Как узнать содержание витамина с

Как узнать содержание витамина с thumbnail

[06-105]
Витамин С (аскорбиновая кислота)

2260 руб.

Это водорастворимый витамин, который относится к незаменимым питательным веществам, является антиоксидантом и важным коферментом многих биохимических процессов в организме человека.

Метод исследования

Высокоэффективная жидкостная хроматография-масс-спектрометрия (ВЭЖХ-МС).

Единицы измерения

Мкг/мл (микрограмм на миллилитр).

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Венозную кровь.

Как правильно подготовиться к исследованию?

  • Не принимать пищу в течение 8 часов до исследования, можно пить чистую негазированную воду.
  • Полностью исключить прием лекарственных препаратов за 24 часа перед анализом (по согласованию с врачом).
  • Не курить в течение 30 минут до исследования.

Общая информация об исследовании

Аскорбиновая кислота – водорастворимый витамин, необходимый для многих биологических процессов в организме. Он не синтезируется в организме человека и накапливается в тканях в минимальных количествах, поэтому его запасы должны постоянно пополняться с пищей. Основными источниками аскорбиновой кислоты являются растительные продукты: шиповник, черная смородина, цитрусовые, зеленые овощи (особенно брокколи), томаты, картофель, перец.

Витамин С обладает мощной антиоксидантной функцией и обезвреживает свободные радикалы в клетках, защищает от оксидативного стресса. Он является коферментом многих метаболических процессов. Он принимает участие в образовании коллагена, биосинтезе карнитина, всасывании железа, превращении допамина в норэпинефрин. Кроме того, аскорбиновая кислота необходима для заживления ран и роста тканей, для реализации функции надпочечников, секреции гормонов и интерферонов, метаболизма фолиевой кислоты, тирозина, фенилаланина. Он повышает всасываемость железа, уменьшает концентрацию холестерина в крови и способствует снижению высокого артериального давления. Аскорбиновая кислота помогает укреплению защитных свойств организма, усиливает иммунный ответ при инфекционных заболеваниях.

Курение, гемодиализ и стресс увеличивают потребность организма в витамине С.

При употреблении в одной дозе более 2 г витамина С может возникнуть боль в животе, диарея, тошнота, 3 г – повышение печеночных ферментов. Избыточное количество витамина С выделяется с мочой и калом. При этом в моче повышается уровень оксалатов, которые при патологии почек способствуют образованию камней мочевыводящих путей.

При дефиците аскорбиновой кислоты нарушается формирование соединительной ткани, возникают внутрикожные, внутрисуставные и внутриполостные кровоизлияния, появляется воспаление и кровоточивость десен, боль в суставах, выпадение волос, сухость кожи, резкая слабость и утомляемость, эмоциональная нестабильность. При недостаточном поступлении в организм витамина С у детей нарушается рост костей.

В экономически развитых странах случаи цинги (дефицита витамина С) редки, ею страдают нищие или злоупотребляющие алкоголем люди. Зарегистрированы случаи дефицита витамина С при строгом соблюдении макробиотической диеты.

При синдроме мальабсорбции (нарушении всасывания питательных веществ из пищеварительного тракта) возникают метаболические расстройства, которые проявляются признаками поливитаминной недостаточности.

Для чего используется исследование?

  • Для диагностики дефицита витамина С (цинги).
  • Для дифференциальной диагностики состояний, сопровождающихся повышенной кровоточивостью, нарушением заживления ран.

Когда назначается исследование?

  • При обследовании пациента с подозрением на нехватку витамина С (с воспалением десен, повышенной кровоточивостью, замедленным заживлением ран).
  • При обследовании больного с нарушениями всасывания в кишечнике.

Что означают результаты?

Референсные значения

Возраст

Референсные значения

1 день

12-31,4 мкг/мл

2-5 день

8,6-21 мкг/мл

1-6 лет

2-23 мкг/мл

6-12 лет

3,7-24 мкг/мл

12-20 лет

1,79-19,2 мкг/мл

20-40 лет

1,05-17,95 мкг/мл

40-60 лет

0,86-19,54 мкг/мл

> 60 лет

1,22-23 мкг/мл

Причины повышения уровня витамина C:

гипервитаминоз, обусловленный повышенным потреблением аскорбиновой кислоты (временный, так как избыток витамина С быстро удаляется из крови).

Причины понижения уровня витамина C:

  • цинга (дефицит витамина С);
  • мальабсорбция (нарушение всасывания питательных веществ в кишечнике);
  • алкоголизм или наркомания;
  • беременность;
  • гипертиреоз;
  • почечная недостаточность;
  • ревматические заболевания;
  • онкологические заболевания.

Что может влиять на результат?

  • Пол (у женщин содержание аскорбиновой кислоты в тканях и биологических жидкостях выше, чем у мужчин).
  • Курение (никотин уменьшает период полураспада аскорбиновой кислоты).
  • Наличие сопутствующей патологии.
  • Употребление некоторых лекарственных препаратов (ацетилсалициловой кислоты, барбитуратов, пероральных контрацептивов, эстрогенов).
  • Попадание в организм токсических веществ (нитрозаминов, пестицидов) и тяжелых металлов.



Также рекомендуется

  • Витамин В12 (цианокобаламин)
  • Витамин B9 (фолиевая кислота)
  • Витамин К (филлохинон)
  • Витамин В5 (пантотеновая кислота)
  • Витамин В6 (пиридоксаль-5-фосфат)
  • Витамин В1 (тиамин-пирофосфат)
  • Витамин А (ретинол)
  • Витамин Е (токоферол)
  • Общий анализ крови (без лейкоцитарной формулы и СОЭ)
  • Копрограмма

Кто назначает исследование?

Терапевт, врач общей практики, педиатр.

Литература

  1. Harrison’s Principles of Internal Medicine. 16th ed. NY: McGraw-Hill; 2005: 2607 p.

Источник

Безопасность

  • Перед началом опыта наденьте защитные перчатки и очки.
  • Проводите эксперимент на подносе.

Общие правила безопасности

  • Не допускайте попадания химических реагентов в глаза или рот.
  • Не допускайте к месту проведения экспериментов людей без защитных очков, а также маленьких детей и животных.
  • Храните экспериментальный набор в месте, недоступном для детей младше 10 лет.
  • Помойте или очистите всё оборудование и оснастку после использования.
  • Убедитесь, что все контейнеры с реагентами плотно закрыты и хранятся по правилам после использования.
  • Убедитесь, что все одноразовые контейнеры правильно утилизированы.
  • Используйте только оборудование и реактивы, поставляемые в наборе или рекомендуемые текущими инструкциями.
  • Если вы использовали контейнер для еды или посуду для проведения экспериментов, немедленно выбросьте их. Они больше не пригодны для хранения пищи.

Информация о первой помощи

  • В случае попадания реагентов в глаза тщательно промойте глаза водой, при необходимости держа глаз открытым. Немедленно обратитесь к врачу.
  • В случае проглатывания промойте рот водой, выпейте немного чистой воды. Не вызывайте рвоту. Немедленно обратитесь к врачу.
  • В случае вдыхания реагентов выведите пострадавшего на свежий воздух.
  • В случае контакта с кожей или ожогов промывайте поврежденную зону большим количеством воды в течение 10 минут или дольше.
  • В случае сомнений немедленно обратитесь к врачу. Возьмите с собой химический реагент и контейнер от него.
  • В случае травм всегда обращайтесь к врачу.

Рекомендации для родителей

  • Неправильное использование химических реагентов может вызвать травму и нанести вред здоровью. Проводите только указанные в инструкции эксперименты.
  • Данный набор опытов предназначен только для детей 10 лет и старше.
  • Способности детей существенно различаются даже внутри возрастной группы. Поэтому родители, проводящие эксперименты вместе с детьми, должны по своему усмотрению решить, какие опыты подходят для их детей и будут безопасны для них.
  • Родители должны обсудить правила безопасности с ребенком или детьми перед началом проведения экспериментов. Особое внимание следует уделить безопасному обращению с кислотами, щелочами и горючими жидкостями.
  • Перед началом экспериментов очистите место проведения опытов от предметов, которые могут вам помешать. Следует избегать хранения пищевых продуктов рядом с местом проведения опытов. Место проведения опытов должно хорошо вентилироваться и находиться близко к водопроводному крану или другому источнику воды. Для проведения экспериментов потребуется устойчивый стол.
  • Вещества в одноразовой упаковке должны быть использованы полностью или утилизированы после проведения одного эксперимента, т.е. после открытия упаковки.

Часто задаваемые вопросы

Как рассчитать содержание витамина С в соке?

Для тех, кому не терпится узнать ответ, сразу приведём формулу:

В 100 мл сока содержится 3.3мг *(количество капель)=X мг витамина С.

Если же вам стало интересно, откуда появилось число «3.3», ниже приведены расчёты. Они будут непростыми. Готовы? Поехали!

Концентрация раствора йода составляет 0.05 моль на литр. В одном миллилитре содержится 0.05/1000= 0.00005 моль йода. 1 мл вмещает примерно 33 капли. Значит, в 1 капле содержится 0.00005/33=0.0000015 моль или 0.0015 ммоль йода.

Йод реагирует с витамином С (аскорбиновой кислотой) в соотношении 1:1, т.е. одна капля йода реагирует с 0.0015 ммоль кислоты. Молярная масса кислоты =176 г/моль. Отсюда масса аскорбиновой кислоты = 0.0015 ммоль*176 г/моль =0.27мг.

Обычно содержание питательных веществ в продуктах приводится на 100 мл объёма.
Объём пробы составляет 8 мл, т.е. полученное нами число надо умножить на 100/8=12.5. Получается 0.27мг*12.5=3.3мг.

Итоговая формула: в 100 мл сока содержится 3.3мг *(количество капель)=X мг витамина С.

Пипетка забилась натёртым картофелем, и я не могу набрать раствор.

Промойте пипетку под проточной водой и удалите засор. Когда будете отбирать раствор снова, немного наклоните стакан, чтобы избежать повторного всасывания картофеля. Если в пипетку всё же попали маленькие частички – ничего страшного, проведению опыта это не навредит.

Для чего мы готовили второй образец?

При титровании раствора очень важно иметь под рукой исходный образец, с которым анализируемая проба будет сравниваться после добавления каждой капли. Дело в том, что при монотонной работе глаз быстро теряет чувствительность к изменениям цвета – другими словами, «замыливается». Чтобы не упустить «конечную точку титрования», после каждой добавленной капли йода перемешивайте содержимое стаканчика и сравнивайте его по цвету с раствором в пробирке (исходным образцом). Когда раствор в стаканчике станет грязно-зелёным, запишите количество добавленных капель.

Что делать, если цвет сока резко поменялся, и я не успел посчитать точное количество капель?

Приготовьте новую пробу: возьмите чистую пробирку и отмерьте ей цитрусовый сок. Перелейте его в новый стаканчик. Продолжайте опыт с шага 7. На этот раз тщательно перемешивайте содержимое стаканчика после каждой добавленной капли и не забывайте сравнивать цвет исследуемого раствора с образцом в пробирке.

Пошаговая инструкция

  1. Измельчите на тёрке сырой очищенный картофель. Переложите в стеклянный стакан получившееся «пюре» до нижней отметки «50».

  2. Наберите в стакан холодной воды до нижней отметки «50».

  3. Наполните пробирку цитрусовым соком.

  4. Перелейте сок из пробирки в пластиковый стаканчик.

  5. Приготовьте образец для сравнения: снова наполните пробирку цитрусовым соком.

  6. Закройте пробирку крышкой.

  7. Отмерьте пипеткой 1 мл жидкости из стеклянного стакана.

  8. Вылейте содержимое пипетки в пластиковый стаканчик с соком.

  9. Добавьте в стаканчик 1 каплю 0.05М раствора йода.

  10. Перемешайте смесь, покачивая стакан.

  11. Сравните содержимое стаканчика и пробирки: если после добавления раствора йода I2 цвет жидкостей остался одинаковым, повторяйте
    шаги 9–11. Внимательно считайте, сколько раз вы добавляли йодный раствор!

  12. Когда цвет раствора в стаканчике изменится на грязно-зелёный, запишите число добавленных капель I2 и завершите эксперимент.

Утилизация

Утилизируйте твёрдые отходы эксперимента вместе с бытовым мусором. Растворы слейте в раковину и затем тщательно промойте её водой.

Что произошло

Как определить содержание витамина С в соке?

Постарайтесь предельно внимательно посчитать количество капель, понадобившихся для изменения цвета раствора. После этого полученное число нужно умножить на 3,3 (этот множитель был вычислен нами специально для этого опыта и подходит для расчетов только при строгом следовании инструкции к эксперименту). Так вы и определите количество миллиграммов витамина C в 100 мл сока.

Узнать больше

Проведённый эксперимент является непростым. Это – самое настоящее количественное определение вещества методом титрования. Смысл титрования состоит в том, что реагент известной концентрации (в нашем случае это раствор йода) по каплям добавляется к реагенту неизвестной концентрации (витамин C в соке) до прекращения химической реакции. Чтобы определить момент прекращения реакции, в раствор анализируемого вещества очень часто добавляют индикатор, изменяющий цвет в этой точке (мы использовали крахмал из картофеля).

Специально для того чтобы провести точный расчет концентрации витамина С, мы произвели все необходимые вычисления. Мы учли количество йода в каждой добавляемой капле, объем пробы сока и то, что одна молекула йода реагирует с одной молекулой аскорбиновой кислоты. В результате и было получено магическое число «3,3», на которое мы рекомендуем умножить количество «потраченных» капель йода и определить таким образом точное количество витамина С в соке.

Вы можете получить это число самостоятельно. Концентрация I2 указана на баночке с раствором (0,05 М, т.е. 0,05 моль йода в 1 литре, т.е. 1 000 мл раствора). Молярная масса витамина С равна 176 г/моль. Будем считать, что весь витамин С полностью прореагировал с йодом, причем на каждую молекулу йода по реакции расходуется одна молекула аскорбиновой кислоты (витамина С). Объем капли мы считаем равным 0,03 мл (значит, 1 мл – это целых 33 капель!).
Присылайте свои расчеты на адрес support@melscience.com – мы с удовольствием их обсудим! Не забудьте указать в теме сообщения: «#витаминС». Успехов!

Зачем в эксперименте использовать картофель?

В картофеле содержится большое количество крахмала. Благодаря этому он не только питателен и сладковат на вкус в вареном виде, но и может стать участником нашего опыта!

Крахмал способен реагировать с йодом I2, который мы по каплям добавляем в сок. При этом образуется окрашенное в темно-синий цвет соединение. Вы можете это легко проверить, капнув раствор йода на сырой картофель: на коричневом «йодном» фоне практически сразу появятся темно-синие, почти черные пятна.

В эксперименте нам нужно точно определить, когда в растворе окажется свободный молекулярный йод I2. Он там может появиться, только когда закончится весь витамин C (он же – аскорбиновая кислота). Ведь йод достаточно быстро взаимодействует с витамином С, и после этого его уже нельзя будет обнаружить с помощью крахмала.

Узнать больше

Но это взаимодействие (между йодом и аскорбиновой кислотой) происходит не мгновенно. Поэтому мы можем наблюдать изменение цвета при добавлении каждой капли йода. Однако йод образует с крахмалом достаточно неустойчивое соединение –клатрат, или соединение включения.

Объяснить это явление можно довольно просто. Крахмал – это достаточно большая молекула со сложной пространственной структурой. Она длинная и гибкая. Цепочки атомов переплетаются в молекуле крахмала, примерно как наушники запутываются в кармане. Когда таких переплетений становится много, они формируют канальцы и полости, в которые йод проникает подобно тому, как мы с вами можем пролезть сквозь ветки и кустарники на небольшую полянку в лесу. Там йод может оставаться достаточно долго. Однако, если предложить йоду более интересную альтернативу (например, реакцию с витамином С), он незамедлительно выберет именно ее.

В итоге йоду несложно покинуть такой «канал» ради того, чтобы вступить во взаимодействие с витамином С, и тогда синяя окраска вновь исчезает.

Для чего мы добавляем к соку йод?

Наверняка вы слышали, что в цитрусовом соке содержится витамин C – аскорбиновая кислота C6H8O6. Она является антиоксидантом, а это означает, что при попадании в организм окислителей аскорбиновая кислота принимает на себя их удар первой. В том числе и поэтому цитрусовые соки весьма полезны, если их пить в разумных количествах.

Йод I2 – тоже окислитель, а значит, аскорбиновая кислота может вступить с ним в реакцию. Это и происходит в нашем случае!

В цитрусовом соке при добавлении йода витамин C окисляется (то есть отдает свои электроны йоду):

C6H8O6 + I2 → C6H6O6 + 2HI

Или же (с точки зрения йода):

I2 + 2e- → 2I-

Узнать больше

Что же такое антиоксиданты? Это самые разные природные химические вещества, совершенно не похожие друг на друга по строению. Но зато у них есть общие отличительные свойства.

• Во-первых, они находятся в тканях тех или иных живых организмов (синтезируются внутри растений, животных и человека или же поступают в организм вместе с пищей).

• Во-вторых – участвуют в различных химических процессах, протекающих в ходе жизнедеятельности.

• В-третьих – легко вступают во взаимодействие с опасными для организма агрессивными окислителями, поступающими извне или образующимися в ходе естественных процессов.

Собственно, именно из-за свойства легко окисляться, принимая первый удар на себя, эти соединения и называются антиоксидантами (буквально: против окислителей). Самыми агрессивными и опасными окислителями в организме человека являются вещества, называемые свободными радикалами. В норме они образуются в процессе клеточного дыхания, а также под действием солнечного света. К нейтрализации таких опасных продуктов жизнедеятельности организм всегда готов. Но, помимо «штатных» свободных радикалов, в организм часто попадают чужеродные токсичные вещества, в ходе нейтрализации которых образуются «непредусмотренные» агрессивные радикалы. Витамин С и другие антиоксиданты способствуют «обезоруживанию» этих веществ.

Какие же вещества, помимо аскорбиновой кислоты, обладают антиоксидантными свойствами? Это некоторые витамины, например, токоферол (витамин Е), бета-каротин (витамин А) и близкие к нему по строению каротиноиды, содержащиеся в оранжевых и красных плодах. Близким родственником каротиноидов является и ликопин, придающий красный цвет помидорам и арбузам – он также обладает антиоксидантной активностью. Пигменты, окрашивающие цветки, плоды и листья некоторых растений в сиреневый, розовый, фиолетовый и синий цвета – антоцианы – также относятся к антиокислительным агентам. Для получения нужного количества антиоксидантов из пищи не стоит игнорировать овощи, зелень, ягоды и фрукты – старайтесь употреблять их в достаточных количествах.

Кстати, вместе с MEL Chemistry вы сможете ознакомиться с химическими свойствами таких антиоксидантов как «Антоцианы» и «Ликопин».

Подходят ли для эксперимента какие-то другие соки, кроме цитрусовых?

В этом опыте вам отлично подойдут апельсиновый, грейпфрутовый и лимонный соки. Но может быть, и какие-то другие? Конечно! Главное – чтобы в этом соке было достаточно витамина С и был хорошо виден синий цвет – сигнал того, что витамин С внутри закончился. Например, неплохо подходят персиковый или абрикосовый соки.

Чем следует руководствоваться при выборе сока (напитка) для эксперимента? Это вы сможете узнать в разделе «Развитие эксперимента».

Источник