Dołącz do czytelników
Brak wyników

Laboratorium

25 czerwca 2018

NR 27 (Maj 2018)

Witamina C - gdzie więcej?

0 56

Miareczkowanie bez biurety

Organizmem nazywamy układ charakteryzujący się prowadzeniem w swoim obrębie pewnych procesów – np. prze­miany materii – którego elementy tworzą funkcjonalną całość zdolną do samodzielnego życia [1].

Organizmy żywe z punktu widzenia termodynamiki nie są oczywiście układami izolowanymi – potrzebują więc wymiany zarówno materii, jak i energii ze środowiskiem zewnętrznym. Skupiając się tym razem na materii, możemy podzielić substancje wymagane przez daną istotę żywą do prowadzenia charakterystycznych dla niej reakcji biochemicznych na endogenne i egzogenne. ­­Pierwsze z nich mogą być wytwarzane przez sam organizm i nie są wymagane do tego żadne inne środki poza energią i substratami. Substancje egzogenne natomiast są związkami chemicznymi, które nie mogą być syntetyzowane przez dany organizm, a jednocześnie pełnią ważną rolę w procesach biochemicznych. Z tego powodu są one pobierane z zewnątrz np. za pośrednictwem układu pokarmowego.

Substancje egzogenne bywają szkodliwe – przykładem mogą być tutaj tak zwane ksenobiotyki (gr. ksenos – obcy), czyli związki chemiczne występujące z jakichś powodów w organizmie, który ani ich nie produkuje, ani też normalnie nie przyjmuje z pożywieniem [2].

Inne substancje egzogenne są jednak konieczne dla normalnego funkcjonowania organizmu. Należą do nich m.in. witaminy. Odkrycie znaczenia witamin i wydzielenie pierwszej z nich (B1 czyli tiaminy) było jednym z ważniejszych osiągnięć nauki XX wieku, a zawdzięczamy je polskiemu biochemikowi Kazimierzowi Funkowi. To on ukuł też nazwę dla tej grupy związków będącą złożeniem łacińskiego słowa vitae, czyli „życie”, i terminu „amina”, ponieważ tiamina zawiera grupę aminową [3].

Dziś znamy wiele witamin. Można je podzielić np. ze względu na rozpuszczalność. Wyróżniamy więc witaminy rozpuszczalne w tłuszczach (A, D, E i K) i w wodzie (witaminy B i C) [4].

Jeśli chodzi o zapotrzebowanie organizmu na witaminy, to jest ono na ogół niewielkie – wymagane dzienne dawki są liczone w tysięcznych czy nawet milionowych częściach grama. Skutki nieprawidłowej zawartości tych związków w pożywieniu, a także w rozpatrywanym ustroju można podzielić na:

  • awitaminozy – całkowity brak witamin,
  • hipowitaminozy – częściowy niedobór witamin,
  • hiperwitaminozy – przedawkowanie witamin.

Jak widać, nieprawidłowe działanie organizmu może być powodowane przez niedobór witamin, jak i ich nadmiar.

Witaminy mają ogromny wpływ na dużą część procesów zachodzących w organizmie. Przy ich braku lub nieprawidłowej ilości zaburzone mogą być takie procesy jak m.in. regeneracja uszkodzonych tkanek, regulacja metabolizmu, przemiany substancji energetycznych, a także odpowiedzi układu odpornościowego.

Rys. 1. Izomeria kwasu askorbinowego: 
A – kwas L-askorbinowy, 
B – kwas D-askorbinowy, 
C – kwas L-izoaskorbinowy, 
D – kwas D-izoaskorbinowy

Mimo że pozostałe związki z tej grupy są także bardzo ciekawe, dziś skupimy się na witaminie C. Wiemy, że występuje ona w wielu produktach naturalnego pochodzenia. Ale czy w warunkach szkolnych można pokusić się o przeprowadzenie jakiejkolwiek analizy jej występowania choćby w owocach? W dalszej części niniejszego artykułu pokażemy, że nawet przy zastosowaniu bardzo prostych i tanich środków możliwe jest nie tylko wykrycie omawianej witaminy, ale także przynajmniej zgrubne oszacowanie jej zawartości w różnych produktach.

Witamina C

Z chemicznego punktu widzenia witamina C jest kwasem askorbinowym o wzorze sumarycznym C6H8O6. Jest ona organicznym związkiem chemicznym z grupy nienasyconych alkoholi polihydroksylowych, tj. zawierających więcej niż jedną grupę hydroksylową -OH w cząsteczce. Należy zaznaczyć, że pojęcie kwasu askorbinowego jest szersze niż witaminy C. Tłumaczy się to faktem, że kwas ten może istnieć w postaci różnych izomerów (rys. 1). Naturalnie występujący kwas askorbinowy posiada konfigurację L w łańcuchu bocznym i konfigurację D układu furanowego – w tej postaci wykazuje on funkcje biologiczne witaminy C. Natomiast kwas D-askorbinowy nie ma tego rodzaju znaczenia biologicznego – nie można go więc nazwać witaminą [5]. 

Kwas D-izoaskorbinowy bywa też nazywany kwasem erytrobowym [6]. 

Większość zwierząt i roślin wytwarza samodzielnie ten związek. Wyjątkiem są organizmy ssaków naczelnych, świnki morskiej i pewnych gatunków nietoperzy, a także niektórych ryb. 

Wymagana zawartość witaminy C w pożywieniu dorosłego człowieka wynosi 45–90 mg na dobę [7]. 

Witamina C zawarta w pożywieniu jest bardzo wrażliwa na działanie  czynników fizycznych i chemicznych. Jej nietrwałość powoduje, że ulega zniszczeniu w kontakcie z wysoką temperaturą, ze światłem i powietrzem (zachodzi utlenianie). Z racji jej charakterystycznych właściwości chemicznych możemy się postarać wykryć ją w wielu produktach spożywczych, np. w świeżych owocach lub warzywach.

Analiza

Witamina C jest uważana za dosyć silny przeciwutleniacz, tzn. powstrzymuje lub opóźnia procesy utleniania innych substancji [8]. Nie dziwi więc fakt, że z chemicznego punktu widzenia jest ona stosunkowo energicznym reduktorem – właśnie tę właściwość wykorzystamy w celu wykrycia witaminy C i zmierzenia jej ilości.

Drugą potrzebną substancją jest preparat zawierający jod I. Można w tym celu zastosować apteczną jodynę używaną w celach dezynfekcyjnych...

Pozostałe 70% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów.

Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • 6 wydań czasopisma "Biologia w Szkole"
  • Dostęp do wszystkich archiwalnych artykułów w wersji online
  • ...i wiele więcej!
Sprawdź

Przypisy