For at etablere den kvalitative sammensætning af mange fødevareprodukter, bruges xantoprotein-reaktionen for protein. Tilstedeværelsen af aromatiske aminosyrer i forbindelsen vil give en positiv farveændring til testprøven.
Hvad er protein
Det kaldes også et protein, som er et byggemateriale til en levende organisme. Proteiner opretholder muskelvolumen, genopretter skadede og døde vævsstrukturer i forskellige organer, hvad enten det er hår, hud eller ledbånd. Med deres deltagelse produceres røde blodlegemer, den normale funktion af mange hormoner og celler i immunsystemet reguleres.
Dette er et komplekst molekyle, som er et polypeptid med en masse større end 6103 d alton. Proteinstrukturen er dannet af aminosyrerester i store mængder, forbundet med en peptidbinding.
Proteinstruktur
Et karakteristisk træk ved disse stoffer i sammenligning med lavmolekylære peptider er deres udviklede rumlige tredimensionelle struktur, understøttet af påvirkninger fra forskelligegrad af tiltrækning. Proteiner har en struktur i fire niveauer. Hver af dem har sine egne karakteristika.
Den primære organisation af deres molekyler er baseret på aminosyresekvensen, hvis struktur genkendes af xantoproteinets reaktion på proteinet. En sådan struktur er en periodisk gentagen peptidbinding -HN-CH-CO-, og sidekæderadikaler i aminocarboxylsyrer er den selektive del. Det er dem, der bestemmer stoffets egenskaber som helhed i fremtiden.
Den primære proteinstruktur anses for at være stærk nok, dette skyldes tilstedeværelsen af stærke kovalente interaktioner i peptidbindinger. Dannelsen af efterfølgende niveauer sker afhængigt af de tegn, der blev etableret i den indledende fase.
Danningen af en sekundær struktur er mulig på grund af snoningen af aminosyresekvensen til en spiral, hvori der etableres hydrogenbindinger mellem vindingerne.
Det tertiære organisationsniveau af et molekyle dannes, når en del af helixen overlejres på andre fragmenter med fremkomsten af alle slags bindinger mellem dem, med en hydrogen, disulfid, kovalent eller ionisk forbindelse. Resultatet er associationer i form af kugler.
Det rumlige arrangement af tertiære strukturer med dannelsen af kemiske bindinger mellem dem fører til dannelsen af den endelige form af molekylet eller det kvaternære niveau.
Aminosyrer
De bestemmer proteiners kemiske egenskaber. Der er omkring 20 hovedaminosyrer,inkluderet i sammensætningen af polypeptiderne i forskellige sekvenser. Dette omfatter også sjældne aminocarboxylsyrer i form af hydroxyprolin og hydroxylysin, som er derivater af basiske peptider.
Som et tegn på proteingenkendelsens xantoproteinreaktion giver tilstedeværelsen af individuelle aminosyrer en ændring i reagensernes farve, hvilket tyder på tilstedeværelsen af specifikke strukturer i deres sammensætning.
Som det viste sig, er de alle carboxylsyrer, hvori hydrogenatomet er erstattet af en aminogruppe.
Et eksempel på strukturen af et molekyle er strukturformlen for glycin (HNH− HCH− COOH) som den enkleste aminosyre.
I dette tilfælde kan et af hydrogenatomerne CH2- carbon erstattes af et længere radikal, herunder en benzenring, amino-, sulfo-, carboxygrupper.
Hvad betyder xantoproteinreaktionen
Forskellige metoder bruges til kvalitativ proteinanalyse. Disse omfatter reaktioner:
- biuret med lilla farve;
- ninhydrin for at danne en blåviolet opløsning;
- formaldehyd med rød farvning;
- Folie med grå-sort sedimentering.
Når hver metode udføres, bevises tilstedeværelsen af proteiner og tilstedeværelsen af en bestemt funktionel gruppe i deres molekyle.
Der er en xantoprotein-reaktion på protein. Det kaldes også Mulder-testen. Det refererer til farvereaktioner på proteiner, isom er aromatiske og heterocykliske aminosyrer.
Et træk ved en sådan test er processen med nitrering af cykliske aminosyrerester med salpetersyre, især tilføjelsen af en nitrogruppe til benzenringen.
Resultatet af denne proces er dannelsen af en nitroforbindelse, som udfældes. Dette er hovedtegnet på en xantoproteinreaktion.
Hvilke aminosyrer bestemmes
Ikke alle aminocarboxylsyrer kan påvises ved hjælp af denne test. Hovedtrækket ved xantoproteinreaktionen af proteingenkendelse er tilstedeværelsen af en benzenring eller heterocyklus i aminosyremolekylet.
Fra proteinaminocarboxylsyrer isoleres to aromatiske syrer, hvori der er en phenylgruppe (i phenylalanin) og en hydroxyphenylgruppe (i tyrosin).
Xantoproteinreaktionen bruges til at bestemme den heterocykliske aminosyre tryptofan, som har en aromatisk indolkerne. Tilstedeværelsen af ovennævnte forbindelser i proteinet giver en karakteristisk farveændring af testmediet.
Hvilke reagenser bruges
For at udføre xantoproteinreaktionen skal du forberede en 1 % opløsning af æg eller vegetabilsk protein.
Brug norm alt et hønseæg, som knækkes for yderligere at adskille proteinet fra blommen. For at opnå en opløsning fortyndes 1% protein i ti gange mængden af renset vand. Efter opløsning af proteinet skal den resulterende væske filtreres gennem flere lag gaze. Denne opløsning skal opbevares på et køligt sted.
Du kan udføre reaktionen med vegetabilsk protein. For at forberede opløsningen bruges hvedemel i mængden af 0,04 kg. Tilsæt 0,16 l renset vand. Ingredienserne blandes i en kolbe, som placeres i 24 timer på et koldt sted med en temperatur på omkring + 1 ° C. Efter en dag rystes opløsningen, hvorefter den filtreres først med vat og derefter med et papirfoldet filter. Den resulterende væske opbevares på et koldt sted. I en sådan opløsning er der hovedsageligt en albuminfraktion.
For at udføre xantoproteinreaktionen bruges koncentreret salpetersyre som hovedreagens. Yderligere reagenser er en opløsning af 10 % natriumhydroxid eller ammoniak, en gelatineopløsning og ikke-koncentreret phenol.
Metode
I et rent reagensglas tilsættes en 1 % opløsning af æggeprotein eller mel i en mængde på 2 ml. Omkring 9 dråber koncentreret salpetersyre tilsættes for at forhindre flagerne i at falde ud. Den resulterende blanding opvarmes, som et resultat bliver bundfaldet gult og forsvinder gradvist, og dets farve går i opløsning.
Når væsken afkøles, tilsættes ca. 9 dråber koncentreret natriumhydroxid til reagensglasset langs væggen, hvilket er et overskud for processen. Mediets reaktion bliver basisk. Indholdet i røret bliver orange.
Funktioner
Da xantoprotein kaldes en kvalitativ reaktion på proteiner underved påvirkning af salpetersyre, så udføres testen under det medfølgende stinkskab. Overhold alle sikkerhedsforanst altninger, når du arbejder med koncentrerede ætsende stoffer.
Under opvarmningsprocessen kan indholdet af røret blive kastet ud, hvilket skal tages i betragtning, når det fastgøres i holderen og vælges en hældning.
Indtagelse af koncentreret salpetersyre og natriumhydroxid bør kun ske med en glaspipette og en gummipære, det er forbudt at skrive gennem munden.
Komparativ reaktion med phenol
For at illustrere processen og bekræfte tilstedeværelsen af phenylgruppen udføres en lignende test med hydroxybenzen.
Indfør 2 ml fortyndet phenol i et reagensglas, og tilsæt derefter gradvist langs væggen 2 ml koncentreret salpetersyre. Opløsningen udsættes for opvarmning, som et resultat af hvilken den bliver gul. Denne reaktion er kvalitativ for tilstedeværelsen af en benzenring.
Nitreringsprocessen af hydroxybenzen med salpetersyre ledsages af dannelsen af en blanding af paranitrophenol og orthonitrophenol i et procentforhold på 15 til 35.
Gelatinesammenligning
For at bevise, at xantoproteinreaktionen på et protein kun detekterer aminosyrer med en aromatisk struktur, bruges proteiner, der ikke har en phenolgruppe.
Indsæt 1 % gelatineopløsning i en mængde på 2 ml i et rent reagensglas. Omkring 9 dråber koncentreret salpetersyre tilsættes til det. Den resulterende blanding opvarmes. Opløsningen bliver ikke gul, hvilket beviser fraværetaminosyrer med en aromatisk struktur. En smule gulfarvning af mediet observeres nogle gange på grund af tilstedeværelsen af proteinurenheder.
Kemiske ligninger
Xantoprotein-reaktionen på proteiner foregår i to trin. Formlen for det første trin beskriver processen med nitrering af et aminosyremolekyle ved hjælp af koncentreret salpetersyre.
Et eksempel er tilføjelsen af en nitrogruppe til tyrosin for at danne nitrotyrosin og dinitrotyrosin. I det første tilfælde er et NO2-radikal bundet til benzenringen, og i det andet tilfælde erstattes to hydrogenatomer med NO2. Den kemiske formel for xantoproteinreaktionen er repræsenteret ved interaktionen mellem tyrosin og salpetersyre til dannelse af et nitrotyrosinmolekyle.
Nitreringsprocessen ledsages af overgangen fra en farveløs farve til en gul tone. Når man udfører en lignende reaktion med proteiner, der indeholder aminosyrerester af tryptophan eller phenylalanin, ændres farven på opløsningen også.
På det andet trin interagerer nitreringsprodukterne af tyrosinmolekylet, især nitrotyrosin, med ammonium- eller natriumhydroxid. Resultatet er natrium- eller ammoniums alt, som er gul-orange i farven. Denne reaktion er forbundet med nitrotyrosinmolekylets evne til at passere ind i quinoidformen. Senere dannes et s alt af nitronsyre deraf, som har et quinonsystem af dobbeltkonjugerede bindinger.
Sådan ender xantoprotein-reaktionen på proteiner. Ligning tofase er præsenteret ovenfor.
Resultater
Under analysen af væsker indeholdt i tre reagensglas tjener fortyndet phenol som referenceopløsning. Stoffer med en benzenring giver en kvalitativ reaktion med salpetersyre. Som et resultat ændres farven på opløsningen.
Som du ved, inkluderer gelatine kollagen i en hydrolyseret form. Dette protein indeholder ikke aromatiske aminocarboxylsyrer. Ved interaktion med syre er der ingen ændring i mediets farve.
I det tredje reagensglas observeres en positiv xantoproteinreaktion på proteiner. Konklusionen kan drages som følger: alle proteiner med en aromatisk struktur, det være sig en phenylgruppe eller en indolring, giver en farveændring til opløsningen. Dette skyldes dannelsen af gule nitroforbindelser.
Udførelse af en farvereaktion beviser tilstedeværelsen af en række kemiske strukturer i aminosyrer og proteiner. Gelatineeksemplet viser, at det indeholder aminocarboxylsyrer, der ikke har en phenylgruppe eller en cyklisk struktur.
Xantoprotein-reaktionen kan forklare hudens gulfarvning, når stærk salpetersyre påføres den. Mælkeskum får samme farve, når en sådan analyse udføres med det.
I medicinsk laboratoriepraksis bruges denne farveprøve ikke til at påvise protein i urinen. Dette skyldes den gule farve på selve urinen.
Xantoproteinreaktionen er blevet mere og mere brugt til at kvantificere aminosyrer såsom tryptofan og tyrosin i forskellige proteiner.
