Ахметчина Т.К. – студент КарГТУ (гр. ХТОВ-13-2) Научн. рук. – д.х.н., профессор Ибраев М.К.
ПОЛУЧЕНИЕ АМИНОКИСЛОТ ИЗ ПРОДУКТОВ
ВТОРИЧНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ
Аминокислоты являются карбоновыми кислотами, содержащими аминную и карбоксильную группы, которые находятся у одного и того же углеродного атома. В организме человека найдено около 70 аминокислот, причем 20 из них входят в состав белков.
Аминокислоты кроме карбонильной и аминной группировок содержат боковые радикалы, причем именно эти химические группировки определяют большинство свойств той или иной аминокислоты. В общем виде формула аминокислоты может быть представлена следующим образом: R–СН(NH2)–COOH.
В зависимости от положения аминогруппы по отношению к карбоксильной группе различают α-, β-, γ-аминокислоты. Наибольшее значение в процессах жизнедеятельности играют α-аминокислоты, из них как раз состоят белки.
Чаще используют тривиальные названия.Наиболее важные кислоты:
глицин, аланин, валин, лейцин, лизин, серин, цистин, аспаргин, триптофан и другие.
Незаменимые аминокислоты включают: изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан, валин и гистидин. При ограниченном поступлении такой аминокислоты в организм она становится лимитирующим веществом при построении любого белка, в состав которого она должна входить.
Биологические функции белков очень разнообразны. Они выполняют каталитические, регуляторные, структурные, двигательные, транспортные, защитные, запасные и другие функции. Белки составляют основу биомембран, важнейшей составной части клетки и клеточных компонентов.
В настоящее время всё чаще обостряется проблема нехватки аминокислот в жизнеобеспечении живых организмов, растений и животных, в особенности – незаменимых аминокислот. В связи с этим, выявлено несколько простых и недорогостоящих методов получения аминокислот из продуктов вторичной переработки, в частности из мясокостной и рыбной муки, яичного порошка, пивной дробины.
Все вышеперечисленные ингредиенты имеют в своём составе огромное количество важных компонентов: белков и аминокислот.
Для более подробного выявления наличия аминокислот в составе данных веществ был проведён ряд методов, в основе которых лежит кислотный гидролиз.
Содержание аминокислот определяют методами хроматографии после проведения кислотного гидролиза и с помощью цветных реакций на пептидные связи и отдельные аминокислоты: биуретовая, нингидриновая, ксантопротеиновая реакции.
Экспериментальная часть
С помощью создания кислой среды соляной кислотой был проведён ряд серий гидролизов с использованием вспомогательных ферментов, таких как дрожжи и «Фестал Н» яичного порошка, мясокостной и рыбной муки и пивной дробины. После качественного проведения гидролизов смеси были отцентрифугированы и разделены на 2-3 слоя. Каждый слой был проверен на концентрацию содержания глицина с помощью вольтамперметра.
Вольтамперометрия — метод анализа, основанный на исследовании зависимости тока поляризации от напряжения, прикладываемого к электрохимической ячейке, когда электрический потенциал рабочего электрода значительно отличается от равновесного значения. По разнообразию методов вольтамперометрия — самая многочисленная группа из всех электрохимических методов анализа, широко используемая для определения веществ в растворах и расплавах. Данные экспериментов даны в таблице 1.
Таблица 1 – Содержание аминокислоты глицин в исследуемых объектах
Исходное вещество Концентрация глицина, мг/дм3
Мясокостная мука 1675
Рыбная мука 1125
Яичный порошок 248
Исходя из вышеперечисленных данных, можно сделать вывод, что наиболее эффективное продолжение работы над выделением аминокислот целесообразно проводить с использованием мясокостной муки, а также сравнивать новые методы со смешением двух и более исходных веществ и создания новых условий для данных гидролизов.
В современном мире существует различное множество методов выделения и определения аминокислот из разных продуктов переработки. Используемый в нашей работе метод проведения опытов является новым благодаря использованию вольтамперметра в определении индивидуальных аминокислот и незначительных затрат на проведение экспериментов.