Siekiant nustatyti daugelio maisto produktų kokybinę sudėtį, naudojama ksantoproteino reakcija į b altymus. Aromatinių aminorūgščių buvimas junginyje teigiamai pakeis tiriamojo mėginio spalvą.
Kas yra b altymai
Jis taip pat vadinamas b altymu, kuris yra gyvo organizmo statybinė medžiaga. B altymai palaiko raumenų apimtį, atkuria pažeistų ir negyvų įvairių organų audinių struktūras, nesvarbu, ar tai būtų plaukai, oda ar raiščiai. Jiems dalyvaujant, gaminasi raudonieji kraujo kūneliai, reguliuojamas normalus daugelio hormonų ir imuninės sistemos ląstelių funkcionavimas.
Tai sudėtinga molekulė, kuri yra polipeptidas, kurio masė didesnė nei 6103 d altonų. B altymų struktūrą sudaro dideli aminorūgščių likučiai, sujungti peptidine jungtimi.
B altymų struktūra
Išskirtinis šių medžiagų bruožas, palyginti su mažos molekulinės masės peptidais, yra jų išvystyta erdvinė trimatė struktūra, paremta skirtingų poveikių.traukos laipsnis. B altymai turi keturių lygių struktūrą. Kiekvienas iš jų turi savo ypatybes.
Pirminė jų molekulių struktūra pagrįsta aminorūgščių seka, kurios struktūrą atpažįsta ksantoproteino reakcija į b altymą. Tokia struktūra yra periodiškai pasikartojanti peptidinė jungtis -HN-CH-CO-, o aminokarboksirūgštyse esantys šoninės grandinės radikalai yra selektyvioji dalis. Būtent jie ateityje lemia visos medžiagos savybes.
Pirminė b altymo struktūra laikoma pakankamai stipria, nes taip yra dėl stiprios kovalentinės sąveikos peptidiniuose ryšiuose. Vėlesnių lygių formavimasis vyksta priklausomai nuo pradiniame etape nustatytų požymių.
Antrinės struktūros susidarymas įmanomas dėl aminorūgščių sekos susisukimo į spiralę, kurioje tarp posūkių susidaro vandeniliniai ryšiai.
Tretinis molekulės organizavimo lygis susidaro, kai viena spiralės dalis uždedama ant kitų fragmentų ir tarp jų atsiranda visų rūšių ryšiai su vandenilio, disulfido, kovalentiniu ar joniniu junginiu. Rezultatas yra asociacijos rutuliukų pavidalu.
Tretinių struktūrų erdvinis išsidėstymas, tarp jų susidarius cheminiams ryšiams, lemia galutinės molekulės formos arba ketvirtinio lygmens susidarymą.
Aminorūgštys
Jie nustato b altymų chemines savybes. Yra apie 20 pagrindinių aminorūgščių,įtrauktas į polipeptidų sudėtį skirtingomis sekomis. Tai taip pat apima retas aminokarboksirūgštis hidroksiprolino ir hidroksilizino pavidalu, kurios yra bazinių peptidų dariniai.
Kaip ksantoproteininės b altymų atpažinimo reakcijos požymis, atskirų aminorūgščių buvimas keičia reagentų spalvą, o tai rodo, kad jų sudėtyje yra specifinių struktūrų.
Kaip paaiškėjo, visos jos yra karboksirūgštys, kuriose vandenilio atomas buvo pakeistas aminogrupe.
Molekulės struktūros pavyzdys yra glicino (HNH−HCH−COOH) kaip paprasčiausios aminorūgšties struktūrinė formulė.
Šiuo atveju vienas iš vandenilių CH2- anglis gali būti pakeistas ilgesniu radikalu, įskaitant benzeno žiedą, amino, sulfo, karboksi grupes.
Ką reiškia ksantoproteino reakcija
Kokybinei b altymų analizei naudojami įvairūs metodai. Tai apima reakcijas:
- biuretas su purpurine spalva;
- ninhidrinas, kad susidarytų mėlynai violetinis tirpalas;
- formaldehidas su raudonu dažymu;
- Folija su pilkai juodomis nuosėdomis.
Atliekant kiekvieną metodą, įrodomas b altymų buvimas ir tam tikros funkcinės grupės buvimas jų molekulėje.
Yra ksantoproteino reakcija į b altymus. Jis taip pat vadinamas Mulderio testu. Tai reiškia spalvų reakcijas į b altymuskurios yra aromatinės ir heterociklinės aminorūgštys.
Tokio bandymo ypatybė yra ciklinių aminorūgščių liekanų nitrinimas azoto rūgštimi, ypač nitro grupės pridėjimas prie benzeno žiedo.
Šio proceso rezultatas – susidaro nitro junginys, kuris nusėda. Tai yra pagrindinis ksantoproteino reakcijos požymis.
Kokios aminorūgštys nustatomos
Šiuo testu galima aptikti ne visas aminokarboksirūgštis. Pagrindinis b altymų atpažinimo ksantoproteino reakcijos bruožas yra benzeno žiedo arba heterociklo buvimas aminorūgšties molekulėje.
Iš b altymų aminokarboksirūgščių išskiriamos dvi aromatinės rūgštys, kuriose yra fenilo grupė (fenilalanine) ir hidroksifenilo radikalas (tirozine).
Ksantoproteino reakcija naudojama heterociklinei aminorūgščiai triptofanui, turinčiai aromatinį indolo branduolį, nustatyti. Pirmiau minėtų junginių buvimas b altyme suteikia būdingą tiriamosios terpės spalvos pasikeitimą.
Kokie reagentai naudojami
Norėdami atlikti ksantoproteino reakciją, turėsite paruošti 1 % kiaušinių arba augalinių b altymų tirpalą.
Paprastai naudokite vištienos kiaušinį, kuris sulaužomas, kad b altymai būtų dar labiau atskirti nuo trynio. Norint gauti tirpalą, 1% b altymų praskiedžiama dešimt kartų didesniu kiekiu išgryninto vandens. Ištirpinus b altymą, gautas skystis turi būti filtruojamas per kelis marlės sluoksnius. Šį tirpalą reikia laikyti vėsioje vietoje.
Reakciją galite atlikti su augaliniais b altymais. Tirpalui paruošti sunaudojama 0,04 kg kvietinių miltų. Įpilkite 0,16 l išgryninto vandens. Sudedamosios dalys sumaišomos kolboje, kuri 24 valandoms dedama į š altą vietą, kurios temperatūra yra apie + 1 ° C. Po paros tirpalas suplakamas, po to pirmiausia filtruojamas vata, o paskui popieriniu klostuotu filtru. Gautas skystis laikomas š altoje vietoje. Tokiame tirpale daugiausia yra albumino frakcijos.
Ksantoproteino reakcijai atlikti kaip pagrindinis reagentas naudojama koncentruota azoto rūgštis. Papildomi reagentai yra 10 % natrio hidroksido arba amoniako tirpalas, želatinos tirpalas ir nekoncentruotas fenolis.
Metodika
Į švarų mėgintuvėlį įpilkite 2 ml 1 % kiaušinių b altymų arba miltų tirpalo. Kad dribsniai neišbyrėtų, į jį įlašinami apie 9 lašai koncentruotos azoto rūgšties. Gautas mišinys kaitinamas, todėl nuosėdos pagelsta ir palaipsniui išnyksta, o jų spalva ištirpsta.
Kai skystis atvėsta, į mėgintuvėlio sienelę įlašinami apie 9 lašai koncentruoto natrio hidroksido, o tai yra proceso perteklius. Terpės reakcija tampa šarminė. Turinys tūbelėje nusidažo oranžine spalva.
Funkcijos
Kadangi ksantoproteinas vadinamas kokybine reakcija į b altymusveikiant azoto rūgštimi, tada bandymas atliekamas po komplekte esančiu garų gaubtu. Dirbdami su koncentruotomis šarminėmis medžiagomis, laikykitės visų saugos priemonių.
Kaidymo metu vamzdelio turinys gali būti išmestas, į tai reikia atsižvelgti fiksuojant jį laikiklyje ir pasirenkant nuolydį.
Koncentruotą azoto rūgštį ir natrio hidroksidą galima imti tik su stikline pipete ir gumine lempute. Draudžiama rašyti žodžiu.
Lyginamoji reakcija su fenoliu
Norint iliustruoti procesą ir patvirtinti fenilo grupės buvimą, panašus bandymas atliekamas su hidroksibenzenu.
Į mėgintuvėlį įpilkite 2 ml praskiesto fenolio, tada palaipsniui išilgai sienelės įpilkite 2 ml koncentruotos azoto rūgšties. Tirpalas kaitinamas, todėl jis pagelsta. Ši reakcija yra kokybiška benzeno žiedo buvimui.
Hidroksibenzeno nitrinimo azoto rūgštimi procesą lydi paranitrofenolio ir ortonitrofenolio mišinio susidarymas procentiniu santykiu nuo 15 iki 35.
Želatinos palyginimas
Norint įrodyti, kad ksantoproteino reakcija į b altymą aptinka tik aromatinės struktūros aminorūgštis, naudojami b altymai, neturintys fenolio grupės.
Į švarų mėgintuvėlį įpilkite 2 ml 1 % želatinos tirpalo. Į jį įlašinama apie 9 lašus koncentruotos azoto rūgšties. Gautas mišinys pašildomas. Tirpalas nepagelsta, o tai įrodo, kad nėraaminorūgštys, turinčios aromatinę struktūrą. Kartais pastebimas nedidelis terpės pageltimas dėl b altymų priemaišų.
Cheminės lygtys
Ksantoproteino reakcija į b altymus vyksta dviem etapais. Pirmojo etapo formulė apibūdina aminorūgščių molekulės nitrinimo procesą naudojant koncentruotą azoto rūgštį.
Pavyzdys yra nitro grupės pridėjimas prie tirozino, kad susidarytų nitrotirozinas ir dinitrotirozinas. Pirmuoju atveju vienas NO2-radikalas yra prijungtas prie benzeno žiedo, o antruoju atveju du vandenilio atomai pakeičiami NO2. Cheminė ksantoproteino reakcijos formulė yra tirozino sąveika su azoto rūgštimi ir susidaro nitrotirozino molekulė.
Nitrinimo procesą lydi bespalvės spalvos perėjimas į geltoną atspalvį. Atliekant panašią reakciją su b altymais, kuriuose yra triptofano arba fenilalanino aminorūgščių liekanų, tirpalo spalva taip pat pasikeičia.
Antrojo etapo metu tirozino molekulės nitrinimo produktai, ypač nitrotirozinas, sąveikauja su amonio arba natrio hidroksidu. Rezultatas yra natrio arba amonio druska, kuri yra geltonai oranžinės spalvos. Ši reakcija yra susijusi su nitrotirozino molekulės gebėjimu pereiti į chinoidinę formą. Vėliau iš jos susidaro nitrono rūgšties druska, kuri turi dvigubų konjuguotų jungčių chinono sistemą.
Taip baigiasi ksantoproteino reakcija į b altymus. Antroji lygtisetapas pateiktas aukščiau.
Rezultatai
Atliekant skysčių analizę trijuose mėgintuvėliuose, atskiestas fenolis naudojamas kaip etaloninis tirpalas. Medžiagos, turinčios benzeno žiedą, kokybiškai reaguoja su azoto rūgštimi. Dėl to pasikeičia tirpalo spalva.
Kaip žinote, želatinoje yra hidrolizuoto kolageno. Šiame b altyme nėra aromatinių aminokarboksi rūgščių. Sąveikaujant su rūgštimi, terpės spalva nesikeičia.
Trečiame mėgintuvėlyje stebima teigiama ksantoproteino reakcija į b altymus. Išvadą galima padaryti taip: visi b altymai, turintys aromatinę struktūrą, ar tai būtų fenilo grupė, ar indolo žiedas, suteikia tirpalo spalvos pasikeitimą. Taip yra dėl geltonųjų nitro junginių susidarymo.
Atlikus spalvų reakciją įrodoma, kad aminorūgštyse ir b altymuose yra įvairių cheminių struktūrų. Želatinos pavyzdys rodo, kad joje yra aminokarboksirūgščių, kurios neturi fenilo grupės arba ciklinės struktūros.
Ksantoproteino reakcija gali paaiškinti odos pageltimą, kai ant jos užtepama stipri azoto rūgštis. Atlikus tokią analizę, pieno puta įgaus tokią pačią spalvą.
Medicinos laboratorinėje praktikoje šis spalvos mėginys nenaudojamas b altymams šlapime nustatyti. Taip yra dėl paties šlapimo geltonos spalvos.
Ksantoproteino reakcija vis dažniau naudojama aminorūgščių, tokių kaip triptofanas ir tirozinas, kiekiui įvairiuose b altymuose nustatyti.
