Untuk menetapkan komposisi kualitatif dari banyak produk makanan, digunakan reaksi xantoprotein untuk protein. Adanya asam amino aromatik dalam senyawa akan memberikan perubahan warna positif pada sampel uji.
Apa itu protein
Ini juga disebut protein, yang merupakan bahan bangunan untuk organisme hidup. Protein mempertahankan volume otot, memulihkan struktur jaringan yang terluka dan mati dari berbagai organ, baik itu rambut, kulit, atau ligamen. Dengan partisipasi mereka, sel darah merah diproduksi, fungsi normal banyak hormon dan sel sistem kekebalan diatur.
Ini adalah molekul kompleks, yang merupakan polipeptida dengan massa lebih besar dari 6103 d alton. Struktur protein dibentuk oleh residu asam amino dalam jumlah besar, dihubungkan oleh ikatan peptida.
Struktur protein
Fitur khas zat ini dibandingkan dengan peptida dengan berat molekul rendah adalah struktur tiga dimensi spasial yang dikembangkan, didukung oleh pengaruh dari berbagaitingkat daya tarik. Protein memiliki struktur empat tingkat. Masing-masing memiliki karakteristiknya sendiri.
Organisasi utama molekulnya didasarkan pada urutan asam amino, yang strukturnya dikenali oleh reaksi xantoprotein terhadap protein. Struktur seperti itu adalah ikatan peptida yang berulang secara berkala -HN-CH-CO-, dan radikal rantai samping dalam asam aminokarboksilat adalah bagian selektif. Merekalah yang menentukan sifat-sifat zat secara keseluruhan di masa depan.
Struktur protein primer dianggap cukup kuat, hal ini disebabkan adanya interaksi kovalen yang kuat pada ikatan peptida. Pembentukan level berikutnya terjadi tergantung pada tanda-tanda yang ditetapkan pada tahap awal.
Pembentukan struktur sekunder dimungkinkan karena puntiran urutan asam amino menjadi spiral, di mana ikatan hidrogen terbentuk di antara belokan.
Tingkat organisasi tersier suatu molekul terbentuk ketika satu bagian heliks ditumpangkan pada fragmen lain dengan munculnya semua jenis ikatan di antara mereka, dengan senyawa hidrogen, disulfida, kovalen, atau ionik. Hasilnya adalah asosiasi dalam bentuk globules.
Penataan spasial struktur tersier dengan pembentukan ikatan kimia di antara mereka mengarah pada pembentukan bentuk akhir molekul atau tingkat kuaterner.
asam amino
Mereka menentukan sifat kimia protein. Ada sekitar 20 asam amino utama,termasuk dalam komposisi polipeptida dalam urutan yang berbeda. Ini juga termasuk asam aminokarboksilat langka dalam bentuk hidroksiprolin dan hidroksilisin, yang merupakan turunan dari peptida dasar.
Sebagai tanda reaksi xantoprotein pengenalan protein, adanya asam amino individu memberikan perubahan warna reagen, yang menunjukkan adanya struktur spesifik dalam komposisinya.
Ternyata, semuanya adalah asam karboksilat, di mana atom hidrogen digantikan oleh gugus amino.
Contoh struktur molekul adalah rumus struktur glisin (HNH HCH− COOH) sebagai asam amino paling sederhana.
Dalam hal ini, salah satu hidrogen CH2- karbon dapat digantikan oleh radikal yang lebih panjang, termasuk cincin benzena, amino, sulfo, gugus karboksi.
Apa yang dimaksud dengan reaksi xantoprotein
Metode yang berbeda digunakan untuk analisis protein kualitatif. Ini termasuk reaksi:
- biuret dengan warna ungu;
- ninhidrin untuk membentuk larutan biru-ungu;
- formaldehida dengan pewarnaan merah;
- Foil dengan sedimentasi abu-abu kehitaman.
Saat melakukan setiap metode, keberadaan protein dan keberadaan gugus fungsi tertentu dalam molekulnya dibuktikan.
Ada reaksi xantoprotein terhadap protein. Ini juga disebut tes Mulder. Ini mengacu pada reaksi warna pada protein, dalamyang merupakan asam amino aromatik dan heterosiklik.
Fitur tes semacam itu adalah proses nitrasi residu asam amino siklik dengan asam nitrat, khususnya, penambahan gugus nitro ke cincin benzena.
Hasil dari proses ini adalah pembentukan senyawa nitro, yang mengendap. Ini adalah tanda utama dari reaksi xantoprotein.
Asam amino apa yang ditentukan
Tidak semua asam aminokarboksilat dapat dideteksi menggunakan tes ini. Fitur utama dari reaksi xantoprotein pengenalan protein adalah adanya cincin benzena atau heterosiklus dalam molekul asam amino.
Dari protein asam aminokarboksilat diisolasi dua asam aromatik, yang didalamnya terdapat gugus fenil (pada fenilalanin) dan radikal hidroksifenil (pada tirosin).
Reaksi xantoprotein digunakan untuk menentukan asam amino heterosiklik triptofan, yang memiliki inti indol aromatik. Adanya senyawa di atas dalam protein memberikan perubahan warna yang khas pada media uji.
Reagen apa yang digunakan
Untuk melakukan reaksi xantoprotein, Anda perlu menyiapkan larutan 1% telur atau protein nabati.
Biasanya menggunakan telur ayam, yang dipecah untuk lebih memisahkan protein dari kuningnya. Untuk mendapatkan larutan, protein 1% diencerkan dalam sepuluh kali jumlah air murni. Setelah melarutkan protein, cairan yang dihasilkan harus disaring melalui beberapa lapis kain kasa. Solusi ini harus disimpan di tempat yang sejuk.
Anda dapat melakukan reaksi dengan protein nabati. Untuk menyiapkan solusinya, tepung terigu digunakan dalam jumlah 0,04 kg. Tambahkan 0,16 l air murni. Bahan-bahan dicampur dalam labu, yang ditempatkan selama 24 jam di tempat yang dingin dengan suhu sekitar + 1 ° C. Setelah sehari, larutan dikocok, setelah itu disaring terlebih dahulu dengan kapas, dan kemudian dengan kertas saring berlipit. Cairan yang dihasilkan disimpan di tempat yang dingin. Dalam larutan seperti itu, terutama terdapat fraksi albumin.
Untuk melakukan reaksi xantoprotein, asam nitrat pekat digunakan sebagai reagen utama. Pereaksi tambahan adalah larutan 10% natrium hidroksida atau amonia, larutan gelatin dan fenol tidak pekat.
Metodologi
Ke dalam tabung reaksi yang bersih tambahkan larutan protein telur atau tepung 1% sebanyak 2 ml. Sekitar 9 tetes asam nitrat pekat ditambahkan ke dalamnya untuk menghentikan serpihan agar tidak jatuh. Campuran yang dihasilkan dipanaskan, akibatnya endapan menjadi kuning dan berangsur-angsur menghilang, dan warnanya menjadi larutan.
Saat cairan mendingin, sekitar 9 tetes natrium hidroksida pekat ditambahkan ke tabung reaksi di sepanjang dinding, yang merupakan kelebihan untuk proses tersebut. Reaksi medium menjadi basa. Isi dalam tabung berubah menjadi oranye.
Fitur
Karena xantoprotein disebut reaksi kualitatif terhadap protein di bawaholeh aksi asam nitrat, maka pengujian dilakukan di bawah lemari asam yang disertakan. Patuhi semua tindakan keselamatan saat bekerja dengan zat kaustik pekat.
Selama proses pemanasan, isi tabung dapat dikeluarkan, yang harus diperhitungkan saat memasangnya di dudukan dan memilih kemiringan.
Pengambilan asam nitrat pekat dan natrium hidroksida hanya boleh dilakukan dengan pipet kaca dan bola karet, dilarang mengetik melalui mulut.
Reaksi perbandingan dengan fenol
Untuk mengilustrasikan proses dan mengkonfirmasi keberadaan gugus fenil, pengujian serupa dilakukan dengan hidroksibenzena.
Masukkan 2 ml fenol encer ke dalam tabung reaksi, kemudian secara bertahap, di sepanjang dinding, tambahkan 2 ml asam nitrat pekat. Solusinya mengalami pemanasan, akibatnya menjadi kuning. Reaksi ini kualitatif untuk keberadaan cincin benzena.
Proses nitrasi hidroksibenzena dengan asam nitrat disertai dengan terbentuknya campuran paranitrofenol dan orthonitrofenol dengan perbandingan persentase 15 sampai 35.
Perbandingan gelatin
Untuk membuktikan bahwa reaksi xantoprotein terhadap protein hanya mendeteksi asam amino dengan struktur aromatik, digunakan protein yang tidak memiliki gugus fenolik.
Masukkan larutan gelatin 1% sebanyak 2 ml ke dalam tabung reaksi yang bersih. Sekitar 9 tetes asam nitrat pekat ditambahkan ke dalamnya. Campuran yang dihasilkan dipanaskan. Solusinya tidak menguning, yang membuktikan tidak adanyaasam amino dengan struktur aromatik. Sedikit menguningnya media terkadang terlihat karena adanya pengotor protein.
Persamaan kimia
Reaksi xantoprotein terhadap protein berlangsung dalam dua tahap. Rumus tahap pertama menjelaskan proses nitrasi molekul asam amino menggunakan asam nitrat pekat.
Contohnya adalah penambahan gugus nitro ke tirosin untuk membentuk nitrotirosin dan dinitrotirosin. Dalam kasus pertama, satu NO2-radikal melekat pada cincin benzena, dan dalam kasus kedua dua atom hidrogen digantikan oleh NO2. Rumus kimia reaksi xantoprotein diwakili oleh interaksi tirosin dengan asam nitrat untuk membentuk molekul nitrotirosin.
Proses nitrasi disertai dengan transisi warna tidak berwarna menjadi warna kuning. Ketika melakukan reaksi serupa dengan protein yang mengandung residu asam amino triptofan atau fenilalanin, warna larutan juga berubah.
Pada tahap kedua, produk nitrasi dari molekul tirosin, khususnya nitrotirosin, berinteraksi dengan amonium atau natrium hidroksida. Hasilnya adalah garam natrium atau amonium, yang berwarna kuning-oranye. Reaksi ini dikaitkan dengan kemampuan molekul nitrotirosin untuk masuk ke dalam bentuk quinoid. Kemudian, garam asam nitronat terbentuk darinya, yang memiliki sistem ikatan rangkap kuinon.
Beginilah cara reaksi xantoprotein terhadap protein berakhir. Persamaan Duatahap disajikan di atas.
Hasil
Selama analisis cairan yang terkandung dalam tiga tabung reaksi, fenol encer berfungsi sebagai larutan referensi. Zat dengan cincin benzena memberikan reaksi kualitatif dengan asam nitrat. Akibatnya, warna larutan berubah.
Seperti yang Anda ketahui, gelatin termasuk kolagen dalam bentuk terhidrolisis. Protein ini tidak mengandung asam aminokarboksilat aromatik. Saat berinteraksi dengan asam, tidak ada perubahan warna medium.
Dalam tabung reaksi ketiga, reaksi xantoprotein positif terhadap protein diamati. Kesimpulannya dapat diambil sebagai berikut: semua protein dengan struktur aromatik, baik itu gugus fenil atau cincin indol, memberikan perubahan warna pada larutan. Hal ini disebabkan terbentuknya senyawa nitro berwarna kuning.
Melakukan reaksi warna membuktikan adanya berbagai struktur kimia dalam asam amino dan protein. Contoh gelatin menunjukkan bahwa ia mengandung asam aminokarboksilat yang tidak memiliki gugus fenil atau struktur siklik.
Reaksi xantoprotein dapat menjelaskan kulit yang menguning ketika asam nitrat kuat diterapkan padanya. Busa susu akan memperoleh warna yang sama ketika analisis semacam itu dilakukan dengannya.
Dalam praktik laboratorium medis, sampel warna ini tidak digunakan untuk mendeteksi protein dalam urin. Hal ini disebabkan oleh warna kuning dari urin itu sendiri.
Reaksi xantoprotein semakin sering digunakan untuk mengukur asam amino seperti triptofan dan tirosin dalam berbagai protein.
