Monthly Archives: December 2017

Отрицательные эффекты деградации витамина С

Author: Angewandte Chemie International Edition
Published Date: 03 квітня 2013
Source / Publisher: Angewandte Chemie International Edition/Wiley-VCH
Copyright: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim

Перевод с английского: Яна Густая.© 2017

Деградация витамина С.

Витамин С обнаружен во многих продуктах питания и, кроме всего прочего, используется для продления их срока хранения. Однако он нестабилен в воздухе и даже при комнатной температуре. Всем известно, что разрезанные фрукты становятся коричневыми, а вкус продуктов меняется. В журнале Angewandte Chemie немецкие исследователи представили систематическое исследование процессов, которые происходят во время деградации витамина С в продуктах питания.

Витамин С, аскорбиновая кислота, является восстанавливающим углеводом и может взаимодействовать с аминокислотами, пептидами и белками. Такие реакции между углеводами (сахарами) и белками относятся к классу реакций, известных как реакции Майара, и названы в честь Луи Камилле Майара, ученого, который их обнаружил. Реакции Майара повсеместны, а продукты образующиеся в результате этих реакций, например делают наши тосты хрустящими, или создают запах поджаренного мяса.

Однако реакции Майара с участием витамина С не являются полезным явлением. Они протекают при жарке овощей и могут являтся причиной изменения вкуса продуктов. Кроме того, продукты деградации витамина С по реакции Майара при попадании в организм, могут быть ответственны за помутнение хрусталика глаз и возрастную потерю эластичности кожи и сухожилий.

Идентификация конечных продуктов деградации витамина С по реакции Майара.

Процесс деградации витамина С по реакции Майяра ранее не был достаточно исследован. Недавно, Маркус А. Гломб и Марин Смуда из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге, Германия, всесторонне изучили катализированную аминами деградацию витамина С в модельной системе. Используя молекулы витамина С, меченные в разных местах изотопами 13С, они смогли отследить какие продукты реакции Майара образовались расщеплением исходной молекулы витамина С. Они проводили эксперименты в атмосфере изотопа 18O2 и количественно определяли все продукты первичной фрагментации. Это позволило им уточнить структуры около 75% веществ, являющихся продуктами деградации витамина С по реакции Майара. Было показано, что конечными веществами являются карбонильные и дикарбонильные соединения, карбоновые кислоты и амиды.

Среди этих соединений исследователи идентифицировали N6-ксилонил лизин, N6-ликсонил лизин и N6-треонил лизин в качестве уникальных характеристических конечных продуктов деградации витамина С по реакции Майара. В дальнейших исследованиях проведенная в этой работе идентификация соединений позволит дифференцировать продукты реакции Майара, связанные с витамином С, как и те, которые связаны с другими восстанавливающими углеводами, такими как глюкоза.

Информация, полученная в этой модели, поможет прояснить изменения, которые происходят с участием витамина С в продуктах его содержащих, во время хранения и переработки, хотя пути реакции в реальных системах, естественно, намного сложнее. Эти эксперименты также закладывают основу для лучшего понимания негативных последствий деградации витамина С в организме.

Источник
Maillard Degradation Pathways of Vitamin C.
Mareen Smuda, Marcus A. Glomb,
Angew. Chem. Int. Ed. 2013. DOI: 10.1002/anie.201300399

Редакция и дизайн: Майстерний Хімік © 2017

 

 

Почему йод окрашивает крахмал в синий цвет?

Author: Catharina Goedecke
Published Date: 06 грудня 2016
Copyright: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim

Перевод с английского: Яна Густа. © 2017

Тест на йод

Использование йода для проверки наличия крахмала или наоборот, когда крахмал является инликатором на йод, является обычным экспериментом в химическом анализе. Раствор йода (I2) и йодида калия (KI) в воде имеет светло-оранжево-коричневый цвет. Если он добавляется к образцу, содержащему крахмал, например, к хлебу, как показано выше, цвет меняется на темно-синий. Но как это изменение цвета работает?

Крахмал – это углевод, который содержится в растениях. Он состоит из двух разных типов полисахаридов, которые состоят из суб-единиц глюкозы, связанных двумя разными способами. Один из этих полисахаридов представляет собой линейную амилозу, а другой – разветвленный амилопектин (на схеме ниже).

Амилоза – это соединение, которое отвечает за синий цвет. Его цепь образует спиральную форму, и йод может быть связан внутри этой спирали (на схеме ниже).

Комплексы с переносом заряда

Цвета вызваны так называемыми комплексами переноса заряда (КПЗ). Из двух молекул, одна из которых (донор) содержит слабо связанные электроны, а вторая (акцептор) обладает высоким сродством к электронам, часто образуя весьма стабильные соединения. Характерным признаком образования КПЗ является возникновение новой полосы поглощения в видимой или УФ части спектра. Обычно КПЗ является более реакционноспособным по сравнению с мономерами. Причина этого связана с более легкой по сравнению с исходными мономерами поляризуемости КПЗ вследствие более обширной π-электронной структуры и способности к переходу в возбужденное ионизированное состояние.

Молекулярный йод (I2) трудно растворим в воде, поэтому для хорошего растворения добавляется йодид калия. Вместе они образуют полииодидные ионы типа In, например I3, I5, или I7. Отрицательно заряженный йодид в этих соединениях действует как донор заряда, нейтральный йод – в качестве акцептора заряда. Электроны в таких комплексах переноса заряда легко возбуждаются светом и переходят на более высокий уровень энергии. В этом процессе свет поглощается , и его дополнительный цвет наблюдается человеческим глазом.

В случае водного раствора полииодидов абсорбция различных видов приводит к общему коричневатому цвету. После добавления амилозы он образует другой комплекс ПЗ . Здесь амилоза действует как донор заряда и полииодид в качестве акцептора. Этот комплекс поглощает свет другой длины волны, чем полииодид, и цвет становится темно-синим.

Полиоидные цепи

Точная структура полииодидов внутри амилоидной спирали неясна. Комплекс амилозо-йода является аморфным (т. е. он не образует упорядоченных кристаллов), что затрудняет определение его структуры. Было высказано предположение, что внутри спирали повторяются блоки из I3 или I5единиц.

Однако Рам Сешадри, Фред Удл и его коллеги из Калифорнийского университета, Санта-Барбара, США, обнаружили доказательства того, что в амилозо-иодном комплексе содержатся бесконечные полииодидные цепи Inx–   [1]. Группа исследовала связанную систему – пирролоперилен-иодный комплекс для изучения его свойств как органического электронного проводника. Этот материал кристаллический (прозрачен), и поэтому команда смогла определить его структуру с помощью рентгеновской кристаллографии. Они обнаружили почти линейные полииодидные цепи между стеками пирролопирилена. Оказалось, что материал, содержащий эти цепи, поглощает свет при очень близких длинах волн к длине волны поглощения амилозо-йодного комплекса, что подтверждает гипотезу о том, что аналогичные структуры полимерных цепей образуются и в йодо-крахмальном комплексе.

Reference

[1] Infinite Polyiodide Chains in the Pyrroloperylene-Iodine Complex: Insights into the Starch-Iodine and Perylene-Iodine Complexes,

Sheri Madhu, Hayden A. Evans, Vicky V. T. Doan-Nguyen, John G. Labram, Guang Wu, Michael L. Chabinyc, Ram Seshadri, Fred Wudl. Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 8032–8035. DOI: 10.1002/anie.201601585

Sources
Der Iod-Stärke-Komplex (in German),
www.chemieunterricht.de 2006.
(accessed November 24, 2016)
The structure of the blue starch-iodine complex,
Wolfram Saenger, Naturwissenschaften 1984, 71, 31–36. DOI: 10.1007/bf00365977

Редакция и дизайн: Майстерний Хімік © 2017

 

 

Despacito – Не поспішай, кохана, повільніше!

Не поспішай, повільніше!

Де ж те сито?”- Рожаниця

(Ukrainian folk version)

 

Luis Fonsi – Despacito – Original

DZIDZIO – Вихідний

DZIDZIO feat Оля Цибульська – Чекаю. Цьом

Біла Вежа – Ми Не Забули

Юлия Думанская – Двічі в одну річку не війдеш

Христина Соловій – Хто, як не ти?

Компіляція і дизайн:   Майстерний Хімік © 2017