione del contenuto di ossigeno influisce negativamente sulla condizione degli organismi viventi. Ma, d'altra parte, la capacità ossidante dell'ossigeno ha un effetto dannoso sulle strutture cellulari.

I radicali liberi dell'ossigeno compaiono non solo sotto l'influenza di fattori esterni aggressivi, ma possono anche presentarsi come sottoprodotti dell'ossidazione biologica nei tessuti e nelle cellule. I radicali liberi sono in grado di provocare lo sviluppo di varie reazioni. La più indesiderabile è la reazione di interazione con i lipidi: la perossidazione. Di conseguenza, si formano perossidi. Secondo questo meccanismo gli acidi grassi insaturi, componenti delle membrane cellulari, vengono più spesso ossidati. La perossidazione può avvenire negli oli contenenti acidi grassi insaturi. L'olio acquisisce un sapore amaro - "rancido".

L'ossidazione nei tessuti e nelle cellule è di natura a catena e cresce come una valanga. Di conseguenza, oltre ai radicali liberi, si formano perossidi lipidici, che si trasformano facilmente in nuovi radicali liberi che reagiscono con tutte le molecole biologiche (lipidi, proteine, DNA).

Il sistema antiossidante è in grado di bloccare le reazioni di ossidazione dei radicali liberi. Gli antiossidanti interagiscono in modo complesso. Alcuni antiossidanti si trovano negli organelli cellulari, altri sono extracellulari (nello spazio intercellulare). Ad esempio, SOD, catalasi, glutatione perossidasi si trovano sia nel citoplasma che nei mitocondri di quegli organelli cellulari dove sono presenti più radicali liberi. Oltre alla protezione antiossidante intracellulare, vengono effettuati antiossidanti extracellulari: glutatione, vitamine E, C, A, SOD, catalasi, glutatione perossidasi. Il coenzima Q10 (ubichinone) protegge i mitocondri dal danno ossidativo.

Inoltre, anche altri composti biologici hanno proprietà antiossidanti: tocoferoli, carotenoidi, ormoni sessuali femminili, composti tiolici (contenenti zolfo), alcuni complessi proteici, aminoacidi della vitamina K, ecc.

Tuttavia, sotto l'influenza di fattori esterni aggressivi (ad esempio, le radiazioni ultraviolette), il sistema antiossidante della pelle non è sempre in grado di proteggerla. Quindi è necessario utilizzare agenti che potenziano la protezione antiossidante.

Vitamina A (retinolo, retinolo). Il ruolo della vitamina A nella vita del corpo è vario. Il retinolo e i suoi metaboliti retinici (cis- e transaldeide) e l'acido retinolico, gli esteri del retinolo (retinil palmitato, retinil acetato, ecc.) subiscono alcune trasformazioni sotto l'influenza di enzimi specifici.

Lo studio del retinolo iniziò nel 1909, fu sintetizzato nel 1933 da Paul Karrer. La vitamina A è presente nei prodotti alimentari sotto forma di esteri, nonché sotto forma di provitamine: alfa, beta e gamma-carotene, ecc. (nei prodotti di origine vegetale). Il carotene fu scoperto nel 1931 nelle carote. Il più attivo è il β-carotene.

La vitamina A è ampiamente distribuita. Si trova nei prodotti animali, nel fegato di bovini e suini, nel tuorlo d'uovo, nel latte intero, nella panna acida, nel fegato di spigola, di merluzzo, di ippoglosso, ecc.

I caroteni sono anche una fonte di vitamina A (verdure a polpa rossa: carote, pomodori, peperoni, ecc.). La degradazione dei caroteni avviene principalmente negli enterociti sotto l'azione di un enzima specifico (β-carotene diossigenasi (non è esclusa la possibilità di una trasformazione simile nel fegato) nella retina. Sotto l'azione di una specifica refuttasi intestinale, la retina si riduce a retinolo.L'assorbimento migliora in presenza di grassi e in presenza di acidi grassi insaturi.La vitamina A ha proprietà immunostimolanti.

Con il beriberi A, insieme ai fenomeni generali, si osserva una lesione specifica della pelle, delle mucose e degli occhi. C'è una lesione dell'epitelio della pelle, accompagnata da proliferazione e dalla sua cheratinizzazione patologica. Si osserva ipercheratosi, la pelle è intensamente squamosa, si formano crepe, compaiono acne, cisti delle ghiandole sebacee, esacerbazione di infezioni batteriche e micotiche. Si verificano danni alle mucose del tratto gastrointestinale, al sistema genito-urinario, all'apparato respiratorio, che interrompono la loro funzione e contribuiscono allo sviluppo di malattie (gastrite, cistite, pielite, laringotracheobronchite, polmonite). Il danno al bulbo oculare è caratteristico: xeroftalmia, ridotta acuità visiva, capacità di distinguere gli oggetti al crepuscolo (violazione dell'adattamento all'oscurità), con grave beriberi, la percezione del colore può essere compromessa.

Con una carenza di vitamina A, la crescita ossea è disturbata, poiché la vitamina A è necessaria per la sintesi dei condroitin solfati nelle ossa e in altri tessuti. La vitamina A e i carotenoidi hanno una pronunciata proprietà antiossidante grazie alla capacità di inibire la perossidazione lipidica.

Carotenoidi - β-carotene (si accumula nelle ovaie, proteggendo le uova dai perossidi), reservatolo (presente nel vino rosso e nelle arachidi - un potente antiossidante), licopene (ha una pronunciata proprietà antiossidante contro le lipoproteine, presenti nei pomodori), ecc. (luteina , zeaxantina, cantaxantina si accumulano nella retina).

Nei cosmetici moderni, un posto speciale è dato ai retinoidi (composti sintetici e naturali, simili nell'azione al retinolo). La vitamina A, come notato, regola i processi biochimici nella pelle, è in grado di agire sulle cellule della pelle (regola i processi di proliferazione, differenziazione e interazioni intercellulari).

I retinoidi applicati localmente (a concentrazioni dello 0,001-1% - retin-A, airol, radevit, acido retinoico, differin, ecc.) contribuiscono al rinnovamento dell'epidermide, normalizzano il funzionamento delle ghiandole sebacee, ripristinano la matrice dermica, vengono utilizzati nei programmi di cura dell'acne e rallentano i processi di invecchiamento.

Non dovresti usare questi farmaci quando assumi determinati farmaci che hanno proprietà fotosensibilizzanti (tetracicline, sulfamidici, tiazidici, ecc.). I farmaci hanno proprietà teratogene, non sono raccomandati per l'uso nelle donne in gravidanza. L'uso di farmaci per uso generale è descritto nella sezione "Trattamento dell'acne".

Attività antiossidante della vitamina E.

Vitamina E (tocoferolo acetato, Tocopheroli acetas). Il tocoferolo acetato è un preparato sintetico di vitamina E. L'α-tocoferolo ha la più alta attività biologica. Altri tocoferoli sono conosciuti anche con il nome di "vitamina E", sono simili per natura chimica e azione biologica. La vitamina E ha una pronunciata proprietà antiossidante. Cattura gli elettroni spaiati delle specie reattive dell'ossigeno, blocca la perossidazione lipidica (cioè inibisce la perossidazione degli acidi grassi insaturi), stabilizzando lo stato delle membrane cellulari. Questa proprietà, che impedisce l'ossidazione degli acidi grassi insaturi, viene utilizzata nei cosmetici, consentendo di evitare l'irrancidimento dei grassi.

Inoltre, la vitamina E è coinvolta nella biosintesi dell'emoglobina e delle proteine ​​nel sangue, nella divisione cellulare, nella respirazione dei tessuti e in altri processi complessi e importanti. La vitamina E ripristina la vitamina A e il coenzima Q10 (ubichinone). Inoltre, l'azione della vitamina E è associata all'azione degli oligoelementi (in particolare il selenio, che fa parte del fosfolipide glutatione perossidasi e della glutatione perossidasi, la cui attività dipende dalla vitamina C).

I tocoferoli in natura si trovano nelle parti verdi delle piante, soprattutto nei giovani germogli di cereali, alcuni di essi si trovano nel grasso, nella carne animale, nelle uova, nel latte, nei gamberetti, nei calamari, ecc.

In medicina e cosmetologia vengono utilizzati estratti di cereali, chicchi germogliati, oli vegetali spremuti a freddo. I seguenti oli vegetali sono ricchi di tocoferolo:

soia (1140 mg/kg);

semi di cotone (990 mg/kg);

mais (930 mg/kg);

olio d'oliva (130 mg/kg)

e altri (olio di arachidi, olivello spinoso, palma, mandorla, nocciola).

1.4 Sistema antiossidante non enzimatico

I componenti dell'AOS non enzimatico possono essere sostanze a basso peso molecolare con un'elevata costante di velocità di interazione con i ROS.

L'AOS non enzimatico comprende composti di varia struttura e proprietà chimica: idrosolubile - glutatione, ascorbato, cisteina, ergotioneina e idrofobo - - tocoferolo, vitamina A, carotenoidi, ubichinoni, vitamine del gruppo K, che riducono il tasso di formazione di radicali liberi e ridurre la concentrazione dei prodotti di reazione, che si verificano con la partecipazione dei radicali.

La direzione principale dell'azione dell'AO a basso peso molecolare è associata alla protezione di proteine, acidi nucleici, polisaccaridi e biomembrane dal danno ossidativo durante i processi dei radicali liberi. Gli AO a basso peso molecolare diventano importanti in condizioni di stress ossidativo, quando gli AO enzimatici sono meno efficaci del loro effetto protettivo. Le ragioni di ciò sono la rapida inattivazione del pool costitutivo degli enzimi da parte dei radicali liberi e il notevole tempo necessario per indurne la sintesi.

I lipidi contengono antiossidanti naturali (AO), che influenzano significativamente la velocità della reazione di terminazione della catena di ossidazione. Tre gruppi di sostanze appartengono agli AO idrofobici di tipo fenolico: tocoferoli, ubichinoni e vitamine del gruppo K. Ciascuna di queste sostanze forma un gruppo di composti strutturalmente correlati, tra cui chinoni, chinoli, cromanoli e cromenoli. Nel doppio strato lipidico delle membrane, queste forme possono passare l'una nell'altra. Ciascun gruppo di AO naturali è presente nei lipidi prevalentemente in una forma, la più stabile per questi composti: le vitamine del gruppo K sono sotto forma di chinoni, i tocoferoli sono nei lipidi, principalmente nella forma ciclica di 6-idrossicromani, sia nella forma sotto forma di tocoferolo libero e sotto forma di suoi esteri, per gli ubichinoni la più stabile è la forma chinone. La forma idrochinonica degli ubichinoni è piuttosto instabile e viene ossidata dall'ossigeno atmosferico, tuttavia fino al 70% dell'ubichinone nelle cellule può essere in forma ridotta. Più stabili sono le forme cicliche: gli ubicromenoli, che non sono coinvolti nel processo di trasferimento degli elettroni lungo la catena respiratoria. Si presume che questa forma svolga il ruolo di AO nei lipidi.

Una caratteristica dei composti di cui sopra è la presenza nella loro struttura di sostituenti alifatici laterali, costituiti da diverse unità isoprenoidi, che differiscono nel grado di insaturazione.

Gli AO naturali contenuti nei lipidi includono forme fenoliche ridotte che reagiscono attivamente con i radicali lipidici perossidici (ROO) e forme chinoniche ossidate che interagiscono con i radicali alchilici (R). Le vitamine del gruppo K e il tocoferolo hanno un'affinità significativa per i perossiradicali, le costanti di velocità di reazione sono rispettivamente 5,8106 e 4,7106 M-1s-1. Gli ubichinoli e gli ubicromenoli sono 10 volte meno attivi dei tocoferoli. L'elevata affinità degli AO naturali per i radicali perossidici è dovuta alla presenza di gruppi idrossilici labili nelle loro molecole e la lunghezza e il grado di insaturazione delle catene laterali non hanno un effetto significativo.

I chinoni reagiscono facilmente con i radicali alchilici dei lipidi (R), la cui quota nella quantità totale di radicali liberi nell'LPO è elevata, secondo il meccanismo:

R+QRQ; RQ + R RQR e può inibire efficacemente l'ossidazione.

I chinoni e i loro derivati ​​sono in grado di reagire con i ROS, in particolare i chinoni sono in grado di legare i radicali anionici superossido coinvolti nell'inizio delle catene di ossidazione dei lipidi dei radicali liberi per formare semichinoni. Allo stesso tempo, si presume che gli ubisemichinoni e gli ubichinoni, come il menasemichinone e il menadiolo, possano reagire con l'ossigeno molecolare per formare radicali anionici superossido.

2. Materiali e metodi di ricerca

2.1 Panoramica generale dei metodi per determinare il contenuto delle vitamine A ed E

Nel campo dello studio delle vitamine si è accumulato un materiale enorme e diversificato, che indica che le vitamine sono composti organici di varia natura chimica, necessari per garantire il metabolismo, che è alla base di tutti i processi vitali. A questo proposito, l'interesse per le vitamine non si indebolisce nel tempo, ma aumenta ancora di più. Di particolare importanza è lo sviluppo di metodi per determinare le vitamine in vari oggetti al fine di controllarne il contenuto negli alimenti, nei cosmetici e nei farmaci.

Metodi per determinare il contenuto di vitamina A nei prodotti.

Nella determinazione quantitativa della vitamina A nei prodotti alimentari vengono utilizzati vari metodi: colorimetrico, fluorescente, spettroscopia diretta e HPLC. La scelta del metodo è determinata dalla disponibilità dell'una o dell'altra attrezzatura, dallo scopo dello studio, dalle proprietà del materiale analizzato, dal contenuto previsto di vitamina A e dalla natura delle impurità associate.

L'isolamento della vitamina viene effettuato mediante bollitura con una soluzione alcolica di KOH in ambiente di azoto; e successiva estrazione con etere di petrolio.

1. Per la determinazione quantitativa delle sostanze con attività della vitamina A è possibile utilizzare la spettrofotometria diretta, basata sulla capacità di questi composti di assorbire selettivamente la luce a diverse lunghezze d'onda nella regione UV dello spettro. L'assorbimento è proporzionale alla concentrazione di una sostanza misurata a quelle lunghezze d'onda in cui si osserva la caratteristica massima di assorbimento di un dato composto nel solvente utilizzato. Il metodo è il più semplice, veloce, piuttosto specifico. Fornisce risultati affidabili nella determinazione della vitamina A in oggetti che non contengono impurità con assorbimento nella stessa regione spettrale. In presenza di tali impurezze, il metodo può essere utilizzato in combinazione con una fase di separazione cromatografica.

2. Un metodo promettente è il metodo fluorescente basato sulla capacità del retinolo di fluorescere sotto l'azione dei raggi UV (lunghezza d'onda della luce emozionante 330-360 nm). Il massimo della fluorescenza si osserva nella regione di 480 nm. La determinazione della vitamina A con questo metodo è disturbata dai carotenoidi e dalla vitamina D. Per eliminare l'effetto interferente, viene utilizzata la cromatografia su allumina. Lo svantaggio del metodo fluorescente è l'attrezzatura costosa.

3. In precedenza, il più comune era il metodo colorimetrico per determinare la vitamina A mediante reazione con cloruro di antimonio. Utilizzare una soluzione di cloruro di antimonio in cloroformio (reagente Carr-Price). Il meccanismo della reazione non è stato stabilito con precisione e si presume che nella reazione entri un'impurezza di SbCL5 in SbCl3. Il composto formato nella reazione è colorato di blu. La misurazione della densità ottica viene effettuata ad una lunghezza d'onda di 620 nm per 3-5 secondi. Uno svantaggio significativo del metodo è l'instabilità del colore in via di sviluppo, nonché l'elevata idrolizzabilità di SbCl3. Si prevede che la reazione proceda come segue:

Questa reazione non è specifica per la vitamina A; i carotenoidi danno un colore simile, ma la separazione cromatografica di questi composti permette di eliminare il loro effetto interferente.

La determinazione della vitamina A con i metodi elencati è solitamente preceduta da una fase preparatoria, comprendente l'idrolisi alcalina delle sostanze grasse e l'estrazione del residuo insaponificabile con un solvente organico. Spesso è necessario effettuare una separazione cromatografica dell'estratto.

4. Recentemente, al posto della cromatografia su colonna, si sta utilizzando sempre più spesso l'HPLC, che consente di separare le vitamine liposolubili (A, D, E, K), solitamente presenti contemporaneamente nei prodotti alimentari, e di quantificarle con grande accuratezza. L'HPLC facilita la determinazione di varie forme di vitamine (vitamina A-alcol, suoi isomeri, esteri del retinolo), che è particolarmente necessaria quando si controlla l'introduzione di vitamine nei prodotti alimentari.

Metodi per determinare il contenuto di vitamina E nei prodotti.

Il gruppo di sostanze accomunate dal nome comune "vitamina E" comprende derivati ​​​​del tocolo e del trienolo, che hanno l'attività biologica dell'a-tocoferolo. Oltre all'a-tocoferolo, sono noti altri sette composti correlati con attività biologica. Tutti possono essere trovati nei prodotti. Di conseguenza, la principale difficoltà nell'analisi della vitamina E è che in molti casi è necessario considerare un gruppo di composti che hanno una grande somiglianza chimica, ma allo stesso tempo differiscono nell'attività biologica, che può essere valutata solo con un metodo biologico . È difficile e costoso, quindi i metodi fisico-chimici hanno quasi completamente sostituito quelli biologici.

Le principali fasi della determinazione della vitamina E: preparazione del campione, idrolisi alcalina (saponificazione), estrazione del residuo insaponificabile con solvente organico, separazione della vitamina E dalle sostanze interferenti e separazione dei tocoferoli mediante vari tipi di cromatografia, determinazione quantitativa. I tocoferoli sono molto sensibili all'ossidazione in ambiente alcalino; pertanto, la saponificazione e l'estrazione vengono effettuate in atmosfera di azoto e in presenza di un antiossidante (acido ascorbico). Quando saponificate, le forme insature (tocotrienoli) possono essere distrutte. Pertanto, se è necessario determinare tutte le forme di vitamina E contenute nel prodotto, la saponificazione viene sostituita da altri tipi di lavorazione, ad esempio la cristallizzazione a basse temperature.

1. La maggior parte dei metodi fisico-chimici per la determinazione della vitamina E si basano sull'uso delle proprietà redox dei tocoferoli. Per determinare la quantità di tocoferoli nei prodotti alimentari, la reazione di riduzione del ferro ferrico in ferro ferroso con tocoferoli viene spesso utilizzata per formare un complesso colorato di Fe (2+) con reagenti organici. Il più comunemente usato è 2,2 "- dipiridile, con il quale Fe (2+) dà un complesso di colore rosso (lmax \u003d 500 nm). La reazione non è specifica. Vi entrano anche caroteni, stireni, vitamina A, ecc. Inoltre, l'intensità del colore dipende in modo significativo dal tempo, dalla temperatura, dall'illuminazione.Pertanto, per migliorare l'accuratezza dell'analisi, i tocoferoli vengono preliminarmente separati dai composti che interferiscono con la determinazione mediante cromatografia gas-liquido, HPLC.Quando si determina l'E -il valore vitaminico dei prodotti in cui l'a-tocoferolo costituisce più dell'80% dei tocoferoli totali (carne, latticini, pesce, ecc.) è spesso limitato alla determinazione della quantità di tocoferoli. Quando altri tocoferoli sono presenti in quantità significative (oli vegetali , cereali, prodotti da forno, frutta secca), per separarli viene utilizzata la cromatografia su colonna.

2. Per determinare la quantità di tocoferoli è possibile utilizzare anche il metodo fluorescente. Gli estratti di esano hanno un massimo di fluorescenza a 325 nm ad una lunghezza d'onda di eccitazione di 292 nm.

3. Per la determinazione dei singoli tocoferoli, il metodo HPLC è di indubbio interesse, poiché fornisce sia la separazione che l'analisi quantitativa in un unico processo. Il metodo è inoltre caratterizzato da elevata sensibilità e accuratezza. La rilevazione viene effettuata mediante assorbimento o mediante fluorescenza.

2.2 Determinazione del contenuto quantitativo di vitamine A ed E nei frutti di mare

La determinazione del contenuto quantitativo di vitamine A ed E è stata effettuata su campioni di quattro tipi di frutti di mare congelati (gamberetti, polpi, calamari, cozze) e tre tipi di pesce di mare congelato (merluzzo, melù, passera). Sono stati studiati cinque campioni paralleli di ciascun oggetto, in cui è stato determinato il contenuto di vitamine A ed E.

Metodo per determinare il contenuto quantitativo delle vitamine A ed E .

La carne tritata dei frutti di mare (un campione di 1 g), 1 ml di alcol e 1 ml di acqua distillata vengono posti in provette da centrifuga. Chiudere le provette con i coperchi e mescolare il contenuto agitando delicatamente. Aggiungere quindi 5 ml di esano e agitare nuovamente. Successivamente centrifugare per 10 minuti a 1500 giri/min.

Per le misurazioni viene utilizzato lo strato di esano chiaramente separato.

La determinazione del contenuto delle vitamine A ed E è stata effettuata sull'analizzatore "Fluorat".

La calibrazione dello strumento “Fluorat” è stata effettuata misurando i segnali di fluorescenza delle soluzioni preparate. Il controllo di stabilità della caratteristica di calibrazione consiste nel misurare la concentrazione di vitamine in diverse miscele. La graduazione è riconosciuta stabile se il valore ottenuto della concentrazione di vitamine nella miscela differisce da quello noto non più del 10% nell'intervallo 0,5-2,0 mg/dm 3 e del 20% a concentrazioni inferiori. Se i risultati ottenuti non sono conformi agli standard specificati, il processo di calibrazione deve essere ripetuto.

Il dispositivo si basa su un metodo fluorimetrico per misurare il contenuto di sostanze organiche e inorganiche nella regione spettrale di 250-900 nm (ad esempio, vitamina E nell'intervallo 300-320 nm). Per l'analisi sono state utilizzate cuvette da 10x20 mm. Mentre si lavora su "Fluorato" è necessario selezionare il metodo richiesto dal menu, quindi misurare il segnale di fondo, quindi installare la cuvetta con il campione e avviare il processo di misurazione.

Come filtri luminosi durante la misurazione della vitamina E vengono utilizzati un filtro luminoso di eccitazione E-1 (292 nm) e un filtro luminoso di registrazione E-2 (320 nm). Il filtro di eccitazione A-1 (335 nm) e il filtro di rilevamento A-2 (460 nm) vengono utilizzati come filtri luminosi nell'analisi della vitamina A.

Questo metodo per determinare il contenuto di vitamine è stato scelto per la disponibilità dell'attrezzatura necessaria e la facilità d'uso.

2.3 Determinazione del contenuto di coniugati dienici nei frutti di mare

Oltre al fatto che l'attività antiossidante dei frutti di mare può essere giudicata dal contenuto di vitamine A ed E e dal contenuto di coniugati dienici.

I prodotti primari della perossidazione lipidica comprendono endoperossidi ciclici e mono- e idroperossidi alifatici, i cosiddetti perossidi lipidici e coniugati dienici.

L'ossidazione dei radicali liberi, o perossido, dei lipidi (LPO) è una reazione a catena autosufficiente, i cui prodotti sono necessari con moderazione per l'attuazione di funzioni corporee come il rinnovamento delle membrane biologiche, la fagocitosi, la regolazione della pressione sanguigna, ecc., ma in grandi quantità sono dannosi, perché interrompono la struttura delle membrane cellulari.

Durante l'ossidazione dei radicali liberi dell'acido arachidonico, l'idrogeno viene estratto nella posizione b rispetto al doppio legame, il che porta allo spostamento di questo doppio legame con la formazione di DC.

I coniugati dienici sono metaboliti tossici che hanno un effetto dannoso su lipoproteine, proteine, enzimi e acidi nucleici.

La determinazione dei coniugati dienici presenta un vantaggio significativo per valutare la perossidazione lipidica, poiché riflette lo stadio iniziale dell'ossidazione. Un substrato comune per la determinazione dei coniugati dienici è qualsiasi sostanza contenente acidi grassi polinsaturi.

I coniugati dienici hanno assorbimento nella regione UV (l = 232 nm), coefficiente di estinzione molare 2,2 10 5 cm -1 M -1 . La preparazione del campione per l'analisi dei coniugati dienici prevede necessariamente l'estrazione dei lipidi con solventi organici.

a) Estrazione dei coniugati dienici dal siero sanguigno o dai tessuti con una miscela eptano-isopropanolo, seguita dalla misurazione della densità ottica nella fase eptano o isopropanolo (l= 232-234 nm).

b) Dall'analisi HPLC si è scoperto che i coniugati dienici formati nel corpo umano sono principalmente rappresentati da isomeri dell'acido linoleico, acido ottodeca-9 cis -, trans - dienoico.

In questo lavoro, il grado di coniugazione dienica degli acidi grassi superiori insaturi è stato determinato mediante il metodo I.D. Acciaio (1977).

Principio. Il processo di ossidazione perossidica degli acidi grassi polinsaturi è accompagnato da una riorganizzazione dei doppi legami e dalla formazione di un sistema di strutture dieniche coniugate con un massimo di assorbimento a 232-234 nm con una spalla nella regione di 260-280 nm, corrispondente a chetodieni coniugati.

Reagenti:

1) eptano

2) isopropanolo

3) alcool etilico

Progresso della ricerca:

Per determinare i coniugati dienici, 300 mg di carne di pesce di mare sono stati omogeneizzati con 3 ml di una miscela eptano:isopropano in un rapporto di 1:1 e centrifugati per 10 minuti a 6000 giri al minuto. Al surnatante sono stati aggiunti 0,25 ml di acqua. A 0,5 ml della fase eptanica sono stati aggiunti 2,5 ml di etanolo. La densità ottica viene misurata a l=233 nm rispetto al controllo (eptano:isopropano 1:1).

Durante la perossidazione lipidica, nella fase di formazione dei radicali liberi, nelle molecole SFA appare un sistema di doppi legami coniugati, accompagnato dalla comparsa di un nuovo massimo nello spettro di assorbimento a 233 nm.

La DC è stata calcolata utilizzando la formula:

CC=D233/(E*s)

dove D233 - densità ottica;

E - coefficiente di estinzione molare, 2,2 * 10 5 cm -1 * M -1;

C - concentrazione lipidica, mg / ml.

I coniugati dienici sono stati espressi come µmol DC/mg lipidi.

3. Risultati e discussioni

Secondo i metodi selezionati per la determinazione delle vitamine A ed E e dei coniugati dienici, sono stati condotti esperimenti, a seguito dei quali sono presentati nelle figure.

Nota* -R< 0,05 по сравнению с мясом осьминога

Figura 3.1 - Contenuto di vitamina A nei frutti di mare

Guidati dai dati della Figura 3.1, i campioni di frutti di mare studiati possono essere organizzati nella seguente sequenza, in base all'aumento del contenuto di vitamina A: polpo, calamaro, cozza, gamberetti. Il contenuto di vitamina A nella carne di calamaro è 2,3 volte maggiore rispetto alla carne di polpo, la carne di cozze contiene 4,6 volte più vitamina A e la carne di gamberetti è 6,9 volte maggiore.

Figura 3.2 - Il contenuto di vitamina A nei pesci marini

Secondo i risultati degli esperimenti sul contenuto quantitativo di vitamina A nella carne di pesce di mare, si può vedere che i campioni studiati contengono quasi la stessa quantità di vitamina A (Fig. 3.2).

Nota* -R< 0,05 по сравнению с мясом осьминога

Figura 3.3- Il contenuto di vitamina E nei frutti di mare

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Con uno studio approfondito dei processi di produzione di concentrati alimentari e di essiccazione delle verdure, quando si stabilisce il valore nutrizionale dei prodotti finiti, nonché quando si controlla la produzione di prodotti fortificati, viene determinato il contenuto delle seguenti vitamine: vitamina C (acido ascorbico) , B1 (tiamina), B2 (riboflavina), PP (acido nicotinico), carotene (provitamina A).

Preparazione di campioni per la determinazione delle vitamine. I campioni dei prodotti esaminati vengono preparati immediatamente prima dell'analisi. Quando si analizzano frutta e verdura fresca, i campioni vengono tagliati da singoli campioni con un coltello in acciaio inossidabile sotto forma di segmenti longitudinali, che vengono rapidamente tritati con un coltello (cavolo, cipolla) o su una grattugia (patate, radici), accuratamente mescolati e dalla massa omogenea risultante viene prelevato un campione di almeno 200 campioni, che viene immediatamente inviato alla ricerca.

Le bacche fresche e i piccoli frutti succosi non vengono schiacciati prima; da un campione medio, diverse bacche e frutti vengono presi in un barattolo da luoghi diversi, mescolati e viene prelevato un campione per l'analisi. Le ossa vengono rimosse dai frutti e dalle bacche con i noccioli, quindi si procede come descritto sopra.

Frutta e verdura secca di almeno 50 g vengono frantumate in un mulino da laboratorio o con le forbici e il materiale tritato risultante viene versato in un barattolo con tappo smerigliato. Dalla massa accuratamente miscelata viene prelevato un campione per l'analisi di laboratorio.

I concentrati alimentari in una quantità di almeno 200 g vengono frantumati in un mulino da laboratorio, miscelati e viene prelevato un campione per l'analisi.

I concentrati di latte alimentare vitaminizzato (in forma di bricchette) di almeno 100 g vengono frantumati e macinati in un mortaio, miscelati accuratamente e viene prelevato un campione per l'analisi.

I prodotti in polvere in una quantità di almeno 50 g vengono accuratamente miscelati prima del campionamento per la ricerca.

Nello studio di prodotti liquidi, puree e pastosi, i campioni per l'analisi vengono prelevati dopo un'accurata miscelazione del campione.

Determinazione della vitamina C

La vitamina C, acido l-ascorbico (C6H8O6), si trova negli alimenti in due forme: ridotta e ossidata (acido deidroascorbico).

I metodi chimici quantitativi per la determinazione dell'acido ascorbico si basano sulle sue proprietà riducenti. Il metodo principale per determinare il contenuto di acido ascorbico nei farmaci e nei prodotti alimentari è la titolazione indofenolo o iodometrica. Il reagente indofenolo utilizzato - 2,6-diclorofenolindofenolo, blu, viene ridotto durante la titolazione dell'acido ascorbico e si trasforma in un composto leuco incolore. La fine della reazione è giudicata dal colore rosa della soluzione in esame, causato da un eccesso dell'indicatore, che in ambiente acido ha una colorazione rosa. Il contenuto di vitamina C nel prodotto è determinato dalla quantità di indofenolo utilizzata per la titolazione. Nella titolazione iodometrica viene utilizzata una soluzione di iodato di potassio, l'amido funge da indicatore.

Quando si determina la vitamina C nei prodotti alimentari, vengono utilizzati metodi di titolazione dell'indofenolo: arbitrato, utilizzando idrogeno solforato e controllo (semplificato). La scelta del metodo dipende dalle proprietà del prodotto in esame e dallo scopo dell'analisi.

Metodo di arbitrato (indofenolico utilizzando idrogeno solforato)

Una porzione del prodotto in esame 10-50 g, a seconda del contenuto atteso di vitamina C, prelevata con una precisione di 0,01 g, viene trasferita quantitativamente utilizzando una soluzione al 5% di acido acetico in un matraccio tarato (o cilindro) e il contenuto del pallone si portano con lo stesso acido al volume di 50-100 ml. Quando si analizzano concentrati e frutta e verdura essiccata, una porzione di prova di 5–10 g viene macinata in un mortaio con 5–10 g di polvere di vetro o sabbia di quarzo (precedentemente ripulita dalle impurità di ferro, lavata e calcinata) e con una quantità tripla di una soluzione al 5% rispetto alla porzione da analizzare acido acetico. Durante la macinazione il prodotto analizzato deve essere completamente ricoperto di acido acetico. L'impasto accuratamente macinato viene lasciato in infusione in un mortaio per 10 minuti, dopodiché il contenuto del mortaio viene versato in un matraccio tarato (o cilindro) attraverso un imbuto, cercando di non trasferire il sedimento. Il mortaio, l'imbuto e il bastone vengono sciacquati più volte con una soluzione al 5% di acido acetico, lasciando ogni volta depositare il sedimento. I liquidi di lavaggio vengono versati nella soluzione di prova in un matraccio tarato (o cilindro) e regolati ad un volume di 50-100 ml, a seconda delle dimensioni del campione prelevato e del contenuto previsto di vitamina C. Il contenuto del matraccio tarato o cilindro vengono accuratamente miscelati e centrifugati o filtrati rapidamente attraverso uno strato di cotone idrofilo.

10 ml dell'estratto di acido acetico ottenuto vengono trasferiti con una pipetta in un pallone, un bicchiere o una provetta da centrifuga con una capacità di 60-80 ml, e lì vengono aggiunti 0,4 g di carbonato di calcio e 5 ml di una soluzione al 5% per creare l'estratto di acido acetico ottenuto. pH richiesto e chiarire la soluzione acetato di piombo, preparato in una soluzione al 5% di acido acetico. Questa operazione deve essere eseguita con attenzione, poiché l'aggiunta di carbonato di calcio si accompagna a formazione di schiuma. La soluzione viene rapidamente centrifugata o filtrata in un pallone asciutto attraverso un piccolo filtro pieghettato preparato in anticipo.

Se il filtrato risulta torbido si ripete la chiarificazione su un'altra porzione dell'estratto acetico del prodotto analizzato. Aggiungere ad essa aumentata di 2, 3 o 4 volte la quantità di carbonato di calcio e una soluzione al 5% di acetato di piombo, quindi filtrare o centrifugare, come sopra indicato. Una corrente di idrogeno solforato ottenuta dall'apparato Kipp mediante l'azione di acido cloridrico (1:1) o solforico (1:3) diluito su solfuro di ferro viene fatta passare attraverso un filtrato trasparente per 5-15 minuti. Per una precipitazione rapida e completa del solfuro di piombo, la soluzione viene agitata vigorosamente all'inizio del passaggio dell'idrogeno solforato. Il passaggio dell'idrogeno solforato è completo quando lo strato liquido sopra il precipitato nero di solfuro di piombo diventa trasparente. La soluzione viene filtrata attraverso un piccolo filtro secco senza ceneri in un pallone asciutto e l'idrogeno solforato viene completamente rimosso dal filtrato trasparente mediante una corrente di anidride carbonica da un cilindro o apparecchio Kipp caricato con marmo e acido cloridrico diluito (1: 1). L'anidride carbonica può essere sostituita con azoto. Il controllo della completezza della rimozione dell'idrogeno solforato si effettua utilizzando carta da filtro inumidita con una soluzione di acetato di piombo, che viene portata al collo del cono, in assenza di idrogeno solforato la carta rimane incolore, l'aspetto di una la macchia giallo-nera su di esso indica la presenza di idrogeno solforato. Il passaggio dell'idrogeno solforato e del gas inerte deve essere effettuato sotto una cappa aspirante.

5 ml di una soluzione all'80% di acido acetico e tanta acqua distillata vengono prima versati nel pallone con una pipetta in modo che il volume totale di liquido con la soluzione di prova sia di 15 ml. Successivamente si pipettano e si titolano da 1 a 10 ml della soluzione chiarificata in esame ottenuta dopo la rimozione dell'idrogeno solforato da una microburetta o micropipetta con 0,001 N. una soluzione di 2,6-diclorofenolindofenolo fino alla comparsa di una colorazione rosa, che non scompare entro 30-60 secondi. La titolazione viene effettuata in gocce con leggero scuotimento continuo della soluzione titolata. La titolazione non dovrebbe durare più di 2 minuti. Al termine della titolazione è necessario, agitando vigorosamente la soluzione, aggiungere altre due gocce di una soluzione di 2,6-diclorofenolindofenolo; se il colore della soluzione in esame aumenta, si può presumere che la fine della reazione sia stata trovata correttamente, nel qual caso il volume delle gocce di indicatore aggiunte non viene preso in considerazione. Quando si determina la quantità di soluzione di prova necessaria per la titolazione, si deve presumere che per la titolazione non vengano utilizzati più di 2 ml di 0,001 N. una soluzione di 2,6-diclorofenolindofenolo.

La determinazione della vitamina C viene effettuata almeno due volte e i risultati delle titolazioni parallele non dovrebbero differire di più di 0,04 ml. Il contenuto di vitamina C si calcola come media aritmetica di 2-3 determinazioni parallele. Quando si calcolano i risultati della titolazione, è necessario introdurre una correzione per la determinazione del controllo: titolazione 0,001 N. una soluzione di 2,6-diclorofenolindofenolo in una miscela di 5 ml di acido acetico all'80% e 10 ml di acqua distillata fino alla comparsa di una colorazione rosa. Questa correzione, che solitamente è pari a 0,06-0,08 ml per un volume di 15 ml, viene sottratta dalla quantità totale dell'indicatore utilizzato per la titolazione della soluzione in esame.

dove V è la quantità di 0,001 n. Soluzione di 2,6-diclorofenolindofenolo utilizzata per la titolazione, tenendo conto della correzione per la titolazione di controllo, ml; K - fattore di conversione esattamente a 0,001 n. una soluzione di 2,6-diclorofenolindofenolo; V1 è il volume a cui è stato portato il campione quando vi è stato aggiunto il liquido estraente, ml; V2 è il volume del liquido analizzato prelevato per la titolazione, ml; V3 è il volume della soluzione o dell'estratto iniziale prelevato per l'analisi dopo l'aggiunta di acetato di piombo, ml; V4 è il volume della soluzione iniziale o dell'estratto prelevato per l'analisi prima del trattamento con acetato di piombo; g - campione del prodotto, g; 0,088 - la quantità di acido ascorbico corrispondente a 1 ml esattamente di 0,001 N. una soluzione di 2,6-diclorofenolindofenolo.

La determinazione della vitamina C non deve essere effettuata alla luce solare diretta. La durata dell'analisi non deve essere superiore a 1 ora.

Preparazione di 0,001 N. Soluzione indicatrice di 2,6-diclorofenolindofenolo

In un matraccio tarato da un litro si agitano 0,25-0,3 g dell'indicatore con 600 ml di acqua distillata per 1,5-2 ore (si può lasciare sciogliere per una notte), si rabboccano con acqua distillata fino a 1 litro, si mescola bene e si filtra . La soluzione indicatrice è adatta per l'analisi entro 5-10 giorni. Va conservato al buio, in un luogo fresco, preferibilmente in frigorifero.

Il titolo dell'indicatore viene controllato quotidianamente. La comparsa di una tonalità sporca durante il controllo del titolo indica l'inadeguatezza della soluzione indicatrice per l'analisi.

Determinazione del titolo della soluzione indicatrice - 2,6-diclorofenolindofenolo

Il titolo della soluzione indicatrice può essere impostato in due modi.

Primo modo. A 5 ml della soluzione dell'indicatore aggiungere 2,5 ml di una soluzione satura di ossalato di sodio e titolare con idrossido di sodio 0,01 N da una microburetta. Soluzione salina di Mohr preparata in 0,02 N. soluzione di acido solforico fino a quando il colore blu scompare e il colore bluastro-verdastro vira al giallo ambrato. Il titolo della soluzione salina di Mohr è fissato a 0,01 N. soluzione di permanganato di potassio e il titolo di quest'ultimo è 0,01 n. soluzione di ossalato di sodio o acido ossalico secondo metodi convenzionali.

La soluzione salina di Mohr rimane adatta all'analisi per 2-3 mesi se conservata in un luogo buio e fresco. Il titolo della soluzione salina di Mohr viene controllato almeno una volta al mese.

Il secondo modo. Alcuni cristalli di acido ascorbico (circa 1-1,5 mg) vengono sciolti in 50 ml di una soluzione di acido solforico al 2%. 5 ml di questa soluzione, prelevati con una pipetta, vengono titolati con una soluzione di 2,6-diclorofenolindofenolo da una microburetta fino alla comparsa di una colorazione rosa, che non scompare entro 3 minuti. Parallelamente, lo stesso volume (5 ml) di soluzione di acido ascorbico viene titolato da un'altra microburetta con esattamente 0,001 N. una soluzione di iodato di potassio (0,3568 g di KJO3, essiccati per 2 ore a 105 ° C, vengono sciolti in 1 l di acqua distillata, la soluzione risultante 0,01 N di KJO3 viene diluita 10 volte in un matraccio tarato con acqua distillata prima dell'analisi) . La titolazione viene effettuata in presenza di numerosi cristalli (1-2 mg) di ioduro di potassio e 2-3 gocce di una soluzione di amido all'1% fino alla comparsa di una colorazione blu. Questa titolazione viene convenientemente effettuata in una tazza di porcellana.

Il titolo di una soluzione di 2,6-diclorofenolindofenolo (x) in termini di acido ascorbico si calcola con la formula

dove V è la quantità di 0,001 n. Soluzione KJO3 utilizzata per la titolazione della soluzione di acido ascorbico, ml; V1 - quantità di soluzione di 2,6-diclorofenolindofenolo utilizzata per la titolazione della soluzione di acido ascorbico, ml; 0,088 - la quantità di acido ascorbico corrispondente a 1 ml esattamente di 0,001 N. soluzione di 2,6-diclorofenolindofenolo, mg.

Metodo di controllo semplificato per la determinazione della vitamina C

Il metodo viene utilizzato per analisi di massa di frutta e verdura fresca. Permette di determinare l'acido ascorbico solo in forma ridotta. Precisione del metodo ±20%.

Metodo di determinazione. A seconda del contenuto stimato di vitamina C nel prodotto, un campione di 10-30 g viene prelevato in un bicchiere pesato e vi si versa rapidamente 50 ml di una soluzione di acido cloridrico al 4%; I campioni riempiti con acido possono essere conservati per 10-15 minuti. Il campione, insieme all'acido, viene trasferito in un mortaio di porcellana. Parte dell'acido della malta viene versata in un matraccio o cilindro tarato con una capacità di 100 ml e il campione con una piccola quantità dell'acido rimanente viene accuratamente triturato. Quindi il contenuto della malta viene trasferito nello stesso cilindro (o pallone) in cui si trova il residuo di acido cloridrico, lavando via i residui dalla malta di porcellana con acqua distillata nello stesso matraccio tarato (o cilindro). La soluzione nel matraccio tarato è stata portata a volume con acqua distillata. Il contenuto del pallone è ben miscelato e filtrato rapidamente attraverso una garza o acqua. Da questa soluzione viene prelevato un campione per la titolazione.

Nel caso di prodotti difficili da macinare, si aggiungono al campione in un mortaio di porcellana 2-5 g di sabbia di quarzo o polvere di vetro pesata, ben lavata e calcinata. Dopo aver trasferito l'intero contenuto della malta in un matraccio tarato (o cilindro) e portato il volume dell'estratto a 100 ml, all'estratto viene aggiunta acqua distillata in quantità di 0,35 ml per ogni grammo di sabbia prelevato e l'intero liquido viene nuovamente miscelato bene.

Quando si esamina un materiale liquido, questo viene diluito in un cilindro con una soluzione di acido cloridrico al 4% e acqua distillata in modo che la concentrazione finale di acido cloridrico sia del 2%. L'acido cloridrico può essere sostituito da acido metafosforico o ossalico. Per ottenere un estratto, utilizzare una soluzione al 2% di acido metafosforico preparata in 2 N. soluzione di acido solforico. Innanzitutto, viene preparata una soluzione al 20% di acido metafosforico in 2 N. soluzione di acido solforico e prima dell'uso questa soluzione viene diluita 10 volte con 2 N. soluzione di acido solforico.

Una parte pesata del prodotto in esame viene macinata in un mortaio con una soluzione al 2% di acido metafosforico (la parte pesata deve essere ricoperta con acido), quindi viene trasferita in un cilindro graduato. La malta viene lavata più volte con una piccola quantità di una soluzione di acido metafosforico, queste soluzioni vengono versate in un cilindro portando il contenuto a 100 ml. La vitamina C nella soluzione di acido metafosforico è stabile per diverse ore. In assenza di acido metafosforico, è possibile utilizzare l'acido ossalico. Una parte del materiale di prova viene macinata rapidamente in un mortaio in 20 ml di una soluzione di acido cloridrico all'1%, quindi il contenuto di un mortaio di porcellana viene trasferito in un cilindro graduato da 100 ml e il volume dell'estratto viene regolato a 100 ml utilizzando un 1 Soluzione % di acido ossalico. Dopo agitazione, l'estratto viene filtrato. Per titolazione 0,001 N. con una soluzione di 2,6-diclorofenolindofenolo si prelevano non più di 5 ml dall'estratto filtrato.

La titolazione e il calcolo del contenuto di vitamina C (in milligrammi per 100 g di prodotto) vengono eseguiti allo stesso modo del metodo arbitrale. La discrepanza tra i risultati delle analisi di due campioni paralleli di un prodotto non deve superare il 3-4%.

Metodo per la determinazione della vitamina C nei prodotti essiccati solfatati

Il metodo si basa sul fatto che i composti dello zolfo (in ambiente acido) vengono bloccati dalla formaldeide e non interferiscono con la titolazione dell'acido ascorbico.

Una parte del prodotto essiccato, presa in modo che l'estratto contenga 0,04-0,1 mg di vitamina C, viene macinata in un mortaio con una soluzione al 5% di acido metafosforico. L'estratto viene filtrato e, nel caso di prodotto non solfitato, titolato con 0,001 N. Soluzione di 2,6-diclorofenolindofenolo.

Quando si analizza un prodotto essiccato solfitato, l'estratto di metafosforo risultante viene acidificato con una soluzione di acido solforico al 50% e trattato con formaldeide, la cui concentrazione nella soluzione finale dovrebbe essere del 4%. La soluzione viene lasciata riposare per 8 minuti e poi titolata con 0,001 N. Soluzione di 2,6-diclorofenolindofenolo come sopra.

Determinazione del carotene

I metodi per la determinazione del carotene si basano sulla sua estrazione dai tessuti vegetali con benzina o etere di petrolio e sul successivo rilascio dalle sostanze correlate mediante cromatografia ad adsorbimento. La determinazione quantitativa del carotene viene effettuata mediante colorimetria delle soluzioni ottenute contenenti carotene. Sono state proposte tre versioni del metodo per la determinazione del carotene.

Metodo di determinazione. Prima opzione. Il carotene viene estratto dal materiale vegetale dopo la sua disidratazione con alcool o acetone, quindi le sostanze passate nell'estratto vengono saponificate con una soluzione alcolica di alcali. Il carotene viene nuovamente recuperato, il filtrato viene fatto passare attraverso una colonna di adsorbimento e quindi viene determinata l'intensità del colore del filtrato.

Una porzione del prodotto frantumato viene prelevata in una quantità da 1 a 50 g, a seconda del contenuto di carotene, e macinata in un mortaio di porcellana con una piccola quantità di sabbia lavata e calcinata o vetro frantumato. Cinque volte la quantità di alcool o acetone viene aggiunta alla massa macinata in un mortaio, macinata, quindi vengono aggiunti in porzioni 20-30 ml di benzina o etere di petrolio. Si tritura la miscela, si filtra l'estratto su filtro di carta; l'estrazione viene ripetuta fino a quando le ultime porzioni dell'estratto risultano incolori.

Si trasferisce il filtrato in un imbuto separatore, si aggiungono alcuni millilitri di acqua distillata per separare gli strati: quello superiore è benzina, quello inferiore è alcool o acetone. Lo strato di alcol o acetone viene versato in un altro imbuto separatore e lavato 2 volte con benzina o etere di petrolio, aggiungendo questi estratti al filtrato principale. Gli estratti riuniti vengono trasferiti in un pallone e concentrati ad un volume di 20-30 ml a bagnomaria ad una temperatura non superiore a 50°C sotto vuoto. Un volume approssimativamente uguale di alcali alcolici al 5% viene aggiunto all'estratto e saponificato per 30 minuti-1 ora in un bagnomaria a riflusso con la soluzione bollente. La soluzione saponificata viene trasferita in un imbuto separatore, si aggiungono alcuni millilitri di acqua, si agita e si separa lo strato di benzina, che viene poi lavato 8-10 volte con acqua distillata. L'estratto benzenico viene trasferito in un pallone ed essiccato con solfato di sodio anidro sotto agitazione fino a quando la soluzione diventa torbida, quindi filtrato e concentrato ad un volume di 5-10 ml come sopra. L'estratto condensato viene fatto passare sotto leggero vuoto attraverso una colonna di adsorbimento riempita con ossido di magnesio o allumina. Il carotene adsorbito sulla colonna viene eluito (sciolto) con etere o benzina, facendoli passare attraverso l'adsorbente fino a quando il liquido in uscita dalla colonna diventa incolore.

Il filtrato risultante viene raccolto in un matraccio tarato, il volume del liquido viene portato al segno con etere di petrolio o benzina e colorimetrico in un colorimetro Dubosque o su un colorimetro fotoelettrico, utilizzando per confronto una soluzione standard di azobenzene o bicromato di potassio.

Seconda opzione. Innanzitutto viene effettuata la saponificazione della sostanza in esame, quindi l'estrazione del carotene, l'adsorbimento e la colorimetria. Una porzione della sostanza frantumata (da 1 a 50 g), macinata in un mortaio, viene trasferita in un pallone, si aggiungono 20-40 ml di alcool alcalino al 5%, saponificato per 30 min-1 h, e quindi si procede nella allo stesso modo del primo metodo.

La terza opzione (semplificata). Con questo metodo è esclusa la saponificazione e tutte le altre fasi dell'analisi sono le stesse del primo metodo.

Gli estratti ottenuti vengono lavati con acqua, essiccati su solfato di sodio anidro, concentrati a piccoli volumi, fatti passare attraverso una colonna adsorbente e colorimetricamente.

Quando si determina il carotene nelle carote, si può escludere l'uso di una colonna di adsorbimento, poiché le carote contengono una piccola quantità di altri carotenoidi, che praticamente hanno poco effetto sul risultato della determinazione. L'analisi secondo la terza variante viene effettuata nei casi in cui i risultati della determinazione del carotene coincidono con i risultati ottenuti lavorando secondo la prima variante. Determinazione del carotene nel materiale vegetale secco (verdura, frutta, bacche e altri prodotti). Una porzione della sostanza frantumata viene prelevata da 2 a 10 g, il carotene viene estratto con benzina o etere di petrolio senza pretrattamento con alcool. Gli estratti ottenuti vengono concentrati ad un volume di 20-30 ml e saponificati con una soluzione alcolica di KOH. Inoltre, l'analisi viene eseguita come indicato nella prima variante.

Calcolo del contenuto di carotene. Quando si utilizza un colorimetro Dubosque e soluzioni standard di azobenzene o bicromato di potassio per la colorimetria, il contenuto di carotene (x) in mg% nel prodotto in esame viene calcolato con la formula

dove K è il fattore di conversione (la quantità di carotene in milligrammi corrispondente a 1 ml della soluzione standard di azobenzene è 0,00235 oppure la soluzione standard di bicromato di potassio è 0,00208); H - indicazione della scala della soluzione standard, mm; H1 - indicazione della scala della soluzione di prova, mm; g - campione del prodotto in esame, g; V è il volume del filtrato dopo l'adsorbimento cromatografico, ml.

Quando si utilizza un elettrofotocolorimetro, viene utilizzata la seguente formula:

dove H2 è la lettura della scala reocorda della soluzione standard; H1 - lo stesso per la soluzione di prova. Il resto della notazione è lo stesso della formula precedente.

Preparazione di soluzioni standard

soluzione di azobenzene. 14,5 mg di azobenzene cristallino chimicamente puro vengono sciolti in 100 ml di alcool etilico al 96%.

Soluzione di bicromato di potassio. 360 mg di bicromato di potassio tre volte ricristallizzato vengono sciolti in 1 litro di acqua distillata.

Preparazione della colonna di adsorbimento

Per la colonna di adsorbimento viene utilizzato un tubo di vetro lungo 12–15 cm, con diametro 1–1,5 cm, ristretto verso il basso. Il tubo viene inserito attraverso il tappo in una beuta Bunsen. Nella parte inferiore del tubo di adsorbimento viene posizionato un batuffolo di cotone, quindi l'adsorbente: ossido di magnesio o ossido di alluminio. Per questo, viene preparato un impasto liquido dall'adsorbente e dalla benzina o dall'etere di petrolio. La pappa viene riempita nella colonna per 4-6 cm e lavata con piccole porzioni di solvente, evitando la formazione di bolle d'aria.

Determinazione della vitamina B1

La vitamina B1 (tiamina, aneurina) si trova nei prodotti naturali sia in forma libera che legata. Nel primo caso si tratta di tiamina libera o del suo cloruro - cloridrato (C12H18O4Cl2); allo stato legato è un estere pirofosfato di tiamina attaccato a un trasportatore proteico, cioè è il coenzima della carbossilasi. Il metodo per determinare la vitamina B1 si basa sulla capacità della tiamina di essere ossidata in tiocromo dal ferricianuro di potassio in un mezzo alcalino e sulla proprietà del tiocromo risultante di dare fluorescenza blu quando illuminato con raggi ultravioletti. Durante l'analisi, il tiocromo viene estratto da una soluzione acquosa alcalina con alcol isobutilico, butilico o isoamilico, separandolo così dalle impurità fluorescenti e da altre impurità indesiderabili che sono insolubili in questi alcoli.

Il contenuto di tiamina nella sostanza in esame viene determinato confrontando l'intensità della fluorescenza della soluzione in esame e quella standard utilizzando un fluorimetro. Il metodo descritto è applicabile per determinare non solo la tiamina libera, ma anche il contenuto totale di tiamina. In questo caso, la forma legata di tiamina viene prima sottoposta a scissione da parte di un preparato enzimatico contenente fosfatasi.

Metodo fluorometrico per la determinazione della vitamina B1. Una porzione pesata del prodotto in esame nella quantità di 5-10 g, posta in un mortaio, viene accuratamente macinata con 10-25 ml di 0,1 N. soluzione di acido solforico e trasferita quantitativamente nel pallone utilizzando la stessa soluzione acida; il volume totale di liquido nel pallone è stato regolato a circa 75 ml. Il pallone viene tappato con un refrigerante a ricadere (aria), immerso in un bagno di acqua bollente, e la tiamina viene estratta per 45 minuti con agitazione periodica del contenuto. Nel caso della determinazione della tiamina libera, l'estratto risultante viene raffreddato, viene aggiunta una soluzione di acetato di sodio 2,5 molare a pH 5,0, il volume viene regolato a 100 ml con acqua distillata, agitato, filtrato e vengono prelevati 10-20 ml della soluzione per ulteriori analisi.

Quando si determina il contenuto totale di tiamina, l'estratto viene raffreddato a 35-40 ° C e ad esso viene aggiunto un preparato enzimatico, che viene preliminarmente macinato in un mortaio con 2-3 ml di una soluzione 2,5 molare di acetato di sodio , quindi la sospensione risultante del farmaco viene trasferita in un pallone con 2-3 ml di soluzione di acetato di sodio e con la stessa soluzione si porta il pH dell'estratto a 5,0.

Dopo aver aggiunto il preparato enzimatico, il pallone con l'estratto viene chiuso con un tampone di cotone e posto per 12-15 ore in un termostato ad una temperatura di 37 ° C. Quindi il contenuto del pallone viene raffreddato, il volume viene regolato a 100 ml con acqua distillata, agitata e filtrata. L'ulteriore determinazione della tiamina libera e del suo contenuto totale viene effettuata allo stesso modo.

10-20 ml del filtrato vengono fatti passare attraverso una colonna di adsorbimento per adsorbire la tiamina. A tale scopo viene utilizzato un tubo di vetro (Fig. 25) avente le seguenti dimensioni: nella parte superiore - un diametro di 25 mm e una lunghezza di 90 mm, nella parte centrale - un diametro di 7 mm e una lunghezza di 150 mm, e nella parte inferiore - un diametro di 5 mm (diametro interno 0,03-1,0 mm) e 30 mm di lunghezza. La lana di vetro viene posizionata nella parte centrale del tubo e sopra viene versato un adsorbente; per lo scambiatore cationico ODV-3 l'altezza della colonna deve essere di circa 8 cm La colonna predisposta per il lavoro è fissata su un tappo di sughero in un cilindro graduato con una capacità di 100 ml. L'adsorbente viene lavato con 10 ml di una soluzione di acido acetico al 3% e la soluzione in esame viene fatta passare attraverso la colonna. Quindi l'adsorbente viene lavato 3 volte con acqua distillata, 10 ml ciascuna, e la tiamina viene eluita dall'adsorbente con una soluzione al 25% di cloruro di potassio in 0,1 N riscaldata al punto di ebollizione. soluzione di acido cloridrico in porzioni di 6-7 ml. L'eluato viene raccolto in un cilindro graduato pulito fino ad un volume di 30 ml.

5 ml della soluzione risultante vengono pipettati in due piccoli imbuti separatori; Nel primo imbuto si aggiungono 3 ml di una miscela per l'ossidazione della tiamina (soluzione di ferricianuro di potassio allo 0,4% in soluzione di idrossido di sodio al 15%) e si aggiungono 12 ml di alcol isobutilico (butile o isoamilico) per estrarre il tiocromo formatosi . Nel secondo imbuto (campione di controllo) versare 3 ml di soluzione di idrossido di sodio al 15%, mescolare e aggiungere 12 ml di alcol isobutilico. Entrambi gli imbuti vengono agitati per 2 minuti, la miscela viene lasciata sola fino alla completa separazione, lo strato acquoso-alcalino inferiore viene separato e lo strato alcolico viene filtrato attraverso un filtro di carta, nel quale vengono prima posti 2-3 g di solfato di sodio anidro ; il filtrato limpido viene raccolto in una provetta asciutta, da dove viene trasferito nella cuvetta del fluorimetro. Una soluzione alcolica può anche essere disidratata con solfato di sodio direttamente in un imbuto separatore; dopo aver aggiunto circa 2 g del reagente, la miscela viene agitata e la soluzione disidratata viene filtrata attraverso un filtro di carta in una provetta asciutta.

Una soluzione di tiocromo da una soluzione standard di tiamina viene preparata come segue: 1 ml di una soluzione contenente 1 μg di tiamina viene aggiunto in due imbuti separatori con una pipetta graduata, vengono aggiunti 4 ml di una soluzione di cloruro di potassio al 25% e quindi In un imbuto vengono aggiunti 3 ml della miscela per l'ossidazione e nel secondo (campione di controllo) 3 ml di soluzione di idrossido di sodio al 15%. Il contenuto degli imbuti viene miscelato e in ciascun imbuto vengono aggiunti 12 ml di alcol isobutilico. Procedere quindi come sopra descritto.

L'intensità della fluorescenza delle soluzioni alcoliche preparate viene determinata su un fluorimetro (Fig. 26) con speciali filtri luminosi utilizzando un galvanometro sensibile. L'intensità della fluorescenza viene misurata in quattro soluzioni: in due soggetti (ossidato e controllo non ossidato) e in due standard (ossidato e controllo non ossidato). Ad ogni cuvetta vengono aggiunti circa 8 ml di soluzione isobutile.

dove A è la lettura del fluorimetro per la soluzione ossidata testata; B è la lettura del fluorimetro per la soluzione non ossidata testata; A1 - lettura del fluorimetro per soluzione ossidata standard; B1 - lettura del fluorimetro per una soluzione standard non ossidata; g - campione del prodotto in esame, g; V1 - volume totale dell'estratto, ml; V2 - volume dell'estratto prelevato per l'adsorbimento, ml; V3 - volume totale dell'eluato, ml; V4 è il volume dell'eluato prelevato per l'ossidazione, ml; 1000 - fattore di conversione, mg.

Preparazione di reagenti e preparati di base

1. Soluzione standard di tiamina. 10 mg di cloruro di tiamina cristallino vengono sciolti in 0,001 N. Soluzione alcolica al 25% di acido cloridrico in un matraccio tarato con una capacità di 100 ml. La soluzione non cambia entro 1-1,5 mesi se conservata in una bottiglia scura in un luogo fresco. Per preparare una soluzione di lavoro, in un pallone da 100 ml si aggiunge 1 ml della soluzione standard e si diluisce fino a volume con acqua distillata; la soluzione viene preparata prima dell'analisi, contiene 1 μg di tiamina in 1 ml.

2. Soluzione di acetato di sodio 2,5 molare. 340 g di acetato di sodio vengono sciolti in acqua distillata e il volume viene portato a 1 litro.

3. Soluzione di cloruro di potassio al 25%. Si sciolgono 250 g di cloruro di potassio in acqua distillata, si aggiungono 8,5 ml di acido cloridrico concentrato e si porta il volume a 1 litro con acqua.

4. Miscela di ossidazione: soluzione di ferricianuro di potassio allo 0,04% in soluzione di idrossido di sodio al 15%. La miscela viene preparata prima dell'analisi mescolando 4 ml di soluzione di ferricianuro di potassio all'1% appena preparata con 96 ml di soluzione di idrossido di sodio al 15%.

5. Preparati enzimatici da penicillium notatum o da aspergillus oriza.

6. Scambiatore cationico adsorbente SDV-3. Lo scambiatore cationico viene frantumato ad una dimensione delle particelle compresa tra 0,5 e 0,13 mm nella quantità del 70% e inferiore a 0,13 mm - 30%. Per eliminare le impurità di ferro, viene trattato tre volte con acido cloridrico al 10% ogni volta per 2 ore a 40-60 ° C, lavato con acqua distillata fino alla scomparsa della reazione al cloro e attivato mediante essiccazione a una temperatura non superiore a 60- 70°C.

Determinazione della vitamina B2

La vitamina B2 (riboflavina) C17H20N4O6 si trova nei prodotti naturali sia allo stato libero che legato. Sono note tre forme di riboflavina legata: flavina mononucleotide, flavina adenina dinucleotide e una terza forma che è strettamente legata a una proteina.

Il metodo per la determinazione della vitamina B2 si basa sulla proprietà delle soluzioni acquose di riboflavina di dare un'intensa fluorescenza giallo-verde alla luce ultravioletta. Quando si determina il contenuto totale di vitamina B2 con il metodo fluorimetrico, le forme legate alla riboflavina vengono trasferite allo stato libero mediante idrolisi enzimatica e acida. Durante l'analisi, gli estratti di prodotti naturali vengono trattati successivamente con permanganato e idrosolfito di sodio per ridurre la quantità di impurità fluorescenti. Successivamente, in un campione separato, viene determinata l'intensità della fluorescenza non specifica, che dipende solo dalle impurezze rimanenti; in questo campione la riboflavina viene preliminarmente ridotta ad un leucoformio incolore e quindi la sua fluorescenza viene “spenta”. Quando si calcola il contenuto di vitamina B2 nel prodotto di prova, i dati sulla fluorescenza non specifica vengono inseriti come modifica al risultato della determinazione della fluorescenza totale.

Determinazione del contenuto totale di vitamina B2. Una parte del prodotto (5-10 g) viene macinata accuratamente in un mortaio con una piccola quantità di tampone fosfato (pH 7,8-8,0), quindi trasferita in un pallone utilizzando la stessa soluzione tampone, portando la diluizione totale ad un rapporto di 1:15 o 1:20. Il pallone con il contenuto viene riscaldato a bagnomaria bollente per 45 minuti sotto agitazione frequente, raffreddato a 30°C, si controlla il valore del pH e, in caso di passaggio alla zona acida, il pH viene nuovamente regolato a 7,8- 8.0 aggiungendo un tampone fosfato. All'estratto viene aggiunto un preparato enzimatico (tripsina, pancreatina o un preparato di penicillium notatum) nella quantità di 30 mg per 1 g di sostanza secca del campione, che viene preliminarmente macinato in un mortaio con 2-3 ml di fosfato tampone o acetato di sodio. L'estratto si conserva in termostato a 37°C per 12-20 ore; durante l'idrolisi enzimatica viene scissa la forma di riboflavina, che è saldamente legata alla proteina. Dopo raffreddamento, l'estratto viene diluito con acqua distillata fino ad una diluizione totale di 1:25 o 1:30 e filtrato su filtro pieghettato.

Aggiungere 5 ml del filtrato in un piccolo pallone, aggiungere 5 ml di acido tricloroacetico al 20% e scaldare a bagnomaria bollente per 10 minuti. La soluzione viene raffreddata e viene aggiunto 1/4 di volume di una soluzione di fosfato dipotassico 4M per regolare il pH a 6,0. Successivamente all'estratto viene aggiunta goccia a goccia una soluzione al 4% di permanganato per ossidare le impurità fluorescenti; la soluzione di permanganato viene solitamente aggiunta in una quantità di 0,2-0,4 ml fino alla comparsa di un colore rossastro persistente dell'estratto.

Si lascia in pace l'estratto trattato con permanganato per 10 minuti, quindi si aggiunge goccia a goccia una soluzione di acqua ossigenata al 3% fino alla scomparsa del colore; durante l'aggiunta di acqua ossigenata, l'estratto viene agitato continuamente. All'estratto vengono aggiunti 0,2 ml di una soluzione di lavoro di cloruro di stagno e 0,1 ml di una soluzione di idrosolfito di sodio al 2,5% per ripristinare le impurità fluorescenti. L'estratto viene agitato vigorosamente per 20 minuti per convertire la riboflavina ridotta in modo reversibile nella forma fluorescente ossidata. Il volume dell'estratto viene portato con acqua a 15 ml, in presenza di torbidità la soluzione viene filtrata. Nell'estratto preparato, l'intensità della fluorescenza viene determinata confrontandola con l'intensità della fluorescenza della soluzione di lavoro standard di riboflavina. Per fare ciò, l'estratto e la soluzione di lavoro di riboflavina (vedi sotto "preparazione dei reagenti") vengono versati 8-10 ml in cuvette del fluorimetro e l'intensità della fluorescenza viene misurata sulla scala del galvanometro. Successivamente, ad entrambe le cuvette vengono aggiunti 0,1 g di bicarbonato di sodio e 0,1 g di idrosolfito, il contenuto delle cuvette viene miscelato e l'intensità della fluorescenza viene nuovamente misurata. In una soluzione standard di riboflavina, la fluorescenza viene ridotta a zero, mentre nell'estratto in esame rimane una piccola fluorescenza, dovuta alla presenza di impurità fluorescenti che non vengono completamente rimosse quando l'estratto viene trattato con i reagenti sopra indicati. Per garantire la completa estinzione della fluorescenza della riboflavina, ai campioni vengono aggiunti 0,1 g di idrosolfito e l'intensità della fluorescenza viene nuovamente misurata. Con la cancellazione completa, le letture del galvanometro non dovrebbero cambiare. Il contenuto di riboflavina in microgrammi per 1 g di sostanze (x) è calcolato dalla formula

dove A è la lettura del fluorimetro per la soluzione in esame (prima lettura); B - lettura del fluorimetro per la soluzione di prova dopo lo spegnimento (seconda lettura); C - lettura del fluorimetro per una soluzione standard contenente 0,4 μg di riboflavina in 1 ml; 0,4 - concentrazione della soluzione standard, μg; g - campione del prodotto, g; V - volume totale di diluizione, ml.

Preparazione dei reagenti basici

1. Soluzione standard di riboflavina. Una porzione pesata di riboflavina in una quantità di 10 mg viene sciolta in acqua distillata in un matraccio tarato da 250 ml. 1 ml di questa soluzione contiene 40 microgrammi di riboflavina. La soluzione non cambia entro 1 mese se conservata al freddo e al buio. Prima della determinazione, viene preparata una soluzione di lavoro, per la quale ad un volumetrico da 100 ml vengono aggiunti 37,5 ml di una soluzione al 20% di acido tricloroacetico, 25 ml di una soluzione 4 molare di fosfato di potassio dibasico, 1 ml di una soluzione standard di riboflavina. pallone e diluito con acqua fino alla tacca. 1 ml di soluzione di lavoro contiene 0,4 µg di riboflavina.

2. Miscela di tampone fosfato (pH 7,8-8,0). Preparare una soluzione 1/15 molare di fosfato di sodio bibasico (11,876 g di Na2HPO4-2H2O ricristallizzato in 1 l di acqua) e una soluzione 1/15 molare di fosfato dipotassico (9,078 g di KH2PO4 ricristallizzato in 1 l di acqua). Mescolare 9,5 parti della prima soluzione e 0,5 parti della seconda soluzione.

3. Soluzione di cloruro stannoso. 10 g di cloruro di stagno (SnCl2) vengono sciolti in 25 ml di acido cloridrico concentrato. La soluzione madre risultante viene conservata in una bottiglia scura con tappo smerigliato a temperatura ambiente. Prima di ogni determinazione, preparare una soluzione di lavoro diluendo 0,2 ml della soluzione madre con acqua fino a 100 ml.

4. Soluzione di idrosolfito di sodio. 0,25 g di Na2S2O4-2H2O vengono sciolti in 10 ml di soluzione di bicarbonato di sodio al 2%. La soluzione viene preparata prima dell'uso.

5. Preparati enzimatici: trypsin, pancreatina o un preparato enzimatico da penicillium notatum.

Determinazione dell'acido nicotinico (vitamina PP)

Nei prodotti naturali la vitamina PP (acido nicotinico) si presenta in forma libera e legata: come acido nicotinico C6H5O2N o la sua ammide C6H6ON2. Per determinare l'acido nicotinico, che si basa sull'interazione dell'acido nicotinico con il bromuro di tiocianato o il ciano. Il composto risultante in presenza di ammine aromatiche (anilina, metolo) in un mezzo neutro o leggermente acido dà un derivato di colore giallo. L'intensità del colore delle soluzioni di prova è direttamente proporzionale alla quantità di acido nicotinico e viene misurata colorimetricamente.

Metodo di determinazione. Una porzione del prodotto di prova frantumato viene prelevata in una quantità di 5 g, trasferita in un matraccio tarato con una capacità di 100 ml e 75 ml di 2-n. soluzione di acido solforico, lavando via l'imbuto e il collo del pallone con una soluzione di questo acido. Il contenuto del pallone viene agitato vigorosamente. Il pallone viene posto in un bagnomaria bollente e il contenuto viene riscaldato per 90 minuti agitando occasionalmente. Successivamente si raffredda il pallone, si porta la miscela a volume con acqua distillata, si mescola accuratamente e si filtra su filtro di carta. (L'idrolizzato risultante può essere lasciato al freddo fino al giorno successivo).

Prelevare 25 ml del filtrato, metterli in un matraccio tarato da 50 ml, aggiungere una goccia di fenolftaleina e aggiungere 10 n. soluzione di idrossido di sodio fino ad ottenere un colore rosa tenue (circa 4 ml). Gli alcali in eccesso si eliminano con 1-2 gocce di 5 N. acido solforico (fino alla scomparsa del colore rosa). Se la soluzione viene riscaldata, si raffredda, quindi si aggiungono 2 ml di soluzione di solfato di zinco e 1-2 gocce di alcol isoamilico (per eliminare la schiuma). Quindi, sotto agitazione, aggiungere goccia a goccia una soluzione di 4 N. soda caustica fino alla formazione di uno spesso precipitato di idrossido di zinco. La precipitazione si completa aggiungendo una soluzione di 1 N. soda caustica finché non appare un colore rosa pallido. Aggiungere 1-2 gocce di 5N nel pallone. acido solforico (fino alla scomparsa del colore rosa) e lasciare riposare per 10 minuti agitando di tanto in tanto. La miscela nel pallone fu portata a 50 ml con acqua distillata, agitata e filtrata su carta da filtro. Il filtrato risultante viene utilizzato per le reazioni cromatiche, a questo scopo vengono utilizzate provette speciali con tappi smerigliati, che vengono inserite in un treppiede rotondo. Allo stesso tempo, quando si eseguono reazioni cromatiche delle soluzioni di prova, operazioni simili vengono ripetute con soluzioni standard di acido nicotinico. Allo stesso tempo, hanno controllato i reagenti delle soluzioni standard e le ammine dei soggetti.

L'elenco delle soluzioni utilizzate nell'analisi è riportato nella tabella. 5.

Per effettuare le reazioni cromatiche si versano 5 ml di una soluzione standard di acido nicotinico in due provette (determinazioni parallele) e in due provette si versano 5 ml di acqua distillata, quindi si versano 5 ml della soluzione in esame in altre quattro provette provette. Tutte le provette poste su un treppiede vengono immerse in un bagno alla temperatura di 50 ° C per 5 minuti, dopodiché vengono aggiunti 2 ml di soluzione di bromuro di rodano sotto una buretta secondo la tabella. 5 (escluso il controllo per le ammine). Il liquido nelle provette viene miscelato e lasciato a bagno per 10 minuti alla temperatura di 50° C. Le provette vengono raffreddate in acqua fredda a temperatura ambiente, poste in una scatola di legno con fessure per provette, la scatola viene chiusa con un coperchio e lasciato riposare in un luogo buio per 10 minuti. Nelle provette vengono aggiunti 3 ml di soluzione di metolo, il contenuto viene miscelato e lasciato in una scatola chiusa per 1 ora in un luogo buio.

Dopo un'ora, le soluzioni risultanti vengono colorimetriche su un colorimetro fotoelettrico con filtro per luce blu in una cuvetta con uno spessore dello strato di 10 mm. Il contenuto di acido nicotinico è calcolato come segue. Vengono impostati i valori della densità ottica delle soluzioni test (n) e standard (n1), tenendo conto delle correzioni per il controllo

dove A è la densità ottica della soluzione in esame; A1 - lo stesso, standard; B è la densità ottica della soluzione di controllo per le ammine; B1 - densità ottica della soluzione di controllo per reagenti.

In futuro, per calcolare il contenuto di acido nicotinico in mg% (x), utilizzare la seguente formula:

dove G è il contenuto di acido nicotinico in 1 ml della soluzione standard, mgc; n è la densità ottica della soluzione di prova, tenendo conto della soluzione di controllo; n1 è la densità ottica della soluzione standard, tenendo conto della soluzione di controllo; g - campione, g; V è il volume totale dell'idrolizzato, ml; V1 è il volume dell'idrolizzato prelevato per la pulizia con solfato di zinco, ml; V2 è il volume finale della soluzione dopo l'aggiunta di solfato di zinco, ml.

Preparazione dei reagenti

1. Soluzione standard di acido nicotinico (basica). In un pallone da 500 ml si mettono 500 mg di acido nicotinico, 5 ml di 10 N. H2SO4 e, quando i cristalli si sciolgono, portare a volume con acqua distillata. 1 ml di questa soluzione contiene 1000 microgrammi di acido nicotinico. La soluzione è adatta per 1 anno se conservata al freddo.

2. Soluzione standard: funzionante. Diluire 5 ml della soluzione madre standard in 1 litro con acqua distillata. 1 ml di questa soluzione contiene 5 μg di acido nicotinico (la soluzione viene preparata quotidianamente).

3. Soluzione di rodanbromuro (preparare prima dell'uso). L'acqua di bromo viene preparata aggiungendo bromo all'acqua distillata fino a quando le gocce di bromo smettono di dissolversi. All'acqua di bromo raffreddata su ghiaccio, prelevata nella quantità necessaria per l'analisi, si aggiunge goccia a goccia una soluzione al 10% di tiocianato di potassio o di ammonio fino a ottenere un colore giallo chiaro, quindi una soluzione all'1% degli stessi reagenti fino a quando l'acqua di bromo non diventa completamente scolorita. Aggiungere gradualmente, in piccole porzioni, 20-50 mg di carbonato di calcio ciascuno fino a cessare la formazione di bollicine e la formazione di torbidità. La soluzione viene filtrata in una bottiglia di vetro scuro con tappo smerigliato e conservata al freddo.

4. Soluzione di metolo all'8% (preparare prima dell'uso). 8 g di metolo ricristallizzato vengono sciolti in 0,5 N. Soluzione di HCl e trasferita in un cilindro o matraccio graduato della capacità di 100 ml, la soluzione viene portata alla tacca di 0,5 N. Hcl.

Ricristallizzazione del metolo. 500 ml 0,1 N Si porta H2SO4 all'ebollizione, alla soluzione bollente si aggiungono 100 g di metolo, precedentemente miscelato con 0,7 g di NaHSO3; la miscela viene riscaldata a ebollizione. Se la soluzione è fortemente colorata aggiungere 10 g di carbone attivo. La miscela viene immediatamente trasferita in un imbuto Buchner preriscaldato e filtrata. Si trasferisce il filtrato in un bicchiere, si aggiungono 0,3 g di bisolfito di sodio e 700 ml di alcool al 96%; il tutto viene mescolato, immerso in acqua ghiacciata e lasciato in un luogo buio per diverse ore. I cristalli di metolo precipitati vengono filtrati attraverso un imbuto Buechner, lavati sull'imbuto con alcool al 96% da un flacone spray ed essiccati all'aria al buio. Il metolo ricristallizzato viene conservato in una bottiglia di vetro scuro con tappo smerigliato in un luogo buio.