För att fastställa den kvalitativa sammansättningen av många livsmedelsprodukter används xantoproteinreaktionen för protein. Närvaron av aromatiska aminosyror i föreningen kommer att ge en positiv färgförändring till testprovet.
Vad är protein
Det kallas också ett protein, som är ett byggmaterial för en levande organism. Proteiner bibehåller muskelvolymen, återställer skadade och döda vävnadsstrukturer i olika organ, oavsett om det är hår, hud eller ligament. Med deras deltagande produceras röda blodkroppar, den normala funktionen hos många hormoner och celler i immunsystemet regleras.
Detta är en komplex molekyl, som är en polypeptid med en massa som är större än 6103 d alton. Proteinstrukturen bildas av aminosyrarester i stora mängder, sammankopplade med en peptidbindning.
Proteinstruktur
En utmärkande egenskap hos dessa ämnen i jämförelse med lågmolekylära peptider är deras utvecklade rumsliga tredimensionella struktur, stödd av influenser från olikagraden av attraktion. Proteiner har en struktur i fyra nivåer. Var och en av dem har sina egna egenskaper.
Den primära organisationen av deras molekyler är baserad på aminosyrasekvensen, vars struktur känns igen av xantoproteinets reaktion på proteinet. En sådan struktur är en periodiskt upprepad peptidbindning -HN-CH-CO-, och sidokedjeradikalerna i aminokarboxylsyror är den selektiva delen. Det är de som bestämmer egenskaperna hos ämnet som helhet i framtiden.
Den primära proteinstrukturen anses stark nog, detta beror på närvaron av starka kovalenta interaktioner i peptidbindningar. Bildandet av efterföljande nivåer sker beroende på de tecken som etablerades i det inledande skedet.
Bildandet av en sekundär struktur är möjlig på grund av vridningen av aminosyrasekvensen till en spiral, i vilken vätebindningar upprättas mellan varven.
Den tertiära organisationsnivån för en molekyl bildas när en del av helixen läggs ovanpå andra fragment med uppkomsten av alla typer av bindningar mellan dem, med en väte, disulfid, kovalent eller jonisk förening. Resultatet är associationer i form av kulor.
Det rumsliga arrangemanget av tertiära strukturer med bildning av kemiska bindningar mellan dem leder till bildandet av den slutliga formen av molekylen eller den kvartära nivån.
Aminosyror
De bestämmer proteiners kemiska egenskaper. Det finns cirka 20 huvudsakliga aminosyror,ingår i sammansättningen av polypeptiderna i olika sekvenser. Detta inkluderar även sällsynta aminokarboxylsyror i form av hydroxyprolin och hydroxylysin, som är derivat av basiska peptider.
Som ett tecken på xantoproteinreaktionen för proteinigenkänning, ger närvaron av individuella aminosyror en förändring i färgen på reagensen, vilket tyder på närvaron av specifika strukturer i deras sammansättning.
Som det visade sig är de alla karboxylsyror, där väteatomen ersatts av en aminogrupp.
Ett exempel på strukturen hos en molekyl är strukturformeln för glycin (HNH− HCH− COOH) som den enklaste aminosyran.
I detta fall kan en av väteatomerna CH2- kol ersättas med en längre radikal, inklusive en bensenring, amino-, sulfo-, karboxigrupper.
Vad betyder xantoproteinreaktionen
Olika metoder används för kvalitativ proteinanalys. Dessa inkluderar reaktioner:
- biuret med lila färg;
- ninhydrin för att bilda en blåviolett lösning;
- formaldehyd med röd färgning;
- Folie med gråsvart sedimentering.
När varje metod utförs bevisas närvaron av proteiner och närvaron av en viss funktionell grupp i deras molekyl.
Det finns en xantoproteinreaktion på protein. Det kallas också för Mulder-testet. Det hänvisar till färgreaktioner på proteiner, isom är aromatiska och heterocykliska aminosyror.
Ett kännetecken för ett sådant test är processen för nitrering av cykliska aminosyrarester med salpetersyra, i synnerhet tillsatsen av en nitrogrupp till bensenringen.
Resultatet av denna process är bildningen av en nitroförening som fälls ut. Detta är huvudtecknet på en xantoproteinreaktion.
Vilka aminosyror bestäms
Alla aminokarboxylsyror kan inte detekteras med detta test. Huvuddraget i xantoproteinreaktionen för proteinigenkänning är närvaron av en bensenring eller heterocykel i aminosyramolekylen.
Från proteinaminokarboxylsyror isoleras två aromatiska syror, i vilka det finns en fenylgrupp (i fenylalanin) och en hydroxifenylradikal (i tyrosin).
Xantoproteinreaktionen används för att bestämma den heterocykliska aminosyran tryptofan, som har en aromatisk indolkärna. Närvaron av ovanstående föreningar i proteinet ger en karakteristisk färgförändring av testmediet.
Vilka reagenser används
För att utföra xantoproteinreaktionen måste du förbereda en 1% lösning av ägg eller vegetabiliskt protein.
Använd vanligtvis ett kycklingägg, som bryts för att ytterligare separera proteinet från äggulan. För att få en lösning späds 1% protein ut i tio gånger mängden renat vatten. Efter upplösning av proteinet måste den resulterande vätskan filtreras genom flera lager gasväv. Denna lösning bör förvaras på en sval plats.
Du kan utföra reaktionen med vegetabiliskt protein. För att förbereda lösningen används vetemjöl i mängden 0,04 kg. Tillsätt 0,16 l renat vatten. Ingredienserna blandas i en kolv, som placeras i 24 timmar på en kall plats med en temperatur på cirka + 1 ° C. Efter en dag skakas lösningen, varefter den filtreras först med bomullsull och sedan med ett pappersveckfilter. Den resulterande vätskan förvaras på en kall plats. I en sådan lösning finns det främst en albuminfraktion.
För att utföra xantoproteinreaktionen används koncentrerad salpetersyra som huvudreagens. Ytterligare reagens är en lösning av 10 % natriumhydroxid eller ammoniak, en gelatinlösning och icke-koncentrerad fenol.
Methodology
Tillsätt en 1% lösning av äggprotein eller mjöl i en mängd av 2 ml i ett rent provrör. Cirka 9 droppar koncentrerad salpetersyra tillsätts för att förhindra att flingorna faller ut. Den resulterande blandningen upphettas, som ett resultat blir fällningen gul och försvinner gradvis, och dess färg går i lösning.
När vätskan svalnar tillsätts cirka 9 droppar koncentrerad natriumhydroxid i provröret längs väggen, vilket är ett överskott för processen. Mediets reaktion blir alkalisk. Innehållet i röret blir orange.
Funktioner
Eftersom xantoprotein kallas en kvalitativ reaktion på proteiner undergenom inverkan av salpetersyra, sedan utförs testet under det medföljande dragskåpet. Följ alla säkerhetsåtgärder när du arbetar med koncentrerade frätande ämnen.
Under uppvärmningsprocessen kan innehållet i röret kastas ut, vilket bör beaktas när man fäster det i hållaren och väljer en lutning.
Att ta koncentrerad salpetersyra och natriumhydroxid bör endast göras med en glaspipett och en gummilampa, det är förbjudet att skriva per mun.
Jämförande reaktion med fenol
För att illustrera processen och bekräfta närvaron av fenylgruppen, utförs ett liknande test med hydroxibensen.
Inför 2 ml utspädd fenol i ett provrör och tillsätt sedan gradvis, längs väggen, 2 ml koncentrerad salpetersyra. Lösningen utsätts för uppvärmning, vilket resulterar i att den blir gul. Denna reaktion är kvalitativ för närvaron av en bensenring.
Nitreringsprocessen av hydroxibensen med salpetersyra åtföljs av bildningen av en blandning av paranitrofenol och ortonitrofenol i ett procentuellt förhållande av 15 till 35.
Gelatinjämförelse
För att bevisa att xantoproteinreaktionen på ett protein endast detekterar aminosyror med en aromatisk struktur, används proteiner som inte har en fenolgrupp.
Inför 1% gelatinlösning i en mängd av 2 ml i ett rent provrör. Cirka 9 droppar koncentrerad salpetersyra tillsätts. Den resulterande blandningen upphettas. Lösningen blir inte gul, vilket bevisar frånvaronaminosyror med en aromatisk struktur. Lite gulfärgning av mediet observeras ibland på grund av närvaron av proteinföroreningar.
Kemiska ekvationer
Xantoproteinreaktionen på proteiner sker i två steg. Formeln för det första steget beskriver processen för nitrering av en aminosyramolekyl med koncentrerad salpetersyra.
Ett exempel är tillägget av en nitrogrupp till tyrosin för att bilda nitrotyrosin och dinitrotyrosin. I det första fallet är en NO2-radikal fäst vid bensenringen, och i det andra fallet ersätts två väteatomer med NO2. Den kemiska formeln för xantoproteinreaktionen representeras av interaktionen mellan tyrosin och salpetersyra för att bilda en nitrotyrosinmolekyl.
Nitreringsprocessen åtföljs av övergången från en färglös färg till en gul ton. När man utför en liknande reaktion med proteiner som innehåller aminosyrarester av tryptofan eller fenylalanin, ändras också färgen på lösningen.
I det andra steget interagerar nitreringsprodukterna av tyrosinmolekylen, i synnerhet nitrotyrosin, med ammonium- eller natriumhydroxid. Resultatet är natrium- eller ammoniums alt, som är gul-orange till färgen. Denna reaktion är förknippad med förmågan hos nitrotyrosinmolekylen att passera in i kinoidformen. Senare bildas ett s alt av nitronsyra av den, som har ett kinonsystem av dubbelkonjugerade bindningar.
Så här slutar xantoproteinreaktionen på proteiner. Ekvation tvåscenen presenteras ovan.
Resultat
Under analysen av vätskor som finns i tre provrör, fungerar utspädd fenol som referenslösning. Ämnen med en bensenring ger en kvalitativ reaktion med salpetersyra. Som ett resultat ändras färgen på lösningen.
Som du vet innehåller gelatin kollagen i hydrolyserad form. Detta protein innehåller inte aromatiska aminokarboxylsyror. När man interagerar med syra sker ingen förändring i mediets färg.
I det tredje provröret observeras en positiv xantoproteinreaktion på proteiner. Slutsatsen kan dras enligt följande: alla proteiner med en aromatisk struktur, vare sig det är en fenylgrupp eller en indolring, ger en färgförändring till lösningen. Detta beror på bildandet av gula nitroföreningar.
Att utföra en färgreaktion bevisar närvaron av en mängd olika kemiska strukturer i aminosyror och proteiner. Gelatinexemplet visar att det innehåller aminokarboxylsyror som inte har en fenylgrupp eller en cyklisk struktur.
Xantoproteinreaktionen kan förklara gulfärgningen av huden när stark salpetersyra appliceras på den. Mjölkskum kommer att få samma färg när en sådan analys utförs med det.
I medicinsk laboratoriepraxis används inte detta färgprov för att detektera protein i urinen. Detta beror på den gula färgen på själva urinen.
Xantoproteinreaktionen har blivit allt mer använd för att kvantifiera aminosyror som tryptofan och tyrosin i olika proteiner.
