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 или 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 ученого, который их обнаружил, Луи Камилле Майара. Реакции Майара повсеместны, а продукты образующиеся в результате этих реакций, например делают наши тосты хрустящими, или отвечают за 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 возрастной потерей 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. Маркус А. Гломб и Марин Смуда из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге, Германия, недавно 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% вещест, 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, 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 единиц глюкозы, которые связаны двумя разными способами. Один из них 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 образуются 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. Свет поглощается в процессе, 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 предложено, чтобы вид внутри спирали повторялся I3 или I5единиц.

Однако Рам Сешадри, Фред Удл и его коллеги из Калифорнийского университета, Санта-Барбара, США, обнаружили доказательства того, что бесконечные полииодидные цепи Inx– содержатся в амилозо-иодном комплексе [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 амилозо-йодному комплексу, что подтверждает гипотезу о том, что аналогичные структуры полимерных цепей образуются 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