Cosa stanno riducendo gli zuccheri?

IL Ridurre gli zuccheri Sono biomolecole che funzionano come agenti riducenti; Cioè, possono donare elettroni a un'altra molecola con cui reagiscono. In altre parole, uno zucchero riducente è un carboidrato che contiene un gruppo carbonilico (C = O) nella sua struttura.

Questo gruppo carbonilico è formato da un atomo di carbonio attaccato a un atomo di ossigeno attraverso un doppio legame. Questo gruppo può essere trovato in diverse posizioni nelle molecole di zucchero, risultando in altri gruppi funzionali come aldeidi e chetoni.

Aldeidi e chetoni si trovano in molecole di zucchero semplice o monosaccaride. Questi zuccheri sono classificati come chetus se hanno il gruppo carbonilico all'interno della molecola (chetone) o negli aldies se lo contengono in posizione terminale (aldeide).

Gli aldeidi sono gruppi funzionali che possono eseguire reazioni di riduzione dell'ossido, che implicano il movimento degli elettroni tra le molecole. L'ossidazione si verifica quando una molecola perde uno o più elettroni e la riduzione quando una molecola guadagna uno o più elettroni.

Dei tipi di carboidrati esistenti, i monosaccaridi riducono tutti gli zuccheri. Ad esempio, il glucosio, il galattosio e il fruttosio funzionano come agenti riducenti.

In alcuni casi, i monosaccaridi fanno parte di molecole più grandi come disaccaridi e polisaccaridi. Per questo motivo, alcuni disaccaridi - come il maltosio - si comportano anche come riducenti gli zuccheri.

Metodi per determinare la riduzione degli zuccheri

Il test di Benedict

Per determinare la presenza di zuccheri riducenti in un campione, si dissolve in acqua bollente. Successivamente, viene aggiunta una piccola quantità del reagente Benedict e la soluzione raggiunge la temperatura ambiente. Nei prossimi 10 minuti la soluzione dovrebbe iniziare a cambiare colore.

Se il colore cambia in blu, allora non ci sono zuccheri riducenti, in particolare il glucosio. Se ci sono una grande quantità di glucosio presente nel campione da analizzare, allora il cambio di colore progredirà in verde, giallo, arancione, rosso e infine marrone.

Il reagente di Benedict è una miscela di diversi composti: include carbonato di sodio anidro, citrato di sodio e solfato di rame (II) pentaidrato. Una volta aggiunto alla soluzione con il campione, inizieranno possibili reazioni di riduzione dell'ossido.

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Se ci sono zuccheri riducenti, questi ridurranno il solfato di rame (blu) della soluzione di Benedict a un solfuro di rame (colore rossastro), che assomiglia al precipitato ed è responsabile del cambiamento di colore.

Gli zuccheri non riducenti non possono farlo. Questo particolare test fornisce solo una comprensione qualitativa della presenza di zuccheri riducenti; cioè, indica se ci sono o meno zuccheri riducenti nel campione.

Il reagente di Fehling

Simile al test Benedict, il test di Fehling richiede che il campione sia completamente sciolto in una soluzione; Questo viene fatto in calore per assicurarsi che sia completamente sciolto. Dopo questo, la soluzione Fehling si agita costantemente.

Se sono presenti gli zuccheri riducenti, la soluzione dovrebbe iniziare a cambiare colore come ossido o un precipitato rosso si forma. Se non sono presenti zuccheri riducenti, la soluzione rimarrà blu o verde. La soluzione Fehling è anche preparata da altre due soluzioni (A e B).

La soluzione contiene pentaidrato di rame solfato (II) disciolto in acqua e la soluzione B contiene tassio di potassio e sodio tartrato (sale stuzzelle) e idrossido di sodio di sodio in acqua. Le due soluzioni sono miste equamente per creare la soluzione di prova finale.

Questo test serve a determinare i monosaccaridi, in particolare gli aldies e le ketosas. Questi vengono rilevati quando l'aldeide viene ossidata in acido e forma un ossido cuproso.

Dopo il contatto con un gruppo di aldeide, viene ridotto allo ione cuproso, che forma il precipitato rosso e indica la presenza di zuccheri riducenti. Se non vi fossero zuccheri riducenti nel campione, la soluzione rimarrebbe blu, indicando un risultato negativo per questo test.

Reagente Tollens

Il test di Tollens, noto anche come Silver Mirror Test, è un test di laboratorio qualitativo che viene utilizzato per distinguere tra un aldeide e un chetone. Il fatto che gli aldeidi si ossidano facilmente, mentre i chetoni no.

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Nel test di Tollens viene utilizzata una miscela nota come reagente Tollens, che è una soluzione di base che contiene ioni argento coordinati con ammoniaca.

Questo reagente non è disponibile in commercio a causa della sua breve vita utile, quindi deve essere preparato in laboratorio quando utilizzato.

La preparazione del reagente implica due passaggi:

Passo 1

Il nitrato d'argento acquoso viene miscelato con idrossido di sodio acquoso.

Passo 2

L'ammoniaca acquosa viene aggiunta caduta dalla caduta fino a quando l'ossido d'argento precipitato viene completamente sciolto.

Il reagente Tollens ossida le aldeidi presenti nei corrispondenti zuccheri riducenti. La stessa reazione implica la riduzione degli ioni d'argento dal reagente Tollens, che li rende argento in metallo. Se il test viene eseguito in una provetta pulita, si forma un precipitato d'argento.

Pertanto, un risultato positivo con il reagente Tollens viene determinato osservando uno "specchio d'argento" all'interno del tubo di prova; Questo effetto speculare è caratteristico di questa reazione.

Importanza

Determinare la presenza di zuccheri riducenti in diversi campioni è importante in diversi aspetti che includono medicina e gastronomia.

Importanza nella medicina

I test di rilevamento dello zucchero ridicizzano sono stati utilizzati per anni per diagnosticare i pazienti con diabete. Ciò può essere fatto perché questa malattia è caratterizzata da un aumento dei livelli di glucosio nel sangue, in modo che la determinazione di questi possa essere effettuata con questi metodi di ossidazione.

Misurando la quantità di agente ossidante ridotto dal glucosio, è possibile determinare la concentrazione di glucosio nei campioni di sangue o urina.

Ciò consente al paziente di indicare la quantità appropriata di insulina che dovrebbe essere iniettata in modo che i livelli di glucosio nel sangue siano di nuovo all'interno dell'intervallo normale.

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La reazione di Maillard

La reazione di Maillard include una serie di reazioni complesse che si verificano durante la cottura di alcuni alimenti. Aumentando la temperatura del cibo, i gruppi carbonilici degli zuccheri riducenti reagiscono con i gruppi di aminoacidi.

Questa reazione di cottura genera vari prodotti e, sebbene molti siano utili per la salute, altri sono tossici e persino cancerogeni. Per questo motivo è importante conoscere la chimica della riduzione degli zuccheri inclusi nella dieta normale.

Quando si cucinano cibi ricchi di amido - come le patate - a temperature molto elevate (superiori a 120 ° C) si verifica la reazione di posta.

Questa reazione si verifica tra asparagina di aminoacido e zuccheri riducendo, generando molecole di acrilamide, che è una neurotossina e un possibile cancerogeno.

Qualità del cibo

La qualità di alcuni alimenti può essere monitorata utilizzando i metodi di rilevamento dello zucchero riducenti. Ad esempio: vini, succhi e canna da zucchero.

Per la determinazione degli zuccheri che riducono gli alimenti, viene normalmente utilizzato il reagente Fehling con blu di metilene come indicatore di riduzione dell'ossido. Questa modifica è comunemente nota come metodo Lane-Eynon.

Differenza tra riduzione degli zuccheri e zuccheri non riducenti

La differenza tra zuccheri riducenti e non riducenti è nella sua struttura molecolare. I carboidrati che riducono le altre molecole lo fanno donando elettroni dal loro villaggio libero o dai gruppi chetonici.

Pertanto, gli zuccheri non riducenti non hanno aldeidi o chetoni liberi nella loro struttura. Di conseguenza, danno risultati negativi nella riduzione dei test di rilevamento dello zucchero, come nel test Fehling o Benedict.

La riduzione degli zuccheri comprende tutti i monosaccaridi e alcuni disaccaridi, mentre gli zuccheri non riducenti includono alcuni disaccaridi e tutti i polisaccaridi.