Лабораторна робота № 7

Тема: Кількісне визначення вітаміну С в рослинних об'єктах

Мета: сформувати вміння виділяти вітамін С з рослинного матеріалу і кількісно його визначати титрометричним методом; дати порівняльну характеристику вмісту аскорбінової кислоти у різних рослинах.

Контрольні завдання

1. Значення вітаміну С у харчуванні людини?

2. Які основні джерела вітаміну С?

3. Які функції виконує вітамін С в організмі людини?

Вітамін С - похідний L-гулонової кислоти: 2,3-ендіол-1,4-лактону-L-гулонової кислоти. Цю речовину виділив із кори наднирників, а пізніше з соку апельсинів і капусти угорський біохімік Сент-Дьордьї. При С-авітамінозі виникає захворювання цинга, латинською - «скорбут». Тому вітамін, що запобігає цьому захво­рюванню, було названо антискорбутним, або аскорбіновою кисло­тою. На цингу хворіють лише примати і морські свинки. Інші види вміють синтезувати аскорбінову кислоту. При авітамінозі спостерігається кровоточивість ясен, слизових оболонок, м'язів, розхитуються і випадають зуби, з'являються підшкірні геморагії.

Аскорбінова кислота є дуже сильним відновником і одним з найкращих природних антиоксидантів. При окисненні аскорбі­нової кислоти утворюється дегідроаскорбінова кислота. У тварин і людини найбільше аскорбінової кислоти міститься в тканинах наднирників. Аскорбінова кислота надходить у багато клітин у вигляді дегідроаскорбінової кислоти. У клітинах вона швидко відновлюється, наприклад, цистеїном чи глутатіоном. При окисненні аскорбінова кислота перетворюється в дегідроаскорбінову, дегідроаскорбінова - у дикетогулонову, а при розпаді дикетогулонової утворюється щавлева кислота. Частина дикетогулонової кислоти декарбоксилюється з утворенням ксилози, яка вико­ристовується для біосинтезу рибози, дезоксирибози або глюкози.

Вітамін С бере участь практично у всіх окисно-відновних процесах в організмі. Він є донором і акцептором протонів і електронів. Аскорбінова кислота використовується у відновлен­ні дисульфідних зв'язків у молекулах ферментів. При С-авітамінозі порушується перехід проколагену в колаген, що призво­дить до кровотеч. Порушується біосинтез колагену в кістковій тканині і гіалуроновій кислоті. Виникають типові цинготні змі­ни скелета. Уповільнюється регенерація всіх тканин, біосинтез гормонів наднирників, дентину, процеси зсідання крові, гальму­ється активність багатьох ферментів.

За нормами концентрація аскорбінової кислоти в плазмі людини складає 0,7-1,2 мг/100 см³. У дорослих людей норма сумарного вмісту аскорбату -1,5 г. Він підтримується при вжи­ванні 30 мг аскорбату щоденно.

Свіжі фрукти та овочі є важливими джерелами аскорбінової кислоти. Кип'ятіння, консервування можуть зруйнувати части­ну вітаміну С. Вміст аскорбінової кислоти в м'ясних продуктах дуже низький, а при варінні м'яса вітамін руйнується.

Тривале безконтрольне вживання аскорбінової кислоти, про­дукти метаболізму якої пригнічують функцію острівців Лангерганса, може призвести до виникнення цукрового діабету, уражен­ня нирок, артеріальної гіпертензії. Хоча аскорбінова кислота і має антиоксидантні властивості, за наявності йонів Ре³⁺ вона сприяє утворенню вільних радикалів, які згубно діють на організм.

Важлива роль аскорбінової кислоти І в життєдіяльності рос­лин. Рівень цього вітаміну в рослинах може бути характеристи­кою інтенсивності обмінних процесів на різних етапах розвит­ку. Однією з функцій аскорбінової кислоти в рослинах є захист фотохімічного апарата фотосинтезу, який відповідає за перетво­рення світлової енергії в хімічну, від деструктивної дії світла.

Аскорбінова кислота захищає зелений пігмент від окиснен-ня, спільно з вітаміном К бере участь у складних синтетичних реакціях, які відбуваються при фотосинтезі. Доведено, що дегід­роаскорбінова кислота контролює мітотичну активність і тим самим впливає на розвиток рослин.

Аскорбінова кислота міститься в кожній клітині зелених рослин і підтримує певною мірою відновні властивості клітин (хлоропластів).

Збільшення вмісту вітаміну С характерно для рослин із під­вищеною стійкістю до низьких температур. Накопичення аскор­бінової кислоти в рослинах значно підвищується зі зниженням температури в період вегетації. Сприятлива дія аскорбінової кислоти на збільшення холодостійкості рослин полягає в тому, що при зниженні зовнішньої температури посилюються реакції, у яких бере участь вітамін С.

Аскорбінова кислота різко підвищує дихання рослин, знижу­ючи дихальний коефіцієнт. Вважається, що вона необхідна для синтезу білків, що беруть участь у процесі дихання. У процесі дихання відбувається окиснення вітаміну С.

Ферментативне окиснення аскорбінової кислоти може відбу­ватися прямим шляхом при участі специфічної аскорбатоксида-зи, а також непрямим - через посередництво хінонів та інших окиснених продуктів, які утворюються в результаті діяльності різних оксидаз. Окиснюючись, аскорбінова кислота перетворю­ється в дегідроформу, яка виконує роль акцептора Гідрогену.

Як правило, вміст аскорбінової кислоти у квітах значний, причому, чим інтенсивніше забарвлення квітки, тим більше у її пелюстках вітаміну С.

У насінні рослин аскорбінова кислота відсутня, але при про­ростанні, коли починається інтенсивний обмін речовин, утворен­ня цього вітаміну швидко збільшується.

Найбільш активно відбувається утворення аскорбінової кислоти в рослинах, які ростуть на відкритих слабкозатемнених місцях і на помірно зволожених ґрунтах. Верхні частини рослин містять більше аскорбінової кислоти і менше дегідроаскорїінової, ніж нижні, - пропорційно освітленості. Рівень аскорбінової кислоти в рослинах гірських районів вищий, ніж у рослинах низин.

У більшості рослин великий вміст вітаміну С спостерігаєть­ся в недозрілих плодах і в міру їх дозрівання зменшується, але в дозрілих плодах шипшини відмічається максимум накопичення цього вітаміну.