Reduturas de açúcares: métodos para determinação, importância - Ciência - 2023

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o reduzindo açúcares são biomoléculas que funcionam como agentes redutores; isto é, eles podem doar elétrons para outra molécula com a qual reagem. Em outras palavras, um açúcar redutor é um carboidrato que contém um grupo carbonila (C = O) em sua estrutura.

Este grupo carbonila é formado por um átomo de carbono ligado a um átomo de oxigênio por meio de uma ligação dupla. Este grupo pode ser encontrado em diferentes posições nas moléculas de açúcar, resultando em outros grupos funcionais, como aldeídos e cetonas.

Aldeídos e cetonas são encontrados nas moléculas de açúcares simples ou monossacarídeos. Esses açúcares são classificados em cetoses se tiverem o grupo carbonila dentro da molécula (cetona), ou aldoses se o contiverem na posição terminal (aldeído).

Aldeídos são grupos funcionais que podem realizar reações de redução de oxidação, que envolvem o movimento de elétrons entre as moléculas. A oxidação ocorre quando uma molécula perde um ou mais elétrons e a redução ocorre quando uma molécula ganha um ou mais elétrons.

Dos tipos de carboidratos existentes, os monossacarídeos são todos açúcares redutores. Por exemplo, glicose, galactose e frutose funcionam como agentes redutores.

Em alguns casos, os monossacarídeos são parte de moléculas maiores, como dissacarídeos e polissacarídeos. Por esse motivo, alguns dissacarídeos - como a maltose - também se comportam como açúcares redutores.

Métodos para a determinação de açúcares redutores

Teste de Benedict

Para determinar a presença de açúcares redutores em uma amostra, ela é dissolvida em água fervente. Em seguida, adicione uma pequena quantidade do reagente de Benedict e espere a solução atingir a temperatura ambiente. Em 10 minutos, a solução deve começar a mudar de cor.

Se a cor mudar para azul, não há açúcares redutores presentes, principalmente glicose. Se houver uma grande quantidade de glicose presente na amostra a ser testada, a mudança de cor progredirá para verde, amarelo, laranja, vermelho e, finalmente, marrom.

O reagente de Benedict é uma mistura de vários compostos: inclui carbonato de sódio anidro, citrato de sódio e sulfato de cobre (II) pentahidratado. Uma vez adicionado à solução com a amostra, as possíveis reações de redução de oxidação começarão.

Se estiverem presentes açúcares redutores, eles reduzirão o sulfato de cobre (cor azul) da solução de Benedict a um sulfeto de cobre (cor avermelhada), que se parece com o precipitado e é responsável pela mudança de cor.

Açúcares não redutores não podem fazer isso. Este teste específico fornece apenas uma compreensão qualitativa da presença de açúcares redutores; ou seja, indica se há ou não açúcares redutores na amostra.

Reagente de Fehling

Semelhante ao teste de Benedict, o teste de Fehling requer que a amostra seja completamente dissolvida em uma solução; Isso é feito na presença de calor para garantir que ele se dissolva completamente. Depois disso, a solução de Fehling é adicionada com agitação constante.

Se açúcares redutores estiverem presentes, a solução deve começar a mudar de cor à medida que um óxido ou precipitado vermelho se forma. Se não houver açúcares redutores, a solução permanecerá azul ou verde. A solução de Fehling também é preparada a partir de duas outras soluções (A e B).

A solução A contém sulfato de cobre (II) penta-hidratado dissolvido em água, e a solução B contém tartarato de sódio e potássio tetrahidratado (sal de Rochelle) e hidróxido de sódio em água. As duas soluções são misturadas em partes iguais para formar a solução de teste final.

Este teste é usado para determinar monossacarídeos, especificamente aldoses e cetoses. Eles são detectados quando o aldeído se oxida em ácido e forma um óxido cuproso.

Ao entrar em contato com um grupo aldeído, ele é reduzido a um íon cuproso, que forma o precipitado vermelho e indica a presença de açúcares redutores. Se não houvesse açúcares redutores na amostra, a solução permaneceria azul, indicando um resultado negativo para este teste.

Reagente de Tollens

O teste de Tollens, também conhecido como teste do espelho de prata, é um teste laboratorial qualitativo usado para distinguir entre um aldeído e uma cetona. Explora o fato de que os aldeídos são facilmente oxidados, enquanto as cetonas não.

O teste de Tollens usa uma mistura conhecida como reagente de Tollens, que é uma solução básica contendo íons de prata coordenados com amônia.

Este reagente não está disponível comercialmente devido ao seu curto prazo de validade, portanto, deve ser preparado em laboratório quando for utilizado.

A preparação do reagente envolve duas etapas:

Passo 1

O nitrato de prata aquoso é misturado com hidróxido de sódio aquoso.

Passo 2

A amônia aquosa é adicionada gota a gota até que o óxido de prata precipitado esteja completamente dissolvido.

O reagente de Tollens oxida os aldeídos que estão presentes nos açúcares redutores correspondentes. A mesma reação envolve a redução dos íons de prata do reagente de Tollens, que os converte em prata metálica. Se o teste for realizado em um tubo de ensaio limpo, forma-se um precipitado de prata.

Assim, um resultado positivo com o reagente de Tollens é determinado pela observação de um "espelho de prata" dentro do tubo de ensaio; este efeito de espelho é característico desta reação.

Importância

Determinar a presença de açúcares redutores em diferentes amostras é importante em vários aspectos, incluindo medicina e gastronomia.

Importância na medicina

O teste de açúcares redutores tem sido usado há anos para diagnosticar pacientes com diabetes. Isso pode ser feito porque essa doença é caracterizada por um aumento dos níveis de glicose no sangue, com o qual a determinação destes pode ser realizada por esses métodos de oxidação.

Ao medir a quantidade de agente oxidante reduzido pela glicose, é possível determinar a concentração de glicose em amostras de sangue ou urina.

Isso permite que o paciente seja instruído sobre a quantidade apropriada de insulina a ser injetada para trazer os níveis de glicose no sangue de volta à faixa normal.

Reação de Maillard

A reação de Maillard inclui um conjunto de reações complexas que ocorrem ao cozinhar alguns alimentos. À medida que a temperatura dos alimentos aumenta, os grupos carbonila dos açúcares redutores reagem com os grupos amino dos aminoácidos.

Essa reação de cozimento gera diversos produtos e, embora muitos sejam benéficos à saúde, outros são tóxicos e até cancerígenos. Por esse motivo, é importante conhecer a química dos açúcares redutores incluídos na dieta normal.

Ao cozinhar alimentos ricos em amido - como batatas - em temperaturas muito altas (acima de 120 ° C) ocorre a reação de Maillard.

Essa reação ocorre entre o aminoácido asparagina e os açúcares redutores, gerando moléculas de acrilamida, que é uma neurotoxina e possível carcinógeno.

Qualidade alimentar

A qualidade de certos alimentos pode ser monitorada usando métodos de detecção de açúcares redutores. Por exemplo: o teor de açúcares redutores é determinado para vinhos, sucos e cana-de-açúcar como indicação da qualidade do produto.

Para a determinação de açúcares redutores em alimentos, o reagente de Fehling com azul de metileno como um indicador de redução de óxido é normalmente usado. Essa modificação é comumente conhecida como método Lane-Eynon.

Diferença entre açúcares redutores e açúcares não redutores

A diferença entre açúcares redutores e não redutores está em sua estrutura molecular. Os carboidratos que outras moléculas reduzem o fazem ao doar elétrons de seus grupos aldeído ou cetona livres.

Portanto, os açúcares não redutores não possuem aldeídos ou cetonas livres em sua estrutura. Consequentemente, dão resultados negativos nos testes de detecção de açúcares redutores, como os testes de Fehling ou Benedict.

Os açúcares redutores incluem todos os monossacarídeos e alguns dissacarídeos, enquanto os açúcares não redutores incluem alguns dissacarídeos e todos os polissacarídeos.

Referências

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