Изучение комплексообразующей способности пектинов - Студенческий научный форум

IV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2012

Изучение комплексообразующей способности пектинов

 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
 

В настоящее время свыше 500 тыс. разновидностей химических веществ  поступает в биосферу в результате не только природных процессов (извержение вулканов, геохимические аномалии и др.), но и, главным образом, вследствие интенсивного развития промышленности, нерационального использования природных ресурсов и урбанизации жизни общества. Среди загрязнителей значительное место занимают тяжелые металлы.

Известно также, что металлы при поступлении в организм могут вызывать ряд метаболических нарушений, преимущественно окислительно-восстановительных процессов. Образование бикомплексов металлов с различными компонентами клетки может повлечь за собой повреждение мембран, а также угнетение активности различных ферментов.

К числу тяжелых металлов, которые могут загрязнять пищевые продукты, относится медь. Связывание меди в реакции комплексообразования с пектином лежит в основе профилактики возможных последствий ее попадания в организм человека.

Пектин - (от «греческого pektos» - свернувшийся, застывший) это склеивающее вещество растительного происхождения. В природе пектин содержится в растительном сырье, плодах, овощах, корнеплодах, относится к растворимым пищевым волокнам.

Основу пектиновых веществ составляет полигалактуроновая кислота. Она состоит из остатков D-галактуроновой кислоты в пиранозной форме, соединенных α-1,4 - гликозидными связями.

Способность пектиновых молекул связывать поливалентные катионы увеличивается при повышении содержания и степени диссоциации свободных карбоксильных групп в молекуле и не одинакова по отношению к катионам различных металлов.

Целью данного исследования является определение комплексообразующей способности пектинов по отношению к меди и железу.

В качестве объекта исследования был выбран порошковый пектин (пектин SS 200, цитрусовый, Дания).

В основе определения комплексообразующей способности исследуемого вещества по отношению к меди лежит фотоколориметрическое определение последней в форме аммиаката меди, который имеет интенсивное синее окрашивание с максимумом поглощения при 610 нм и образуется при добавлении избытка аммиака к раствору, содержащему сульфат меди по реакции:  CuSO4 + 4NH4OH → [Cu(NH3)4]SO4 + 4H2O.

По значению оптической плотности водного раствора пектина, содержащего ионы Cu2+, устанавливали концентрацию в нем меди. Для этого определяли оптическую плотность серии растворов Cu2+ различной концентрации. По полученным экспериментальным данным строили калибровочный график зависимости оптической плотности от концентрации ионов Cu2+, пользуясь которым, находили концентрацию ионов меди в растворах, содержащих пектин. Измерения проводили с помощью прибора фотоэлектроколориметра КФК-3 при толщине слоя 1 см. Значение комплексообразующей способности находили по разности концентраций меди в  водном растворе и в растворе, содержащем пектин. Результаты исследований представлены в таблице 1.

Таблица 1 Результаты исследования комплексообразующей способности пектина по отношению к ионам Cu2+

m(пектина),
мг

mдоб(Си2+),
мг

mсвоб(Си2+),
мг

mсвяз(Си2+),
мг

Комплексообразующая способность
мг
Cu2+/г пектина

5

400

1,2

398,8

79760

10

400

1,2

398,8

39880

15

400

1,2

398,8

26590

Максимальная комплексообразующая способность пектина по отношению к ионам меди ~ 80000 мг/г наблюдается при концентрации пектина 0,005 г/см3.

Ионы тяжелых металлов связываются казеином за счет фосфора казеинат-кальций фосфатного комплекса, что приводит к образованию нерастворимых в воде солей.

Для сравнения связывающей способности пектина с белком молока готовили раствор казеина. С этой целью навеску сухого казеина растворяли в воде с добавлением ацетата натрия при нагревании на водяной бане. Результаты исследований представлены в таблице 2.

Полученные результаты показали, что комплексообразующая способность пектина и казеина в условиях нашего опыта практически одинакова, хотя механизмы связывания ионов металлов различны.

Таблица 2 Результаты исследования комплексообразующей способности казеина по отношению к ионам Cu2+

m(казеина),
мг

mдоб(Си2+),
мг

mсвоб(Си2+),
мг

mсвяз(Си2+),
мг

Комплексообразующая способность
мг
Cu2+/г казеина

5

400

1,9

398,1

79620

10

400

2,1

397,9

39790

15

400

2,4

397,6

26500

Для определения комплексообразующей способности пектина и казеина по отношению к железу определяли оптическую плотность растворов, содержащих FeCl3, при λ = 395 нм. Результаты исследований представлены в таблицах 3 и 4.

Таблица 3 Результаты исследования комплексообразующей способности пектина по отношению к ионам Fe3+

m(пектина),
мг

mдоб(Fe3+),
мг

mсвоб(Fe3+),
мг

mсвяз(Fe3+),
мг

Комплексообразующая способность
мгFe3+/г пектина

5

18,0

5,0

13,0

2600

10

18,0

9,0

9,0

900

15

18,0

12,4

5,6

370

 

Таблица 4 Результаты исследования комплексообразующей способности казеина по отношению к ионам Fe3+

m(казеина),
мг

mдоб(Fe3+),
мг

mсвоб(Fe3+),
мг

mсвяз(Fe3+),
мг

Комплексообразующая способность
мгFe3+/г казеина

5

18,0

16,0

2,0

400

10

18,0

16,7

1,3

130

15

18,0

16,7

1,3

90

В зависимости от концентрации пектина 0,005 г/см3, 0,01 г/см3, 0,015 г/см3 его комплексообразующая способность равна соответственно 2600, 900, 370 мг/г. Для казеина комплексообразующая способность по отношению к ионам железа оказалась ниже, чем для пектина.

Проведенные нами исследования позволили определить комплексообразующую способность пектинов по отношению к меди и железу в сравнении с казеином. Мы установили, что при разных значениях концентрации пектина его комплексообразующие свойства различны: в более разбавленных растворах пектин проявляет большую способность к комплексообразованию. В этом проявляется уникальная способность выводить из организма такие вредные вещества, как радиоактивные элементы, ионы токсичных металлов и пестициды.

Просмотров работы: 150