Исследование системы Fe(III)/Fe(II)−о-фенантролин для оценки антиоксидантной способности природных объектов
Разработка способа оценки антиоксидантной способности природных объектов
Антиоксидантная активность пищевых продуктов как обобщающая характеристика показателя их качества
Влияние экологической ситуации территории на величину антиоксидантной активности растительных материалов
Навигация
Разработка способа оценки антиоксидантной способности природных объектов
Определение интегральной антиоксидантной способности растительного сырья и пищевых продуктов
43561
знак
10
таблиц
2
изображения
2 Разработка способа оценки антиоксидантной способности природных объектов
Проведенные нами исследования показали, что аналитические сигналы в индикаторной системе Fe(III)/Fe(II)−о-фенантролин меняются во времени в зависимости от концентрации как индивидуальных восстановителей и их смесей, так и реальных объектов. Это приводит к необходимости строгого контроля времени эксперимента, что делает его длительным, трудоемким, ухудшаются также метрологические характеристики анализа. Устранение этого недостатка и стабилизация аналитического сигнала требуют оптимизации условий протекания реакции. Для решения поставленной задачи рассматривались различные способы воздействия на реакцию, протекающую в системе: повышение температуры и введение в реакционную смесь реагентов, традиционно используемых для связывания ионов Fe+3 (фторида натрия, ЭДТА).
Влияние перечисленных параметров изучалось на примере реакции окисления аскорбиновой кислоты, концентрацию которой варьировали в установленных пределах диапазона линейности.
Исследование влияния температуры проводили в интервале 25 –60 °С. Нижняя граница диапазона соответствует нормальным условиям протекания окислительно-восстановительных процессов, а верхняя обусловлена неустойчивостью аскорбиновой кислоты при температурах выше 50 °С. Установлено, что при выдерживании реакционной смеси в течение 60 мин при температуре ~ 50 °С наблюдается стабилизация аналитического сигнала во времени. Это, вероятно, связано с более быстрым и полным протеканием реакции. Однако при анализе в этих условиях реальных объектов существенной стабилизации аналитического сигнала не наблюдается.
Для стабилизации аналитического сигнала путем вывода из реакции не прореагировавших ионов Fe+3 в реакционную смесь вводили «стоп-реагент», в качестве которого применяли комплексообразователи: фторид натрия и ЭДТА в диапазоне концентраций 0,06 мМ – 0,01 М, 0,03 мМ – 0,1 мМ соответственно.
В ходе эксперимента установлено, что введение в реакционную систему более 0,05 мМ ЭДТА приводит к уменьшению во времени аналитического сигнала аскорбиновой кислоты и (или) фенольных антиоксидантов, используемых в качестве восстановителя. Введение ЭДТА в меньших концентрациях приводит к получению стабильного во времени аналитического сигнала для индивидуальных восстановителей, однако при этом не стабилизируется сигнал реальных объектов.
Для большинства изучаемых восстановителей введение в реакцию 0,01 М фторида натрия обеспечивает стабильный во времени аналитический сигнал (таблица 3). В случае танина и рутина наблюдается незначительное нарастание аналитического сигнала во времени.
В аналогичных условиях были получены стабильные во времени аналитические сигналы для реальных объектов, таких как сухое вино, пиво, соки, чай, экстракты лекарственных растений. Это позволило рекомендовать фторид натрия в качестве «стоп-реагента» при определении антиоксидантной активности растительного сырья и пищевых продуктов.
Таблица 3 – Зависимость аналитического сигнала восстановителя от его концентрации во времени в присутствии 0,01 М NaF *
| Восстановитель | τ, мин | Уравнения регрессии | R2 |
| Аскорбиновая кислота | 15 | y = 0,2619x – 0,0032 | 0,9996 |
| 30 | y = 0,2624x – 0,0035 | 0,9996 | |
| 60 | y = 0,2626x – 0,0024 | 0,9996 | |
| 90 | y = 0,2628x – 0,0032 | 0,9996 | |
| Танин | 15 | y = 0,1871x + 0,0012 | 0,9999 |
| 30 | y = 0,1917x + 0,0009 | 0,9997 | |
| 60 | y = 0,1963x + 0,0019 | 0,9998 | |
| 90 | y = 0,2013x + 0,0038 | 0,9997 | |
| Рутин | 15 | y = 0,1301x – 0,0012 | 0,9999 |
| 30 | y = 0,1327x – 0,0002 | 0,9999 | |
| 60 | y = 0,1384x – 0,0004 | 0,9999 | |
| 90 | y = 0,1425x + 0,0017 | 0,9999 | |
| Кверцетин | 15 | y = 0,3813x – 0,0012 | 0,9986 |
| 30 | y = 0,3818x – 0,0010 | 0,9982 | |
| 60 | y = 0,3826x – 0,0005 | 0,9983 | |
| 90 | y = 0,3837x – 0,0006 | 0,9983 | |
| Галловая кислота | 15 | y = 0,5537x + 0,0030 | 0,9987 |
| 30 | y = 0,5546x + 0,0032 | 0,9986 | |
| 60 | y = 0,5557x + 0,0036 | 0,9986 | |
| 90 | y = 0,5563x + 0,0026 | 0,9986 | |
| Гидрохинон | 15 | y = 0,3531x + 0,0049 | 0,9996 |
| 30 | y = 0,3535x + 0,0048 | 0,9997 | |
| 60 | y = 0,3541x + 0,0043 | 0,9996 | |
| 90 | y = 0,3543x + 0,0045 | 0,9997 | |
| Цистеин | 15 | y = 0,0993x – 0,0068 | 0,9976 |
| 30 | y = 0,0997x – 0,0066 | 0,9980 | |
| 60 | y = 0,1004x – 0,0065 | 0,9985 | |
| 90 | y = 0,1004x – 0,0065 | 0,9982 | |
| Глутатион | 15 | y = 0,0168x – 0,0021 | 0,9928 |
| 30 | y = 0,0168x – 0,0023 | 0,9930 | |
| 60 | y = 0,068x – 0,0024 | 0,9927 | |
| 90 | y = 0,0168x – 0,0023 | 0,9930 |
* «стоп-реагент» вводился в реакционную смесь через 60 мин после начала реакции
Проведенная оптимизация условий определения АОА: состав и объем вводимого комплексного реагента, выбранный комплексообразователь и его концентрацию, а также время выдерживания до и после введения «стоп-реагента», позволил предложить алгоритм методики определения антиоксидантной активности растительных материалов и пищевых продуктов. Комплексный реагент состава 6 мМ Fe(III) и 10 мМ о-фенантролина смешивают с исследуемым образцом (разбавление и объем которого будут зависеть от его антиоксидантной активности), выдерживают фиксированное время, по истечение которого реакцию останавливают добавлением «стоп-реагента» и через установленное время измеряют оптическую плотность испытуемого раствора при характеристической длине волны. Антиоксидантную активность пищевых продуктов и растительного сырья выражают количеством вещества-стандарта (аскорбиновой кислоты), производящим антиоксидантный эффект, эквивалентный действию суммы восстановителей изучаемого образца (в мг аскорбиновой кислоты на г (см3) продукта).
Различные группы пищевых продуктов отличаются по химическому составу и, в том числе, по содержанию восстановителей, поэтому их антиоксидантные свойства могут сильно отличаться. Это приводит к необходимости оптимизации условий определения антиоксидантной активности реальных объектов. Кроме того, известно, что разбавление может привести к изменению вещественного состава образца, в частности, за счет протекания реакций гидролиза.
Оптимизацию определения антиоксидантной активности проводили на образцах пищевых продуктов по единой методологии, заключающейся в рассмотрении изменения аналитического сигнала пробы при различном разбавлении и времени выдерживания до введения в реакцию. Критериями оптимальности служили неизменность аналитического сигнала после разбавления пробы при ее выдерживании в течение 60 мин, стабильный в течение длительного времени (до 120 мин) аналитический сигнал после введения «стоп-реагента», а также пропорциональное изменение сигналов при разбавлении.
Так, например, для образцов вина, разбавленных менее чем в 100 раз, наблюдается уменьшение аналитического сигнала пробы в среднем на 12 % при выдерживании в течение часа. При введении в реакцию разбавленных в соотношении 1:100 и 1:200, а также неразбавленных (вводимый объем 0,02 см3) образцов аналитический сигнал стабилен после введения «стоп-реагента» и пропорционально возрастает с увеличением объема пробы.
Проведенные исследования для различных групп пищевых продуктов позволили оптимизировать разбавление и объем пробы, вводимый в реакцию (таблица 4), и рекомендовать внесение ее сразу после разбавления.
По разработанной методике были проанализированы сухие красные и белые вина, пиво, восстановленные и свежеотжатые фруктовые соки, чай и растительное сырье (таблица 5). Полученные результаты показывают, что величина их антиоксидантной активности варьируется в широком диапазоне.
Таблица 4 – Оптимизированные разбавление и объем пробы, вводимой в реакцию
| Объект исследования | Разбавление образца | Объем пробы, вводимый в реакцию, см3 |
| Вино | 1 : 100, 1 : 200 | 1,0 – 2,0 |
| Пиво | 1 : 20 | 1,0 – 2,5 |
| Сок | 1 : 5 | 0,2 – 1,0 |
| Чай | 1 : 50, 1 : 100 | 1,0 – 2,0 |
Таблица 5 – Антиоксидантная активность ряда образцов растительного сырья и пищевых продуктов (n = 6, P = 0,95)
| Объект исследования | Характеристика объекта | АОА, мгАК/г |
| Сухие вина: | ||
| Каберне Фанагории | ОАО АПФ «Фанагория» | 3,7 ± 0,1 |
| Каберне Абрау | вино невыдержанное ООО «Кубань – Вино» | 2,3 ± 0,1 |
| Каберне | ООО «Мильстрим – Черноморские вина» | 2,0 ± 0,1 |
| Каберне | ООО «Инвинком», Молдова | 2,0 ± 0,1 |
| Мускат | ООО «Инвинком», Молдова | 0,29 ± 0,05 |
| Шардоне | ЗАО Агрофирма «Мысхако» | 0,23 ± 0,02 |
| Пиво: | ||
| Балтика №3 | светлое, ОАО «Пивоваренная компания «Балтика» | 0,21 ± 0,01 |
| Балтика №6 | темное, ОАО «Пивоваренная компания «Балтика» | 0,50 ± 0,01 |
| Чай: | ||
| Майский | сорт высший, ООО «Май» | 134 ± 7 |
| Краснодарский | сорт второй, ЗАО «Дагомысчай» | 60 ± 3 |
| Соки восстановленные: | ||
| Яблочный | ОАО «Лебедянский» | 0,51 ± 0,04 |
| Апельсиновый | ОАО «Лебедянский» | 2,2 ± 0,2 |
| Растительное сырье: | ||
| крапива | ОАО «Красногорсклексредства» | 21 ± 1 |
| эхиноцея пурпурная | ОАО «Красногорсклексредства» | 28 ± 1 |
Похожие работы
... недостаточной герметичности тары; - неприятные запах и вкус - возникают вследствие хранения продуктов при высокой влажности и плохой вентиляции складских помещений. Биологически активные добавки (БАД) к пище. Биологически активные добавки (БАД) к пище — это природные или идентичные им биологически активные вещества, предназначенные для непосредственного приема или введения в состав продуктов ...
... рак мочевого пузыря; рак гортани, пищевода) профессия 4-38%, алкоголь 3-5% (цирроз, мутаген, тератоген), инфекция 1-15%, особенности половой жизни 1-13%, загрязнение окр. среды <5%, лек.в-ва, мед. облучение 1-4% (анемии, лейкозы), природная радиация <1-4% пищевые добавки <1-2% профессиональная онкопатия деревообр. пром-сть, мебель, ремонт и пр-во обуви àопухоли носа и ...
... с различным содержанием полиненасыщенных жирных кислот в большей степени, чем бутилокситолуол и токоферол. 2. Введение в высокожировой рацион экспериментальных животных смеси масел льна и расторопши с селенопираном способствует торможению атеросклеротических процессов: снижению концентрации холестерина и атерогенных липопротеидов в плазме крови, повышению содержания антиатерогенных липопротеидов ...
... также следует учитывать при применении некоторых ЛС (например, снотворных длительного действия). Обилие лекарственных веществ, известных современной медицине, отнюдь не означает, что каждый препарат обладает индивидуальным механизмом действия. Понимание механизма действия важно не только для фармаколога, занятого поиском совершенных препаратов, но и помогает правильно использовать их в клинике. ...
0 комментариев