|
Скачать 196.66 Kb.
|
Анализ содержания витамина С в яблоках, произрастающих в Лодейнопольском районе и привозимых в магазин «Дикси»или«Ешь свое местное – здоровье будет чудесное»Ковалев Алексей 10б класс МКОУ «СОШ №3» Руководитель Солдатова Г.П. Актуальность проблемы Мы живем на севере Ленинградской области, в зоне северной тайги. Смена сезонов, сложные погодные условия влияют на здоровье человека. От воздействия внешних неблагоприятных факторов нас защищает, это своего рода «линия обороны»против агрессивного действия бактерий, грибков, вирусов и т.д. Без здоровой и эффективно работающей иммунной системы организм ослабевает и чаще страдает от вирусных и бактериальных инфекций. Иммунная система защищает организм от его собственных клеток, у которых нарушена организация и которые утратили свои нормальные характеристики и функции. Она находит и уничтожает такие клетки, являющиеся потенциальными источниками рака. Давно известно, что витамины необходимы для образования иммунных клеток, антител и сигнальных веществ, участвующих в иммунном ответе. Суточная потребность в витаминах невелика, но именно от обеспеченности витаминами зависит работа иммунной системы и энергетический обмен. Результаты популяционных исследований, проведенных Институтом питания РАМН, свидетельствуют о весьма тревожной ситуации, сложившейся в последние годы в России. Отмечаются крайне недостаточное потребление и все более нарастающий дефицит витаминов. Так, дефицит витамина С выявился у 70-90% обследуемых. При этом витаминный дефицит носит сочетательный характер и обнаруживается не только зимой и весной, но и в летне-осенний период. Общую ситуацию можно рассматривать как массовый круглогодичный гиповитаминоз С. Именно поэтому моя цель определить наличие витамина С в яблоках, как приобретенных в магазине, так и выращенных в местных условиях и наиболее богатые рекомендовать для регулярного употребления. Цель: определить в условиях школьной лаборатории наличие витамина С в яблоках, выращенных в нашем регионе и яблок, привезенных с других регионов. Задачи
Гипотеза: если выяснить, в каких яблоках содержится наибольшее количество витамина С, то эти продукты можно рекомендовать для регулярного употребления. Поставленные цель и задачи, выдвинутая гипотеза определили: ^ Были использованы методы исследования:
Данная работа носит как теоретический, так и прикладной характер, так как изучались научные данные о свойствах и физиологическом воздействии витамина С на организм человека; экспериментальным путём доказано наличие витамина С в отдельных продуктах, даны рекомендации при выборе продуктов. ^ В книге «Опыты без взрывов» О.Ольгина я познакомился с методом определения витамина С йодометрия, по которой провел эксперименты по определению содержания витамина С в фруктах. Книга «Физиология человека» С.И. Гальперина помогла узнать основные симптомы дефицита витамина С (аскорбиновой кислоты). Справочники и учебники по химии рассказали о классификации витаминов по растворимости в воде и жире. ^ Русский ученый Н.И. Лунин в 1880 году опубликовал данные опытов на мышах. Если белых мышей вскармливать цельным молоком, то они развиваются и растут нормально. Но если мышей кормить пищей, состоящей из основных частей молока: казеина, молочного жира, сахарозы и дистиллированной воды, то они быстро гибнут. Из этого Лунин сделал вывод, что в молоке, помимо казеина, жира, молочного сахара и солей, содержатся ещё и другие вещества, незаменимые для питания. Позже накопилось много данных о связи некоторых болезней с недостатком в пище каких-то специфических веществ. В 1890 г. К.А.Сосин повторил опыты Н.И.Лунина с иным вариантом искусственной диеты и полностью подтвердил выводы Н.И.Лунина. Все же и после этого безупречный вывод не сразу получил всеобщее признание. Блестящим подтверждением правильности вывода Н.И.Лунина установлением причины болезни бери-бери, которая была особенно широко распространена в Японии и Индонезии среди населения, питавшегося главным образом полированным рисом. Врач Эйкман, также сделал вклад в историю открытия витаминов, работавший в тюремном госпитале на острове Ява, в 1896 году подметил, что куры, содержавшиеся во дворе госпиталя и питавшиеся обычным полированным рисом, страдали заболеванием, напоминающим бери-бери. После перевода кур на питание неочищенным рисом болезнь проходила. 1 В 1912 году польский учёный К. Функ назвал существующие в продуктах питания жизненно важные вещества витаминами(от лат. vita – «жизнь»). ^ Действие витаминов было установлено до выяснения их строения и послужило основой при их классификации. Первоначально была введена буквенная классификация и, несмотря на то что она не отражает ни биологической, ни физической сущности витаминов, ею широко пользуются. В настоящее время открыто несколько десятков витаминов. Для удобства изучения их классифицируют по физическим свойствам: а) витамины, растворимые в жирах, б) витамины, растворимые в воде.
^ Физиологическое значение витамина С теснейшим образом связано с его окислительно-восстановительными свойствами. Возможно, что этим следует объяснить и изменения в углеводном обмене при скорбуте (заболевание, обусловленное недостатком в организме человека витаминов С и Р, то же что и цинга), заключающемся в постепенном исчезновении гликогена из печени и вначале повышенном, а затем пониженном содержании сахара в крови. По-видимому, в результате расстройства углеводного обмена при экспериментальном скорбуте наблюдается усиление процесса распада мышечного белка и появление креатина в моче. Большое значение имеет витамин С для образования коллаген (фибриллярный белок, составляющий основу соединительной ткани животных и обеспечивающий ее прочность) и функции соединительной ткани. Витамин С играет роль в гидроксилировании и окисления гормонов коры надпочечников. Нарушение в превращениях тирозина, наблюдаемое при цинге, также указывает на важную роль витамина С в окислительных процессах. Недостаточное поступление витамина С пищей проявляется в форме авитаминоза (цинги). Основные симптомы С-витаминной недостаточности в порядке их развития следующие: снижение мочевой экскреции аскорбиновой кислоты, уменьшение концентрации аскорбиновой кислоты в плазме крови и лейкоцитах, повышенная ломкость кровеносных капилляров, общая слабость, апатия, повышенная утомляемость, снижение аппетита, задержка роста, повышенная восприимчивость к инфекциям, болезненность дёсен, их отечность, разрыхленность, кровоточивость при чистке зубов. Наиболее часто встречаются С-гиповитаминозные состояния. При этом часто имеются лишь субъективные признаки, которые выражаются в понижении общего тонуса организма. Люди с гиповитаминозом С более подвержены заболеваниям, причем эти заболевания протекают, как правило, длительно и тяжело. Особенно часто С-гиповитаминозные состояния возникают в период повышенной потребности организма в витамине С при беременности, кормлении, усиленной физической и умственной работе, при инфекционных заболеваниях. Чаще гиповитаминоз можно наблюдать в весенние месяцы, когда, с одной стороны, уменьшается употребление овощей, а с другой – содержание в них витаминов вследствие длительного хранения. ^ ![]() Аскорбиновая кислота - это белый кристаллический порошок кислого вкуса. Легко растворим в воде (1:3,5), с образованием кислых растворов, растворим в спирте. Растворы для инъекций готовят с добавлением натрия гидрокарбоната и стабилизаторов. Аскорбиновая кислота, особенно ее дегидроформа, является весьма неустойчивым соединением. Превращение в дикетоулоновую кислоту, не обладающую витаминной активностью, является необратимым процессом, который заканчивается обычно окислительным распадом. Наиболее быстро витамин С разрушается в присутствии окислителей в нейтральной или щелочной среде при нагревании. Организм человека не способен сам синтезировать витамин С, и в нем нет сколько-нибудь значительных резервов витамина С, поэтому необходимо систематическое ежедневное поступление этого витамина с пищей. Недостаток или отсутствие его приводят к развитию гипо- или авитаминоза (цинги).2 ^ Аскорбиновая кислота является одним из наиболее широко распространенных в природе витаминов. Она синтезируется растениями и подавляющим большинством животных. Животные продукты в общем более бедны витамином С, хотя отдельные органы содержат относительно высокие концентрации. С другой стороны, семена и зерна высших растений лишены витамина С. Однако с первых дней прорастания в них появляется аскорбиновая кислота. Богаты витамином С листья, плоды, несколько беднее корнеплоды. По богатству витамином С выделяются плоды шиповника, дающие экстракты хорошего вкуса. Синтез и накапливание аскорбиновой кислоты в одном и том же виде растений варьируют в зависимости от многих условий: почвы, агротехники, удобрений, освещенности, водного режима, температуры и др. Растения изменяются в онтогенезе. Для некоторых культур сортовые колебания очень велики. Так концентрация аскорбиновой кислоты в разных сортах черной смородины колеблется от 69 до 250 мг, а в яблоках – от 1 до 30мг (в Алтайском крае). В картофеле, капусте, а также в женском молоке часть витамина С находится в связанной форме, которая не выявляется обычными методами определения.(7) Табл.2 Содержание витамина С в некоторых пищевых продуктах (в мг на 100 г) (подробно в приложении 1)
Таким образом, мы выяснили, что самые богатые витамином С являются фрукты: апельсины, смородина черная, шиповник и овощи: перец, капуста.3 ^ Суточная потребность человека в витамине С зависит от ряда причин:
Средневзвешенная норма физиологических потребностей составляет 60-100 мг в день. Обычная терапевтическая доза составляет 500-1500 мг ежедневно. Табл.2 Рекомендуемая суточная потребность в витамине С
Так как организм человека не способен самостоятельно вырабатывать витамин С самостоятельно, мы должны поставлять витамины в организм при помощи употребляемых нами продуктов. Для исследования мы взяли следующие сорта яблок ^ Для проведения эксперимента использована методика окисления аскорбиновой кислоты йодом (титриметрический метод анализа). Сущность метода. При окислении аскорбиновой кислоты раствором йода протекает химическая реакция по следующей схеме: С6Н8О6 + I2 = С6Н6О6 + 2HI аскорбиновая дегидро- кислота аскорбиновая кислота Оборудование. Фарфоровая ступка с пестиком, пипетка (или бюретка), учебные весы. Реактивы. Спиртовой раствор йода (0,125%-й раствор), раствор крахмала, разбавленный раствор соляной кислоты, для подкисливания смеси, чтобы яблоко не темнело. Приготовление раствора крахмала. 1 г крахмала развести в небольшом количестве воды и вылить в стакан кипятка, прокипятить 1 мин. Приготовление спиртового раствора йода. Взять аптечный раствор йода (5%-й), разбавить в 40 раз, при этом получится 0,125%-й раствор. 1 мл данного раствора соответствует 0,875 мг аскорбиновой кислоты. Последовательность работы 1. Взвесить взятое для исследований яблоко, занести данные в таблицу (2-й столбец). 2. Ножом из нержавеющей стали вырезать ломтик яблока. Проба яблока должна быть взята от кожуры до сердцевины. 3. Взвесить остаток яблока и вычислить массу пробы. Занести данные в таблицу (3-й столбец). 4. Ломтик яблока поместить в фарфоровую ступку с разбавленной соляной кислотой и тщательно растереть пестиком. 5. Добавить раствор крахмала. 6. Титровать смесь раствором йода до появления устойчивого синего окрашивания, не исчезающего в течение 10–15 с. Занести данные в таблицу (4-й столбец). 7. Рассчитать количество раствора йода (в мл), необходимого для титрования целого яблока, занести данные в таблицу (5-й столбец). 8. Рассчитать массу аскорбиновой кислоты в целом яблоке, занести данные в таблицу (6-й столбец). 9. Рассчитать (в %) содержание аскорбиновой кислоты в яблоке, занести данные в таблицу (7-й столбец). Расчёты: . 1 мл р-ра иода – 28 капель р-ра иода Х мл р-ра иода- 4 капли р-ра иода, отсюда следует, что на окисление аскорбиновой кислоты потребовалось 0,14 мл иода. 1 мл 5 %р-ра иода - 35 мг аскорбиновой кислоты 0,14 мл 5 % р-ра иода – Х мг аскорбиновой кислоты=> Х = 0,14?35 = 4,9 мг 4,9 мг аскорбиновой кислот- 30 г яблока Х мг аскорбиновой кислоты – 100г. яблока, тогда в 100 г яблока содержится 17 мг Были проверены следующие яблоки следующих сортов:
табл. 4 Рейтинг яблок по витамину «С»
В настоящее время много фармацевтических предприятий выпускающих синтетические и натуральные продукты содержащие аскорбиновую кислоту. Промышленный способ получения кислоты аскорбиновой основан на синтезе D-глюкозы, которую восстанавливают в D-сорбит каталитическим гидрированием. Важным этапом синтеза является процесс глубинного бактериохимического окисления _брожжения) с помощью Acetobacter suboxydans D- сорбита до L-сорбозы. Выводы:
Библиография
Приложение 1Источники содержания витамина С.
Приложение 2 ^
1 klub100let.ru›1_2history_vitamin.htm 2 Организация лечебного питания детей в стационарах/Под ред. Баранова А.А., Ладодо К.С. - М. "Эвита-Проф". 2001.- С.81. 3 Руководство по лечебному питанию детей/Под ред. Ладодо К.С. - М: Медицина, 2000.- 384 с. |