Лабораторная работа №2 способность пектина связывать ионы тяжелых металлов

Важная роль пектина в питании человека обусловлена его способностью связывать ионы тяжелых металлов, радионуклиды и выводить их из организма (поскольку пектин лишь частично усваивается в организме человека). С увеличением загрязнения окружающей среды, в том числе и тяжелыми металлами, возрастает значение в питании человека продуктов, богатых пектином (например, овощей и фруктов). Это дает основание рекомендовать пектин для включения в рацион питания лиц, находящихся в среде, загрязненной радионуклидами, и имеющих контакт с тяжелыми металлами. Профилактическая норма пектина, утвержденная ВОЗ, составляет 2...4 г в сутки; для лиц, работающих в неблагоприятных условиях, - 8...9 г в сутки.

Пектиновые вещества - один из компонентов профилактики нарушений жирового обмена, атеросклероза, сахарного диабета, желчнокаменной болезни. ПВ влияют на функцию толстого кишечника. Они стимулируют перистальтику кишечника, усиливают выделение желчи, способны адсорбировать продукты обмена микроорганизмов, желчные кислоты, соли тяжелых металлов.

Избыточное потребление ПВ вредно и может привести к неполному перевариванию пищи, нарушению всасывания в кишечнике кальция, железа, магния, цинка и других микроэлементов, а также жирорастворимых витаминов.

Одним из тяжелых металлов, которые могут загрязнять пищевые продукты, является медь.

Определение меди можно проводить фотоколориметрическим методом в форме аммиаката меди.

При добавлении избытка аммиака к раствору, содержащему сульфат меди, появляется синее окрашивание, обусловленное образованием аммиаката меди с максимумом поглощения при 620 нм.

CuSO₄ + 4 NH₄OH  [Cu(NH₃)₄]SO₄ + 4 H₂O

Цель работы: сравнить способности различных биополимерных молекул связывать ионы меди (II).

Реактивы: 5%-ный раствор аммиака; 0,5%-ный раствор пектина; 0,5%-ный раствор белка; 1% и 4%-ный раствор сульфата меди.

Оборудование:фотоэлектроколориметр; пробирки; пипетки; бюретки на 25 мл.

Порядок выполнения работы

5.1. Выбор светофильтра

В пробирке смешивают 2 мл 1%-ного раствора сульфата меди, 1 мл 5%-ного водного раствора аммиака и 2 мл воды. Содержимое пробирки встряхивают и измеряют интенсивность образовавшейся окраски при разных светофильтрах (длинах волн) с целью уточнения максимума поглощения. Данные заносят в табл. 7 и строят график изменения оптической плотности от длины волны и выбирают для работы светофильтр, при котором оптическая плотность раствора максимальна.

Таблица 7. Зависимость оптической плотности раствора от длины волны

Длина волны, нм	380	415	500	530	600	630	720
Цвет светофильтра
Оптическая плотность

5.2. Построение калибровочной кривой

Из 1%-ного исходного раствора сульфата меди готовят растворы с меньшей концентрацией по схеме:

№ пробирки	Разведение	Концентрация сульфата меди	№ пробирки	Разведение	Концентрация сульфата меди
1	Исходный раствор	10 мг/мл	6	5 мл (1) + 5 мл воды	5 мг/мл
2	9 мл (1) + 1 мл воды	9 мг/мл	7	4 мл (1) + 6 мл воды	4 мг/мл
3	8 мл (1) + 2 мл воды	8 мг/мл	8	3 мл (1) + 7 мл воды	3 мг/мл
4	7 мл (1) + 3 мл воды	7 мг/мл	9	2 мл (1) + 8 мл воды	2 мг/мл
5	6 мл (1) + 4 мл воды	6 мг/мл	10	1 мл (1) + 9 мл воды	1 мг/мл

Содержимое пробирок перемешивают и проводят реакцию образования аммиаката меди. Для этого отбирают 2 мл испытуемого раствора (см. таблицу выше), добавляют 1 мл NH₄OH и 2 мл воды.Пробирки встряхивают и измеряют интенсивность образовавшейся окраски на ФЭК при выбранном светофильтре. Полученные данные записывают в табл. 8 и строят калибровочную кривую. Работа по построению кривой дублируется 2-3 раза. При этом используются те же растворы сульфата меди.

Таблица 8. Зависимость оптической плотности от концентрации CuSO₄

Номер пробирки	CuSO4, мг/мл	Оптическая плотность	Примечание
1	2	3	4