Лабораторная работа № 3. Определение содержания антиоксидантов в чае.

Цель работы: определить содержание антиоксидантов в чае в пересчете на рутин.

Теоретическое введение:

Кислород, необходимый организму для функционирования ЦПЭ и многих других реакций, является одновременно и токсическим веществом, если из него образуются так называемые активные формы.

• К активным формам кислорода относят:

• ОН^• - гидроксильный радикал;

• - супероксидный анион;

• Н₂О₂ - пероксид водорода.

Активные формы кислорода образуются во многих клетках в результате последовательного одноэлектронного присоединения 4 электронов к 1 молекуле кислорода. Конечный продукт этих реакций - вода, но по ходу реакций образуются химически активные формы кислорода. Наиболее активен гидроксильный радикал, взаимодействующий с большинством органических молекул. Он отнимает от них электрон и инициирует таким образом цепные реакции окисления. Эти свободнорадикальные реакции окисления могут выполнять полезные функции, например, когда клетки белой крови с участием активных форм кислорода разрушают фагоцитированные клетки бактерий.

Активные формы кислорода повреждают структуру ДНК, белков и различные мембранные структуры клеток. В результате появления в гидрофобном слое мембран гидрофильных зон за счёт образования гидропероксидов жирных кислот в клетки могут проникать вода, ионы натрия, кальция, что приводит к набуханию клеток, органелл и их разрушению. Активация перекисного окисления характерна для многих заболеваний: дистрофии мышц (болезнь Дюшенна), болезни Паркинсона, при которых ПОЛ разрушает нервные клетки в стволовой части мозга, при атеросклерозе, развитии опухолей. Перекисное окисление активируется также в тканях, подвергшихся сначала ишемии, а затем реоксигенации, что происходит, например, при спазме коронарных артерий и последующем их расширении.

Поэтому в организме функционирует эффективная система ингибирования перекисного окисления липидов (ПОЛ). Одним из компонентов этой системы являются антиоксиданты, точнее витамины и витаминоподбные вещества, обладающие антиоксидантым действием. Рассмотрим некоторые из них.

Витамин Е (α-токоферол) - наиболее распространённый антиоксидант в природе - является липофильной молекулой, способной инактивировать свободные радикалы непосредственно в гидрофобном слое мембран и таким образом предотвращать развитие цепи перекисного окисления. Различают 8 типов токоферолов, но α-токоферол наиболее активен.

Витамин Е отдаёт атом водорода свободному радикалу пероксида липида (ROO•), восстанавливая его до гидропероксида (ROOH) и таким образом останавливает развитие ПОЛ (рис. 8-56).

Свободный радикал витамина Е, образовавшийся в результате реакции, стабилен и не способен участвовать в развитии цепи. Наоборот, радикал витамина Е непосредственно взаимодействует с радикалами липидных перекисей, восстанавливая их, а сам превращается в стабильную окисленную форму -- токоферолхинон.

Витамин С (аскорбиновая кислота) также является антиоксидантом и участвует с помощью двух различных механизмов в ингибировании ПОЛ. Во-первых, витамин С восстанавливает окисленную форму витамина Е и таким образом поддерживает необходимую концентрацию этого антиоксиданта непосредственно в мембранах клеток. Во-вторых, витамин С, будучи водорастворимым витамином и сильным восстановителем, взаимодействует с водорастворимыми активными формами кислорода - , Н₂О₂, ОН• и инактивирует их.

β-Каротин, предшественник витамина А, также обладает антиоксидантаьш действием и ингибирует ПОЛ. Показано, что растительная диета, обогащённая витаминами Е, С, кароти-ноидами, существенно уменьшает риск развития атеросклероза и заболеваний ССС, подавляет развитие катаракты - помутнения хрусталика глаза, обладает антиканцерогенным действием. Имеется много доказательств в пользу того, что положительное действие этих компонентов пищи связано с ингибированием ПОЛ и других молекул и, следовательно, с поддержанием нормальной структуры компонентов клеток. Также к антиоксидантам относятся витамины Р и Q.

Суть перманганатометрии заключается в определении концентрации веществ-восстановителей путем добавления перманганата калия в кислой среде.

Приборы и реактивы:

• Разл. виды чая

• KMnO₄ 0,005 моль/л.

• H2SO₄ разв.

• Плитка

• Колбы термостойкие

• Пипетки

• Пробирки

Ход работы:

1. Положить в колбу пакетик или всыпать 1 ч.л. чая. Залить 100 мл горячей дистиллированной воды. Подождать 5 мин.

2. Отобрать в колбу 1 мл р-ра, полученного в п.1. Добавить 5 мл. H2SO₄ разв. Поставить на плитку, нагреть до кипения.

3. В кипящий раствор добавлять ПО КАПЛЯМ (!) раствор KMnO₄, до тех пор, пока раствор в колбе не сохранит розовую окраску в течении 30 сек. Зафиксировать объем добавленного раствора.

4. Повторить п. 1-3 для всех продуктов.

Результаты:

Результаты следует представить в виде таблицы:

№	Продукт	V КmnO4, мл.	С рутина, мкг/л
1
2
3
4

Известно, что 1 мл 0,1Н KMnO₄ cоответсвует 6,4 мкг рутина.Поэтому, расчет концентрации антиоксидантов проводится по следующей формуле:

C=[6,4*V_KMnO4 ]/[V_ал.*V_р-ра.*10], где

• V_KMnO4. – объем раствора KMnO4, ушедший на титрование.

• V_ал. – объем раствора, взятый на анализ (1 мл, см. ход работы)

• V_р-ра. – объем воды, который был добавлен к размятому продукту (100 мл=0,1 л, см. ход работы)

• 10 – коэффициент разведения р-ра КMnO₄

Подставляя имеющиеся цифры в формулу получаем:

C=6,4*V_KMnO4 , мг/л.