Топинамбур гүлінің құрамынның химиялық құрамын зерттеу нәтижесінде алынған мәліметтерді талдау

Петролейн эфирдегі питменттердің ерітіндісін құрғату үшін сусыз натрий сульфатымен толтырылған колонка арқылы өткізеді. Мұнан былайғы каротинді бірге болатын пигменттерден бөліп шығару үшін алюминий оксидті- адсорбционды хроматография тәсілімен өткізеді. Бұл үшін хроматографиялықбағананың түбіне қалыңдығы 1 см- ге жуық мақталы тампон салады. Сонан соң колонканы шыны таяқшамен жаймен ғана тарсылдатып және адсорбентті нығыздай отырып, бағанаға ылғалдылығы 4%-ті алюминий оксидінің аз ғана мөлшерін салады. Адсорбент қабатының биіктігін 7-10 см-ге дейін жеткізеді. Бұдан кейін бағанаға мақта қабатын және 0,5 см қалыңдықпен сусыз натрий сульфатын салады. Петролейнді эфирдегі каротин тотығатындықтан, адсорбенттің үстінде барлық уақытта еріткіш қабаты болуын қадағалау керек. Сонан соң бағана арқылы барлық каротин 2 пигменттен айрылып, сары жолақ түрінде қабылдағышқа өткенге дейін таза петролейнді эфирін жібереді. Бағананы жуып – шаюды тамшылаған еріткіш мөлдір болғанда аяқтайды. Каротин ерітіндісін 50-мл-лік өлшеуіш колбаға ауыстырады және деңгейңе дейін петролейн эфирмен жеткізеді.

Каротин мөлшерін калий бихроматының немесе азобензолдың стандартты ерітіндісімен салыстыра отырып фотоэлектрокалориметрде немесе спектрофотометрде 440 нм толқын ұзындығында анықтайды.

Қорытындысын есептеп шығару. Каротиннің мөлшерін келесі формула бойынша есептейді:

                        х =                                                  (14)

мұндағы, Х – каротин мөлшері, мг 100 г-ға; 

    а – стандартты ерітіндінің 1 мл-іне сәйкес келетін каротиннің мг мөлшері (егер азобензол алынса, 0,00235 мг, ал егер калий бихроматы алынған болса, онда 0,00416 мг);

   Д – зерттелініп отырған ерітіндінің оптикалық тығыздығы;

   Д - стандартты оптикалық тығыздығы;

   v – каротин ерітіндісінің көлемі, мл;

   н – өсімдік шикізатының салмағы, г.

Құрал – жабдықтар және реактивтер: 1) фотоэлектроколориметр немесе спектрофотометр, фарфорлы келсаптар, бөлгіш воронкалар, Бунзен колбасы, Бюхнер воронкалары, хроматографиялық бағаналар, сыйымдылығы 50 мл өлшеуіш колбалар;

2) Натрий корбанаты, сусыз  натрий сульфаты, 4% ылғалды алюминий  оксиді (алюминий оксидін 105°С-та  кептіреді және есеп бойынша  дымқылдайды, қақпақты ыдыста сақтайды), пертолейн эфир, азобензолдың немесе  калий бихроматының стандартты  ерітінділері.

Калий бихроматының стандартты ерітіндісі. 720 мг калий бихроматын суда ерітеді және 100 мл-ге дейін жеткізеді. 1 мл-дегі 0,00416 мг каротин мөлшеріне ерітіндінің оптикаылық тығыздығы сәйкес келеді.

Азобензолдың стандартты ерітіндісі. 100 мл 96% этил спиртінде артық кристалданған азобенззол спиртінен 0,145 г ерітеді. Қолданар алдында 10 мл ерітіндіні 96% спиртпен 100 мл-ге дейіін еселейді. Осы ерітіндінің оптикалық тығыздығы 1 мл-дегі 0,00235 мг каротиннің тығыздығына сәйкес келеді.

Нәтижесінде, алтын мұрттың жапырағындағы каротиноид – 11,84% болса, ал сабағындағы каротиноид мөлшері – 25,6%-ға тең болады.

Каротиноидтар  - А дәруменнің негіздері, бауырда каротиназалардың әрекетімен А дәруменіне айналады.

Каротиндермен петрушка (25 мг%), бақбақ (17 мг%), шашыратқы        (15 мг%), сәбіз (8 мг %), шпинат (саумалдық (6,5 мг %)), итмұрын (5 мг %) және көптеген басқалары өте бай. Дәруменнің жетіспеушілігі көз ауруларын, бойдың бұзылуын, шырышты қабықтарының және терінің дегенереаттық өзгеруін, бауырдың қызметтерінің бұзылуын, холестриннің алмасуының бұзылуын және басқаларды шақырады.

Сау үлкен адам үшін А дәруменіндегі күнделікті қажеттілік – 500-100МЕ мөлшер, шамамен сәбіздің 100 г жуық болады. Сөйтсе де, каротин аш ішекте толық сіңірілмейді, сол себепті адамның  тағамдарының құрамына         А дәрумендеріне бай жануарлардың өнімдері (сүт, сары май) міндетті түрде кіру керек [50].

Флаваноидтың мөлшерін анықтау

Керекті реактивтер: концентрлі тұз қышқылы, 90% спирт, 95% спирт, алюминий хлоридінің 1%-к ерітіндісі.

2 г шикізат өлшеп шлифтелген  колбаға салынады. Үстіне 30 мл 90% C2H5OH мен 2 мл концентрлі HCl немесе 2 мл 10% H2SO4 құйылады. Кері салқындатқышқа 1 сағатқа қояды. Кейін бөлме температурасында суытып,    100 мл колбаға сүзгі қағазымен сүзеді.

Сүзілген сүзіндіге тағы да 30 мл спирт құямыз да, қайтадан 1 сағат экстакциялайды. Алынған ерітіндіні суытып, бірінші сүзіп алған колбаның үстіне сүзеді де, деңгейіне дейін 90% спиртпен толтырады. Осы ерітіндіден       5 мл аликвот алып 25 мл өлшеуіш колбаға құяды да, үстіне 1% AlCl3 1 мл құйып, 95% спиртпен деңгейіне келтіреді.

20 минуттан кейін оптикалық  тығыздығын 430 нм толқын ұзындығында  фотоколиметрде қалыңдығы 10 мл кюветада  анықтайды.

Стандартты ерітінді ретінде зерттелетін ерітіндіден 5 мл алып 25 мл өлшеуіш колбаға құйып  95%  этил спиртімен деңгейіне дейін келтіреді.  

Флаваноидтың (кверцетинге шаққандағы) сандық мөлшерін анықтау

Сапалық анықтау әдістемесі.

1 г ұнтақталған шикізатты сыйымдылығы 25 мл өлшеуіш колбаға салып, 10 мл этил спиртін құяды. Колбаны кері салқындатқышпен жалғап, су моншасында 10 минут (колбадағы спирт қайнағаннан бастап) қыздырады. Алынған ерітіндіні салқындағаннан кейін сүзгі қағаз арқылы сүзеді.

Сапалық реакциялар:

Цианидинді сынама. 2 мл дайындалған ерітіндіге 5-7 тамшы концентрлі НСІ және 10-15 мг металл Mg немесе Zn қосады. 3-5 минуттан кейін қызыл, қызылсары, қызғылт түс байқалады. Реакцияны жылдамдату үшін және түстерді қоюлату үшін рекциялық қоспаны қайнап тұрған су моншасында (2-3 минут) қыздыруға болады.

Қорғасын ацетатының ерітіндісі арқылы анықтау. 1 мл ерітіндіге 3-5 тамшы  2% қорғасын ацетатының ерітіндісін тамызады. Қызылсары түстің пайда болуы флавоноидтардың бар екенін білдіреді.

Соңғы кезде әр түрлі физика–химиялық әдістер кеңінен таралуды. Бұл әдістердің гравиметриялық және титриметриялық және т.б. әдістермен салыстырғанда бірқатар артықшылықтары бар: жылдамдылығы және анықтаудың дәлдігі, өте аз мөлшердегі заттарды анықтау мүмкіндігі. Мұндай әдістерге: фотоэлектроколлориметрия, спектрофотометрия, денситометрия (қағазды және жұқа қабатты хроматографияны қолданатын) жатады. Хроматография флаваноидтарды әрі тазалау үшін, әрі жеке компонттерге бөлу үшін қолданылады.

Әсіресе хроматоденситометриялық әдіс маңызды болып есептеледі. Өйткені бұл әдіспен анализ жүргізу жылдам әрі нақты болады.

Фотокалориметриялік әдіс флаваноидтардың әртүрлі металдармен (Al, Zr, Ti, Cr, Sb), лимон, бор реактивімен түсті реакцияларына және қышқылды ортада Zn және Mg мен тотықсыздану реакциясына негізделген.

Флаваноидтардың азот қышқылының және сірке қышқылының уранил тұзымен түсті реакция беретіні белгілі. Бұл реакция рутиннің мөлшерін оның кварцетинмен қоспасынан анықтауға мүмкіндік береді.

Флаваноидты қосылыстардың әлсіз қышқылдық қасиетін (молекуласында фенолды гидроксилдің болуына байланысты) ескере отырып, анализ үшін қышқылды –негіздік титрлеу әдісін қодануға болады.

Флаваноидтарды сандық анықтау үшін сирек жағдайда полярография және ампериметрлік титрлеу әдістері қолданылады.

Шикізаттың аналитикалық сынамасының тесіктерінің диаметрі d=1 мм болатын електен өтетіндей етіп ұнтақтайды. 1 г-ға жуық (нақты өлшем) шикізатты сыйымдылығы 150 мл шлифтенген колбаға салады да, үстіне  30 мл 90% спирт ерітіндісін құяды (құрамында 1 мл концентрлі HCI-ы бар).

Колбаны кері салқындатқышпен жалғап, қайнап тұрған су моншасында  30 минут баяу қыздырады. Содан соң колбаны бөлме температурасына дейін салқындатып сүзгі қағазымен 100 мл-лік өлшеуіш колбаға сүзеді. Экстракцияны жоғарыда көрсетілген әдіспен тағы бір рет қайталайды. Содан соң 95% спиртпен 50 минут бойы тағы жүргізеді. Алынған ерітіндіні сол сүзгі қағазымен, бастапқы өлшеуіш колбаға сүзіп құяды да, сүзгіні 90% спиртпен жуып, сүзінді көлемін деңгейіне дейін 90% спиртпен келтіреді (А ерітіндісі).

Сыйымдылығы 25 мл өлшеуіш колбаға А ерітіндісінен 2 мл және AlCl3 –нің  95% спирттегі 1% ерітіндісінен 1 мл құйып 95% спиртпен жеткізеді, 20 минут өткен соң ерітіндінің оптикалық тығыздығын спектрофотометрде    λ=450 нм толқын ұзындығында (кюветаның қалыңдығы 10 мм) өлшейді. Салыстырмалы ерітінді ретінде 25 мл-лік өлшеуіш колбадағы деңгейіне дейін 95%-ті спиртпен жеткізілген 2 мл А ерітіндісі алынады [51].

Флаваноидтардың кверцетинге және абсолютті құрғақ шикізатқа шаққандағы мөлшерін %-пен есептеу формуласы:

                                  Х =    D*100*25*100*100                             (15)

                                            764,6 * m * 2(100-W)

мұндағы, D - A ерітіндінің оптикалық тығыздығы;

    764,6 - кверцетиннің алюминий хлоридімен комплекісінің 430 нм-дегі меншікті жұту көрсеткіші;

    m - шикізат салмағы, г; 

    W-шикізатты кептіру кезінде жоғалтқан мөлшері, % .

2.5 Топинамбур гүлінің құрамындағы белок мөлшерін Къельдаль әдісімен анықтау

Жұмыстың барысы: Топинамбур гүлінің құрамындағы белоктың мөлшері Қазақ Ұлттық Аграрлық Университетінде Къельдаль әдісімен анықталды.

Бұл әдіс белоктық және белоктық емес азотты заттардың құрамындағы азотты қайнаған концентрлі күкірт қышқылымен минералдап, аммоний тұзына айналдыруға және оны айдау кезінде бөлінген аммиактың сандық мөлшерін анықтап, ондағы азоттың және сол арқылы белоктың мөлшерін есептеуге негізделген [52].

                                     2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4

Күкірт қышқылының қалдығын сілтімен титрлейді:

                           H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O

 

 

 

Венде әдісі бойынша клетчатканы анықтау

Бұл әдіс сілтінің сулы ерітіндісінде, азот қышқылының ерітіндісімен этил спиртінде әр түрлі заттардың, әсіресе клетчаткаға қабілетті заттардың тотығуы мен араласуына негізделген.

 

Топинамбур гүлінің құрамындағы майды гравиметриялық әдіспен анықтау

Жұмыстың барысы: Ұнтақталған 1 г шикізаттан нақы өлшеп алып, дөңгелек түпті колбаға , сыйымдылығы 500 мл Соксклет приборына салады. 300 мл ыстық су құйып,кері салқындатқышқа  2 – 4 сағатқа қыздырады [53].

Прибор бөлме температурасында салқындағаннан соң ғана майды өлшеуге болады.

Майды мына формула бойынша есептейді:

 

                                                                                            (17)

V – майдың көлемі,мл

m – шикізаттың массасы, г

W –  ылғалдылығы.

 

Топинамбур гүлінің құрамындағы қанттарды фотокалориметрлік талдау әдісімен анықтау

          Жұмыстың барысы: 200 мл–лік өлшеуіш колбаға даярланған ерітіндіден 5-20 мл ерітінді алынады. Сынаманың құрамындағы қанттың мөлшері 10 мг-нан кем емес 100 мг-нан көп емес етіп алынады (40-60 мг). Анықтау барысында редуцирленетін заттың көлемі нақты сақталады, сондықтан егер зерттейтін ерітіндіде қанттың мөлшері көп болса онда ерітіндінің көлемін 5-10 мл алу қажет және оның үстіне сәйкесінше 10-15 мл дистилденген су құю керек. Көлемі 200-250 мл-к өлшеуіш колбаға 20 мл мыс сульфатының ерітіндісі және құрамында сегнет тұзы немесе глицериннің сілтілік ерітіндісін мұқият араластыра отырып құяды. 3 минут қайнатады (қайнау уақытынан бастап). Түзілген мыстың шала тотығының қызыл тұнбасын 1-2 минут тұндырады. Егер анализденетін ерітіндінің құрамында қанттың мөлшері аз болса, онда тұнбада мыстың шала тотығы түзілмейді. Керісінше, егер ерітіндідегі қанттың мөлшері көп болса онда барлық мыс тотықсызданған күйге өтеді де, ерітіндінің көк түсі түссізденіп, көп мөлшерде қызыл түсті мыстың шала тотығы тұнбаға түзіледі. Екі жағдайда да анализденетін ерітіндіден басқа көлемдегі ерітінді алынады. Егер мыстың шала тотығының тұнбасы түзілмесе немесе оның мөлшері аз болса, онда титрлеуге калий перманганатының көлемі 1-2 мл жұмсалады.   Сондықтан басқа ерітінді даярлау қажет, яғни анализге бастапқы заттың массасын 50 г-нан алу қажет. Алынған ерітіндіні белгілі көлемге дейін сұйылту қажет немесе бастапқы шикізаттан 25 г алынса оны дайындайтын ерітіндінің көлемін азайту қажет. Сөйтіп ерітіндідегі қанттың мөлшерін арттыруға болады. Егер сынамаға алынған ерітіндідегі қантты тотықтыруға мыс сульфатының ерітіндісінің барлығы жұмсалмаса сынаманың көлемін азайту қажет немесеі қосымша ерітіндіні сұйылту қажет.Сұйықтықты шыны мақталы сүзгімен сүзеді.       Тұнбаны сүзгіге ауыстырмайды, колбаны бірнеше рет сілтімен, соңында ыстық дистилденген сумен жуады. Сүзгінің астына таза колбалар қояды. Жуылған мыстың шала тотығын реакциялық колбаға ауыстырып, үстіне 5-10 мл темірдің аммонийлі ашудасының ерітіндісін немесе темір сульфатын құяды, сүзгіге ауыстырады. Ерітіндідегі тұнбаны шыны таяқшамен толық ерігенше араластырады. Бұл кезде ерітіндіні сүзгі қондырғыларсыз сүзеді. Екі рет дистилденген сумен жуады, барлығын сүзгі арқылы құйып алады. Сүзілген ерітіндіні тез арада    0,01 Н калий перманганатының ерітіндісімен күлгін түске дейін титрлейді. Егер сынамаға 5-8 мл калий перманганатының ерітіндісі кетсе онда, екі паралель сынаманы титрлеу қажет, оның айырымдары 0,05 мл болуы керек. Ал егер калий перманганатының ерітіндісі 10-12 мл кетсе онда айырым 0,1 мл-ден аспауы керек. Қанттың пайыздық мөлшерін есептеу үшін титрлеуге кеткен     0,1 Н калий перманганатының көлемін мыстың титріне көбейтіп кесте немесе график бойынша қанша қанттың мөлшеріне сәйкес келетіндігін анықтайды.  Қанттың проценттік мөлшерін мына формула бойынша есептейді:

            

                                       X = a*v*100/v1*н                         (18)

Мұндағы, a-Бертран кестесі бойынша табылған қанттың сандық көлемі

    v - бастапқы заттан даярланған ерітіндіде көлемі

  v1 –анықтау үшін алынған сынаманың көлемі немесе аликвод көлемі

 н - анализге алынған шикізат массасы [54].

 

2.6 Топинамбур гүлінің құрамындағы амин қышқылдарын анықтау

           

          Топинамбур гүлінің құрамындағы аминқышқылы мөлшері "Карло – Эрба - 4200" (Италия - АҚШ) газды – сұйықтық храматографында анықталынды. Хромтографиялық анализді градиентті режимде элюенттің шығыны 1,2 мл/мин болатын және колонка термостатының температурасы 40°С да жүргізілді. Қозғалмалы фаза ретінде рН 5,5 болатын 6,0 мм натрий ацетатының ерітіндісі (А компоненті), ацетонитрилдағы изопропил спиртінің 1% ерітіндісі (В компоненті) және рН 4,05 болатын 6,0 мм натрий ацетатының ерітіндісі (С компоненті).

Градуирленген тәуелділікті құру үшін 1 М тұз қышқылының ерітіндісіндегі концентрленген аминқышқылдарының ерітіндісі пайдаланылды. Бұл үшін 5 сынауыққа бастапқы ерітіндіден 150, 100, 50, 25 және 15 мкл құйып 65°С капилляр арқылы түсетін ауа тоғында кептіреді. Кептірілген аликвотқа 0,10 мл 0,15М NaOH ерітіндісін құйып араластырады. Содан соң изопропил спиртіндегі фенилизотиоционат ерітіндісінен 0,35 мл және 0,05 мл дистильденген су құйып араластырады. Ерітінді тұнық болмаған жағдайда сынауықты су моншасында 60С температурада 10-15 минут қыздырады.        20 минут бөлме температурасына қойып содан соң су моншасында 60°С температурада 10-15 мин кептіреді. Кепкен қалдықты 1 мл дистилденген суда ерітіп диаметрі 0,45 мкм болатын мемраналық фильтрде сүзеді.

Сынамаларды дайындау кезінде сынамалар қышқылдық гидролиз бен аминқышқылдары фенилизотиоцианат ерітіндісімен модификацияланды.

Содан соң 10 мл 6 М тұз қышқылын қосады. Қоспаны жақсылап араластырып аргон тоғымен 2 минут үрлейді. Қақпақпен тығыз жауып термостатқа орналастырады. Гидролизді 110°С температурада 3 сағатта жүргізеді. Гидролизаттарды суытып, содан соң сүзіп 0,5 мл аликвот алынады. Аликвоттарды 65°С ауа тоғында кептіреді.

Кептірілген аликвоттарға 0,15 М NaOH ерітіндісінің 0,10 мл қосып жақсылап араластырады. Содан соң изопропил спиртіндегі фенилизотиоционат ерітіндісінің 0,35 мл қосып араластырып 0,05 мл дистилденген су қосады. Ерітінділерді 20 минут бөлме температурасында тыныштыққа қойып, содан соң су моншасында 60°С температурада 10-15 минут кептіреді. Тұнбаны 1 мл дистилденген суда ерітіп диаметрі 0,45 мкм болатын мембраналық фильтрмен сүзіп алады. Алынған ерітінділерді хроматографиялық анализден өткізеді [55].