Определение витамина С в яблочных соках и нектарах

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ «ГИМНАЗИЯ №3» г. Брянск

Проектно-исследовательская работа

«Значение витамина С для регенерации.

Определение витамина С в яблочных соках и нектарах»

для участия в Шестой научно-практической конференции проектных и исследовательских работ учащихся медико-биологических классов

школ-партнеров Первого МГМУ им. И.М. Сеченова.

Предметная область - биология

Авторы: учащиеся МБОУ «Гимназия №3»

г. Брянска

                                                       Кудинова Алевтина Александровна

 Солодова Дарья Андреевна

Дюкарева Алина Юрьевна

Руководитель: Бабич Елена Викторовна

e-mail: alenababich020578@yandex.ru

                                              Должность: учитель биологии

г. Брянск

2013

Содержание

1. Введение………………………………………………………………….3
2. Гипотеза, цель и задачи исследования………………………………….4
3. Объект и методы исследования…………………………………………4
4. Обзор литературы по выбранной теме
5. История открытия витамина С………………………..…….......5

1. . Значение витамина С для регенерации ………….…………….6
2. . Гиповитаминоз и гипервитаминоз витамина С………………..7

5. Практическая часть

5.1 Определение аскорбиновой кислоты (витамина С) по Мурри ..8

6. Заключение ………………………………………………………………..9

7. Список литературы…………………………………………..………........9

8. Приложение

8.1. Таблица 1. Определение содержания аскорбиновой кислоты

(витамина С) в яблочных соках и нектарах

8.2. Таблица 2. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения РФ

8.3. Таблица 3. Нормы физиологических потребностей в витаминах для детей и подростков РФ

8.4. Фотоотчет по выполнению исследовательской работы

1. Введение

Регенерация (восстановление) — это способность живых организмов со временем восстанавливать повреждённые ткани или целые потерянные органы. [5] Регенерация поддерживает строение и функции организма, его целостность. На регенерацию влияют такие биологические вещества, как гормоны и витамины. Среди них витамин С (аскорбиновая кислота).

Регулярное употребление аскорбиновой кислоты (витамина С) в питании повышает регенерацию тканей жизненно важных органов - печени, селезёнки, легких и сердца, нормализует уровень сахара в крови, улучшает зрение, укрепляет зубы и кости. При ее недостатке биохимическая активность ряда ферментных систем понижается, проницаемость капилляров повышается, ухудшается заживление ран [2].

Организм человека не вырабатывает и не накапливает витамин С, необходимое количество этого вещества мы получаем с пищей. Поэтому важно знать содержание витамина С в продуктах питания. В нашей жизни мы ежедневно употребляем источники аскорбиновой кислоты, например: овощи, фрукты и продукты их переработки [3].

Перед нами возникли вопросы:  Какое влияние оказывает витамин С (аскорбиновая кислота) на процессы регенерации? Какова разница между содержанием аскорбиновой кислоты (витамина С) в свежих овощах, фруктах и продуктах их переработки?

Было понятно, что содержание витамина в свежих овощах и фруктах будет выше от его содержания в продуктах их переработки. Но затем возник следующий вопрос: Будет ли разница между результатами нашего исследования и теми цифрами, которые написаны производителем на упаковке?

В ходе исследования по определению содержания витамина С в яблочных соках и нектарах, очень часто употребляемых в детском питании мы надеемся ответить на эти вопросы.

2. Гипотеза, цель и задачи исследования

Гипотеза работы: содержание аскорбиновой кислоты (витамина С) в пищевых продуктах – яблочных соках и нектарах - не соответствует данным указанным производителем на упаковке.

Цель работы: определить содержание аскорбиновой кислоты (витамина С) в яблочных соках, нектарах и установить соответствие полученных в ходе эксперимента данных, тем которые указаны производителем на упаковке.

Задачи работы: Изучить теоретический материал по теме, выяснить влияние витамина С на процессы регенерации, освоить методику определения содержания аскорбиновой кислоты в яблочных соках и нектарах, провести химический эксперимент по определению содержания аскорбиновой кислоты в яблочных соках и нектарах, сравнить содержание аскорбиновой кислоты в яблочных соках и нектарах и данных, указанных на упаковке производителем, сделать выводы, исходя из полученных данных.

3. Объект и методы исследования

Объект исследования: яблочные соки и нектары разных производителей.

Методы исследования: определение аскорбиновой кислоты (витамина С) по Мурри, анализ научной литературы и полученных данных, наблюдение, сравнение, обобщение.

При написании нашей работы мы беседовали с преподавателями Брянской Государственной Сельскохозяйственной Академии, а также провели собственные опыты, результаты которых отобразили в своей работе. Опыты проводились в лаборатории БГСХА под руководством Е.В. Мартыновой - доцента, заведующей кафедрой химии, биотехнологии и физиологии растений. Продолжительность выполнения работы и проведения опытов: июнь – октябрь 2013 г. При выполнении работы мы использовали теоретические и эмпирические методы исследования, проводили опыты, на их основе строили таблицы и диаграммы.

4. Обзор литературы по выбранной теме

В ходе работы были проведен обзор и изучены публикации в литературных источниках,  на сайтах сети Интернет по теме работы, изучена методика по определению аскорбиновой кислоты (по Мурри).

4.1. История открытия витамина С

Цинга (или скорбут) относится к числу наиболее известных с давних времён заболеваний, которые возникали из-за недостатка витамина С (аскорбиновой кислоты). Были известны даже эпидемии этого заболевания, особенно в весеннее и зимнее время, когда люди не получали достаточного количества витаминов с пищей.

Экспериментально вопрос о причинах возникновения цинги был доказан в 1907-1912 гг. в опытах на морских свинках. У них тоже развивается цинга при отсутствии особого пищевого фактора, который был назван - витамин С, антицинготный, или антискорбутный витамин.

Заслуга открытия витамина С принадлежит американскому биохимику венгерского происхождения Альберту Сент-Дьердьи. В 1927—1929 годах он обнаружил в растительных тканях гексуроновую кислоту и доказал её идентичность витамину С. В 1937 году он был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине за открытия в области процессов биологического окисления, связанные с изучением аскорбиновой кислоты. В том же году Нормен Хоуорс и Пауль Каррер получили премию в области химии за их работы в исследовании витамина С [5].

4.2. Значение витамина С для регенерации

Одним из аспектов влияния витамина С (аскорбиновой кислоты) на регенерацию, является его необходимость для образования коллагена и эластина - компонентов соединительной ткани. Они входят в состав кожи, роговицы, связок, сухожилий, хрящей, зубов; способствуют заживлению ран, переломов и ушибов [1].

Участвуя в синтезе коллагена, витамин С является одним из главных компонентов косметических средств, повышающих упругость кожи и борющихся с морщинами.

Усиленное образование коллагена необходимо для быстрого заживления ран. При дефиците витамина С этот процесс происходит очень медленно, вот почему при лечении  травм, ожогов, при хирургических операциях врачи вводят в организм больного дополнительное количество аскорбиновой кислоты [2], [7].

На основе знаний о влиянии витамина С на регенерацию соединительной ткани, человек создал ряд народных средств, используемых для регенерации кожи. Народная медицина, для избавления от шрамов и рубцов, рекомендует делать примочки разбавленным раствором лимонного сока [6].

При нехватке витамина С стенки сосудов, особенно мелких, становятся хрупкими. Ломкость капилляров приводит к кровоточивости, в коже легко возникают многочисленные кровоизлияния. Так же витамин С - мощнейший антиоксидант, что обусловлено его способностью отдавать электроны и образовывать ионы, которые берут на себя роль мишеней для свободных радикалов, ответственных за повреждение клеточных мембран и приводящим к мутациям клеток. Таким образом, витамин С, осуществляет регенерацию даже на клеточном уровне [1], [7].

Аскорбиновая кислота обладает и другими важными свойствами, которые необходимы для сохранения нормальной жизнедеятельности организма на основе регенерации его тканей  и органов.

Он активирует защитные силы организма, повышает иммунитет. При недостатке витамина С снижается способность организма сопротивляться инфекции. Аскорбиновая кислота способствует обезвреживанию ядовитых веществ (соединений мышьяка, цианидов, свинца, бензола);  участвует в окислении и выведении из организма холестерина, и тем самым играет важную роль в предупреждении нарушений липидного обмена, ведущих к развитию атеросклероза. Она облегчает усвоение организмом железа, принимает участие в образовании в почках активных форм витамина D. При недостатке аскорбиновой кислоты этот процесс нарушается, и витамин D не может проявить свойства, способствующие профилактике рахита и нормальному развитию и восстановлению костно-мышечных тканей [2], [4].

4.3. Гиповитаминоз и гипервитаминоз витамина С

Гиповитаминоз витамина С в организме развивается при его недостатке в пище в течение 1-3 месяцев, а уже через 3-6 месяцев развивается такая болезнь, как цинга (характерны анемия, слабость, апатия, рыхлость десен, подкожные кровоизлияния и нарушения развития костной и хрящевой ткани). Признаками недостатка витамина С являются: снижение иммунитета и замедление процесса восстановления после перенесенных заболеваний. Наблюдается быстрая утомляемость, нарушения сна, аппетита, чувствительность к холоду, беспричинный озноб, раздражительность и подавленность, кровоточивость десен, шелушение кожи, медленная регенерация кожных повреждений [2], [3].

Гипервитаминоз – витаминная избыточность. Признаками избытка витамина С являются: диарея, разрушение эритроцитов, сопровождающееся выходом из них гемоглобина, жар, головная боль, повышение артериального давления. Больным сахарным диабетом не следует употреблять высокие дозы витамина, из-за его влияния на инсулиновый аппарат поджелудочной железы [2], [3].

5. Практическая часть

5.1. Определение аскорбиновой кислоты (витамина С) по Мурри

Реактивы, понадобившиеся для определения аскорбиновой кислоты (витамина С): 0,001 н. раствор 2,6-дихлорфенолиндофенола (синяя краска).

Подготовка реактива: 60 мг 2,6-дихлорфенолиндофенола количественно переносят в мерную колбу на 200 см³, доливают приблизительно 150 см³ дистиллированной теплой воды и 3-4 капли 0,01 н. щелочи NaOH, растворяют краску, доводят раствор до метки, перемешивают и фильтруют раствор через рыхлый фильтр. Раствор сохраняется в холодильнике около недели. Краску перед взятием навески не высушивают, при нагревании она теряет свои свойства.

Ход работы:

1. Взяли 10 образцов яблочных соков и нектаров.

2. С помощью дозатора отобрали 1 мл исследуемого образца. Разбавили дистиллированной водой до объема 50 мл.

3. Содержимое полученного раствора титровали из микробюретки объемом 2 – 5 см³ синей краской 2,6-дихлорфенолиндофенола до появления ясно-розовой окраски, не исчезающей 1 мин.

4. Фиксировали объем синей краски 2,6-дихлорфенолиндофенола, использованный для титрования.

5. Расчет: содержание аскорбиновой кислоты выражают в мг витамина на 100 г сырого веса (мг %):

Содержание витамина С =

Где: X - поправочный коэффициент (показывает количество аскорбиновой кислоты (мг), соответствующее 1 см³ приготовленной краски); А – объем краски, пошедшей на титрование, см³; V – общий объем растительного экстракта, см³; d – объем сока, взятого на титрование, см³; Н – навеска, г.

6. Выполнили расчет по определению содержания аскорбиновой кислоты в каждом исследуемом образце (результаты занесены в Таблицу 1).

6. Заключение

1. Витамин С в соках присутствует, но его содержание часто не соответствует указанному производителем на упаковках.

2. В образцах 2, 3, 8, 9 производитель не указывает содержание витамина С, несмотря на то, что в соке он присутствует.

3. В образцах 1, 4 содержание витамина С выше указанного производителем. 4. В образцах 6, 8 содержание витамина С ниже указанного производителем. 5. Содержание витамина С не соответствует заявленному производителем на упаковках.

6. Неправильное указание производителями количества содержания витамина С в соках ведет к недостаточному или избыточному потреблению этого витамина, последствия которых мы рассмотрели в главах 4.2 и 4.3.

Нормы потребления витамина С представлены в приложении (Таблицы 2, 3 «Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации»).

7. Список литературы

1. «Витамин С — средство от цинги или от болезней старости?» Еженедельник 2000. — Аспекты. — Здоровье. От 23.05.2008 г.

2. Витамины целители /К. Обербайль //Пер. с немец. М.В. Ярышев. - Москва: «Бизнес-пресс», 2005.—208 с.

3. Машковский М.Д. Лекарственные средства. В двух томах. Т.2. – Изд.

13-е, - Харьков: Торсинг, 1998. – 592с.

4. Спиричев  В. «Знакомьтесь: витамины». Журнал «9 месяцев», №08, 2004

5. http://ru.wikipedia.org/wiki

6. http://thalf.at.ua/

7. www.missfit.ru

8. Приложение

СМ. ПАПКУ PRILOZHENIE

8.1. Таблица 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ (ВИТАМИНА С)

В ЯБЛОЧНЫХ СОКАХ И НЕКТАРАХ

8.2. Таблица 2. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации (МР 2.3.1.2432-08) 

8.3. Таблица 3. Нормы физиологических потребностей в витаминах для детей и подростков РФ (МР 2.3.1.2432-08)

      8.4. Фотоотчет по выполнению исследовательской работы

Фотографии 1 – 3. Исследуемые образцы яблочных соков и нектаров

Фотографии 4 – 11. Обучение методике титрования, приготовления реактивов, исследование образцов яблочных соков и нектаров

Мы выражаем благодарность Е.В. Мартыновой - доценту, заведующей кафедрой химии, биотехнологии и физиологии растений и Е.В.Бабич – учителю биологии МБОУ «Гимназия №3» г. Брянска за руководство и помощь в выполнении исследовательской работы.