Sok élelmiszertermék minőségi összetételének megállapításához a xantoprotein fehérje reakciót alkalmazzák. Az aromás aminosavak jelenléte a vegyületben pozitív színváltozást eredményez a vizsgált mintán.
Mi az a fehérje
Fehérjének is nevezik, amely egy élő szervezet építőanyaga. A fehérjék fenntartják az izomtérfogatot, helyreállítják a különböző szervek sérült és elh alt szöveteit, legyen szó hajról, bőrről vagy szalagokról. Részvételükkel vörösvértestek képződnek, számos hormon és az immunrendszer sejtjének normális működése szabályozódik.
Ez egy összetett molekula, amely 6103 d altonnál nagyobb tömegű polipeptid. A fehérje szerkezetét nagy mennyiségben aminosavak alkotják, amelyeket peptidkötés köt össze.
Fehérjeszerkezet
Ezeknek az anyagoknak a megkülönböztető jellemzője a kis molekulatömegű peptidekhez képest a fejlett térbeli háromdimenziós szerkezetük, amelyet különböző hatások támogatnak.vonzás foka. A fehérjék négyszintű szerkezettel rendelkeznek. Mindegyiknek megvannak a maga sajátosságai.
Molekuláik elsődleges szerveződése az aminosav-szekvencián alapul, amelynek szerkezetét a xantoprotein fehérjére adott reakciója ismeri fel. Ilyen szerkezet egy periodikusan ismétlődő -HN-CH-CO- peptidkötés, és az aminokarbonsavak oldalláncai a szelektív részek. Ők azok, akik a jövőben meghatározzák az anyag egészének tulajdonságait.
Az elsődleges fehérjeszerkezetet elég erősnek tekintik, ez a peptidkötésekben lévő erős kovalens kölcsönhatásoknak köszönhető. A következő szintek kialakulása a kezdeti szakaszban megállapított jelektől függően történik.
A másodlagos szerkezet kialakulása az aminosavszekvencia spirálba csavarása miatt lehetséges, amelyben a menetek között hidrogénkötések jönnek létre.
A molekula harmadlagos szerveződési szintje akkor jön létre, amikor a hélix egy része más fragmentumokra kerül, és közöttük mindenféle kötés jön létre hidrogén-, diszulfid-, kovalens vagy ionos vegyülettel. Az eredmény gömb alakú asszociációk.
A harmadlagos struktúrák térbeli elrendezése a köztük lévő kémiai kötések kialakulásával a molekula végső formájának vagy kvaterner szintjének kialakulásához vezet.
Aminósavak
Meghatározzák a fehérjék kémiai tulajdonságait. Körülbelül 20 fő aminosav van,különböző szekvenciákban szerepelnek a polipeptidek összetételében. Ide tartoznak a ritka aminokarbonsavak is, hidroxiprolin és hidroxilizin formájában, amelyek bázikus peptidek származékai.
A fehérjefelismerés xantoprotein reakciójának jeleként az egyes aminosavak jelenléte megváltoztatja a reagensek színét, ami specifikus szerkezetek jelenlétére utal az összetételükben.
Mint kiderült, ezek mind karbonsavak, amelyekben a hidrogénatomot aminocsoport helyettesíti.
Példa a molekulák szerkezetére a glicin szerkezeti képlete (HNH−HCH−COOH), mint a legegyszerűbb aminosav.
Ebben az esetben az egyik hidrogénatom CH2- szén helyettesíthető egy hosszabb gyökkel, beleértve a benzolgyűrűt, amino-, szulfo-, karboxilcsoportokat.
Mit jelent a xantoprotein reakció?
Különböző módszereket használnak a kvalitatív fehérjeanalízishez. Ide tartoznak a következő reakciók:
- biuret lila színezéssel;
- ninhidrin kékeslila oldatot képez;
- formaldehid vörös festéssel;
- Szürke-fekete üledékű fólia.
Az egyes módszerek végrehajtása során bebizonyosodik a fehérjék jelenléte és egy bizonyos funkciós csoport jelenléte molekulájukban.
Létezik xantoprotein reakció a fehérjére. Mulder-tesztnek is nevezik. A fehérjék színreakcióira utal, inamelyek aromás és heterociklusos aminosavak.
Egy ilyen teszt jellemzője a ciklusos aminosav-maradékok salétromsavval történő nitrálása, különösen a benzolgyűrűhöz nitrocsoport hozzáadása.
A folyamat eredményeként nitrovegyület képződik, amely kicsapódik. Ez a xantoprotein reakció fő jele.
Milyen aminosavakat határoznak meg
Nem minden aminokarbonsav mutatható ki ezzel a teszttel. A fehérjefelismerés xantoprotein reakciójának fő jellemzője egy benzolgyűrű vagy heterociklus jelenléte az aminosavmolekulában.
A fehérje aminokarbonsavakból két aromás savat izolálnak, amelyekben egy fenilcsoport (a fenilalaninban) és egy hidroxifenilcsoport (tirozinban) található.
A xantoprotein reakciót a triptofán heterociklusos aminosav meghatározására használják, amelynek aromás indolmagja van. A fenti vegyületek jelenléte a fehérjében a tesztközeg jellegzetes színváltozását eredményezi.
Milyen reagenseket használnak?
A xantoprotein reakció végrehajtásához 1%-os tojás- vagy növényi fehérjeoldatot kell készítenie.
Általában csirketojást használjon, amelyet feltörnek, hogy jobban elválassza a fehérjét a sárgájától. Az oldat elkészítéséhez 1% fehérjét hígítunk tízszeres mennyiségű tisztított vízzel. A fehérje feloldása után a kapott folyadékot több réteg gézen át kell szűrni. Ezt az oldatot hűvös helyen kell tárolni.
A reakciót növényi fehérjével is végrehajthatja. Az oldat elkészítéséhez 0,04 kg búzalisztet használnak. Adjunk hozzá 0,16 l tisztított vizet. Az összetevőket egy lombikban keverjük össze, amelyet 24 órára hideg helyen helyezünk el, körülbelül + 1 ° C hőmérsékleten. Egy nap múlva az oldatot felrázzuk, majd először vattával, majd papírredős szűrővel leszűrjük. A kapott folyadékot hideg helyen tároljuk. Egy ilyen oldatban főleg albuminfrakció van.
A xantoprotein reakció végrehajtásához tömény salétromsavat használnak fő reagensként. További reagensek a 10%-os nátrium-hidroxid vagy ammónia oldata, a zselatin oldat és a nem tömény fenol.
Módszertan
Tiszta kémcsőbe öntsön 2 ml 1%-os tojásfehérje- vagy lisztoldatot. Körülbelül 9 csepp tömény salétromsavat adnak hozzá, hogy megakadályozzák a pelyhek kihullását. A kapott keveréket felmelegítjük, ennek eredményeként a csapadék sárgává válik és fokozatosan eltűnik, és a színe feloldódik.
Amikor a folyadék lehűl, körülbelül 9 csepp tömény nátrium-hidroxidot csepegtetünk a kémcső fala mentén, ami felesleg a folyamat szempontjából. A közeg reakciója lúgossá válik. A tubus tartalma narancssárgára változik.
Jellemzők
Mivel a xantoproteint minőségi reakciónak nevezik a fehérjékresalétromsav hatására, majd a vizsgálatot a mellékelt füstelszívó alatt kell elvégezni. Ha koncentrált maró anyagokkal dolgozik, tartsa be az összes biztonsági intézkedést.
A melegítés során a cső tartalma kilökődhet, amit figyelembe kell venni a tartóba való rögzítésnél és a dőlésszög kiválasztásánál.
Tömény salétromsavat és nátrium-hidroxidot csak üvegpipettával és gumigömbbel szabad bevenni, szájjal gépelni tilos.
Összehasonlító reakció fenollal
A folyamat illusztrálására és a fenilcsoport jelenlétének igazolására hasonló vizsgálatot végzünk hidroxi-benzollal.
Tegyünk 2 ml hígított fenolt egy kémcsőbe, majd a fal mentén fokozatosan adjunk hozzá 2 ml tömény salétromsavat. Az oldatot melegítjük, aminek következtében sárgává válik. Ez a reakció kvalitatív a benzolgyűrű jelenlétére nézve.
A hidroxi-benzol salétromsavval történő nitrálása során paranitrofenol és ortonitrofenol keveréke képződik 15:35 százalékos arányban.
Zselatin-összehasonlítás
Annak bizonyítására, hogy a xantoprotein reakciója fehérjére csak aromás szerkezetű aminosavakat észlel, fenolcsoportot nem tartalmazó fehérjéket használnak.
Tiszta kémcsőbe öntsön 2 ml 1%-os zselatinoldatot. Körülbelül 9 csepp tömény salétromsavat adunk hozzá. A kapott keveréket felmelegítjük. Az oldat nem sárgul, ami a hiányt bizonyítjaaromás szerkezetű aminosavak. A táptalaj enyhe sárgulása néha fehérje szennyeződések jelenléte miatt figyelhető meg.
Kémiai egyenletek
A xantoprotein fehérjékre adott reakciója két szakaszban megy végbe. Az első lépés képlete egy aminosavmolekula tömény salétromsavval történő nitrálási folyamatát írja le.
Példa erre egy nitrocsoport hozzáadása a tirozinhoz, így nitrotirozin és dinitrotirozin keletkezik. Az első esetben egy NO2-gyök kapcsolódik a benzolgyűrűhöz, a második esetben pedig két hidrogénatom helyett NO2. A xantoprotein reakció kémiai képlete a tirozin és a salétromsav kölcsönhatása, amely nitrotirozin molekulát képez.
A nitrálás folyamatát a színtelen szín sárga tónussá való átmenete kíséri. Ha hasonló reakciót végzünk triptofán vagy fenilalanin aminosav-maradékokat tartalmazó fehérjékkel, az oldat színe is megváltozik.
A második szakaszban a tirozinmolekula nitrálási termékei, különösen a nitrotirozin, kölcsönhatásba lépnek az ammónium- vagy nátrium-hidroxiddal. Az eredmény nátrium- vagy ammóniumsó, amely sárga-narancssárga színű. Ez a reakció összefügg a nitrotirozin molekula azon képességével, hogy átmenjen a kinoid formába. Később nitronsav sója keletkezik belőle, amely kettős konjugált kötésekből álló kinonrendszerrel rendelkezik.
Így ér véget a xantoprotein fehérjékre adott reakciója. Második egyenletszakaszt fent mutatjuk be.
Eredmények
A három kémcsőben lévő folyadékok elemzése során a híg fenol szolgál referenciaoldatként. A benzolgyűrűvel rendelkező anyagok minőségi reakciót adnak salétromsavval. Ennek eredményeként az oldat színe megváltozik.
Mint tudod, a zselatin hidrolizált formában tartalmaz kollagént. Ez a fehérje nem tartalmaz aromás aminokarbonsavakat. A savval való kölcsönhatás során a közeg színe nem változik.
A harmadik kémcsőben pozitív xantoprotein reakciót figyeltek meg a fehérjékre. A következtetés a következőképpen vonható le: minden aromás szerkezetű fehérje, legyen az fenilcsoport vagy indolgyűrű, színváltozást ad az oldatnak. Ennek oka a sárga nitrovegyületek képződése.
A színreakció végrehajtása bizonyítja, hogy az aminosavakban és fehérjékben számos kémiai szerkezet található. A zselatin példa azt mutatja, hogy olyan aminokarbonsavakat tartalmaz, amelyek nem tartalmaznak fenilcsoportot vagy ciklusos szerkezetet.
A xantoprotein reakció megmagyarázhatja a bőr sárgulását, amikor erős salétromsavat alkalmaznak rá. A tejhab ugyanolyan színt kap, ha ilyen elemzést végeznek vele.
Az orvosi laboratóriumi gyakorlatban ezt a színmintát nem használják fehérje kimutatására a vizeletben. Ez magának a vizeletnek a sárga színének köszönhető.
A xantoprotein reakciót egyre gyakrabban használják a különböző fehérjékben lévő aminosavak, például a triptofán és a tirozin mennyiségi meghatározására.
