Новости
09.05.2023
с Днём Победы!
07.03.2023
Поздравляем с Международным женским днем!
23.02.2023
Поздравляем с Днем защитника Отечества!
Оплата онлайн
При оплате онлайн будет
удержана комиссия 3,5-5,5%








Способ оплаты:

С банковской карты (3,5%)
Сбербанк онлайн (3,5%)
Со счета в Яндекс.Деньгах (5,5%)
Наличными через терминал (3,5%)

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЛКАЛОИДОВ ЛЮПИНА

Авторы:
Город:
Санкт-Петербург
ВУЗ:
Дата:
23 апреля 2016г.

Продовольственное обеспечение населения России, прежде всего, связано с решением проблемы белкового питания. Недостаточное поступление с пищей белков нарушает динамическое равновесие метаболических белковых процессов, что приводит в итоге к истощению организма. Учитывая ухудшение в последние годы структуры питания населения и дефицит белковой пищи, необходимы исследования новых источников пищевого белка. Одним из перспективных источников растительного белка является люпин [1,6]. Химический состав люпина характеризуется высоким содержанием белка в семенах и вегетативных органах. По количеству содержащегося в зерне белка лидером считают сою, у которой содержание белка варьируется в пределах от 24 до 45%. Люпин по содержанию и количеству белка приближается к сое, так, в зернах узколистного люпина 29-40% белка. Задача вмешательства химии в вопросы питания – разработка диет, сбалансированных по количеству незаменимых аминокислот. В растительной пище дефицитны, как правило, лизин и метионин, иногда лейцин и триптофан. Ценно, что белки люпина узколистного содержат лизин, валин, лейцин.

Одними из основных компонентов зерна являются липиды, обладающие ценными пищевыми  и биологическими свойствами, так как содержат жирорастворимые витамины и провитамины – токоферол, стерол и каратиноиды. Высокое содержание витамина Е (природного антиоксиданта), обусловливает способность масла люпина к длительному хранению, что является необходимым условием для пищевых растительных масел. Содержание жира в зерне люпина колеблется в пределах 3,7 – 21,5%. Кроме того семена люпина содержат витамины и минеральные вещества. Наличие эссенциальных веществ определяет возможность использования люпина для создания высокобелковых функциональных пищевых продуктов [8,9]. Однако немаловажным фактором является то, что в семенах люпина могут присутствовать антинутритивные и отчасти токсические вторичные метаболиты – алкалоиды.

Нами были изучены алкалоиды зерна люпина узколистного (L. angustifolius), их химические характеристики и строение.

По распространению и количественному содержанию алкалоидов в растениях люпина основными являются люпинин (C10H19ON), люпанин (C15H24ON2), спартеин (C15H26N2), ангустифолин (C14H22ОN2) и гидроксилюпанин (C15H20O2N2). Люпиновые алкалоиды в своем составе имеют конденсированные пиперидиновые кольца [5].

Алкалоиды люпина проявляют свойства оснований, что обусловлено атомами азота, входящими в состав их молекулы. Как основания, алкалоиды люпина хорошо растворимы во многих органических растворителях, например, в хлороформе и эфире, с кислотами образуют соли. Соли алкалоидов растворяются в воде и плохо растворяются в органических растворителях. Поэтому при выборе методов извлечения алкалоидов из растительного сырья учитывают эти особенности.

Алкалоиды люпина имеют горький вкус, ядовиты для человека и животных. Незначительные их количества не оказывают вредного действия на организм, но большие дозы вызывают заболевания и даже смерть. В связи с этим необходимо проверять содержание алкалоидов в семенах люпина, используемых в технологии получения пищевого белка. Способы удаления алкалоидов из семян люпина описаны в работе [2]

В результате селекции люпина были выведены сорта, содержащие менее 0,02% алкалоидов. Согласно данным Всероссийского научно-исследовательского института люпина, различные сорта в зависимости от процентного содержания алкалоидов в семенах имеют различное назначение [3]. Пищевые сладкие сорта имеют очень низкое содержание <0,025% на с.в; малоалкалоидные сорта - низкое 0,025%¸0,099%; ;кормовые среднеалкалоидные содержат среднее количество 0,100%¸0,299%; сидеральные горькие - высокое 0,300%¸1,000%; дикорастущие - очень высокое 1,001%¸3,500%.

Содержание алкалоидов зависит от вида и сорта: люпин узколистный - от 0,05% до 2,5%; люпин желтый –

от 0,005% до 1,7%; люпин белый – от 0,1% до 3,5%. Процентное содержание отдельных алкалоидов к их сумме в зернах люпина узколистного представлено на Рисунке 1 [4].


В соответствии с (ТУ 9716-002-00668502-2004) содержание алкалоидов в семенах продовольственного люпина не должно превышать 0,04 %.

Алкалоиды люпина образуют малорастворимые соединения с солями некоторых тяжелых металлов (хлорная ртуть), со многими комплексными соединениями (кремневольфрамовой, фосфорновольфрамовой, фосфорномолибденовой кислотами), с реактивом Драгендорфа (KBiJ4), а также с пикриновой кислотой (C6H2(NO2)3OH), что используется для качественного и количественного определения алкалоидов.

Реактивы, осаждающие алкалоиды, можно разделить на две группы [4]:

1.   Реактивы, дающие с алкалоидами простые соли. Сюда относятся дубильная кислота (танин), пикриновая кислота и реже применяемые хромовая, марганцевая, роданистоводородная и некоторые другие кислоты.

2.    Реактивы, дающие с алкалоидами комплексные соли. Они подразделяются, в свою очередь, на две группы: а) реактивы, содержащие в своем составе комплексные соединения: раствор йода в йодистом калии, раствор брома в бромистом калии, фосфорномолибденовая H7[P(Mo2O7)6]nH2O,  кремневольфрамовая H8[Si(W2O7)]nH2O и другие кислоты; б) реактивы, содержащие в своем составе: CdJ2 в KJ; HgJ2 в KJ; ZnJ2 в KJ; HgCl2; HAuCl4; H2PtCl6; K3[Fe(CN)6]; K2[Ag(CN)2] и многие другие.

Методы количественного определения, как суммы, так и отдельных алкалоидов люпина основаны: 1) на

реакциях осаждения алкалоидов в форме малорастворимых соединений, 2) на измерении мутности или интенсивности окраски растворов, содержащих алкалоиды, 3) на определении щелочности алкалоидсодержащих растворов и др. Выделенные алкалоиды в виде оснований или их солей определяются количественно весовым, титриметрическим, оптическим и другими способами.

В данной работе проводилось определение количественного содержания алкалоидов в зерне люпина сорта Снежеть. На основании изучения литературных источников, нами был выбран иодометрический метод количественного определения, основанный на реакции поглощения иода алкалоидами в нейтральном или слабокислом растворе и титровании избытка иода раствором тиосульфата натрия [7].

В зерне исследуемого сорта люпина (Снежеть) фактическое содержание алкалоидов составило 0,038 ± 0,001% на с.в. Это количество алкалоидов удовлетворяет требованию технических условий на люпин продовольственный, поэтому данный сорт рекомендован для производства пищевых продуктов.

 

Список литературы

1.     Борисова Л.М., Панкина И.А. Использование зерна люпина для создания продуктов питания функционального и лечебно-профилактического назначения. В книге: Инновационные технологии: приоритетные направления развития Международная научно-практическая интернет-конференция. Белгородский университет кооперации, экономики и права. Белгород, 2011. С. 161-165.

2.     Бойко Е.В. Иодометрический микрометод определения количества алкалоидов в люпине // Биохимия. – 1950. - Т. 15, Вып. 6. - С. 548-551.

3.     Вовнянко Е.К., Красильников В.Н., Фролова Н.Н., Янчевский В.К. Семена люпина – новый перспективный источник пищевого белка. М.: АгроНИИТЭИПП, 1991. С. 1–32.

4.     Мироненко А.В. Методы определения алкалоидов. – Минск: Наука и техника, 1966. – 188 с.

5.     Орехов А.П. Химия алкалоидов. М.: ОНТИ, 1938. 238 с.

6.     Панкина И.А., Борисова Л.М. Оценка пищевой и биологической ценности комбинированных пищевых продуктов с использованием зерна люпина. В сборнике: Актуальные вопросы технических наук в современных условиях Сборник научных трудов по итогам международной научно-практической конференции. Санкт-Петербург, 2016. С. 94-96.

7.     Панкина И.А., Борисова Л.М. Исследование алкалоидности семян люпина. Научный журнал НИУ ИТМО. Серия: Процессы и аппараты пищевых производств. 2015. № 4. С. 80-87.

8.     Панкина И.А., Борисова Л.М. Перспективные направления использования люпина узколистного и исследование реологических свойств белковой пасты на ее основе. В сборнике: Потребительский рынок Евразии: современное состояние, теория и практика в условиях Евразийского экономического союза и ВТО Сборник статей III Международной научно-практической конференции. Екатеринбург, 2015. С. 123- 127.

9.     Панкина И.А., Борисова Л.М., Белокурова Е.С. Исследование физических и технологических свойств семян зернобобовых культур. Зерновое хозяйство России. 2015. №2. С. 34-37.