VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Изучение влияния кондитерских продуктов питания на активность каталазы
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Наиболее важными соединениями, которые входят в состав живых организмов, являются белки (протеиды). Белки служат основой всего живого на нашей планете.
Эти органические вещества играют огромную биологическую роль, являясь тем основным веществом, из которого построены клетки животного организма. Белки участвуют в важнейших процессах живого организма — обмене веществ, размножении, росте организма, работе мышц, желез [1].
В основе всех жизненных процессов лежат тысячи химических реакций. Долгая жизнь, молодость человеческого тела, силы- с возрастом всё это ощущается меньше и меньше. Это происходит потому, что количество ферментов в нашем организме изменяется, вследствие этого идет нарушение важных для организма процессов [14]. Ферменты позволяют целенаправленно выделять вещества из смеси сотен различных соединений и определять их количество [7]. Во взаимодействии с ферментами становятся активными витамины, гормоны и микроэлементы[17].
Ферменты влияют на скорость превращения различных веществ. Но и на ферменты влияют некоторые вещества, резко изменяя их активность. Вещества, которые повышают активность ферментов, активизируют их, называются активаторами, а угнетающие их — ингибиторами [7].
При производстве продуктов питания в настоящее время используются разнообразные пищевые добавки: красители, антиокислители, консерванты, стабилизаторы, ароматизаторы, эмульгаторы.
Гипотеза – кондитерские продукты питания, содержащие пищевые добавки, могут угнетать активность каталазы.
Объект исследования: фермент каталаза.
Предмет исследования: ферментативная активность.
Цель: изучение влияния на активность каталазы кондитерских продуктов питания, содержащих пищевые добавки.
Задачи:
1. Изучить по данным литературы материал о ферменте каталаза и пищевых добавках, используемых в производстве продуктов питания.
2. Провести исследования активности каталазы в присутствии кондитерских продуктов питания, содержащих пищевые добавки.
3. Обработать результаты статистически.
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Глава 1. Ферменты.
Ферменты (от лат. fermentum - брожение, закваска), специфические белки, присутствующие во всех живых клетках и играющие роль биологических катализаторов.
Ферменты бывают простыми или сложными белками, в состав которых наряду с белковым компонентом (апоферментом) входит небелковая часть - кофермент. Белковая часть и небелковая в отдельности лишены ферментной активности. В белковой части ферменты содержат уникальные по своей структуре активные центры, которые взаимодействуют с молекулой субстрата с образованием фермент-субстратного комплекса, который распадается на фермент и продукт реакции [11, 16, 10]. Различают два типа катализаторов: собственно ферменты, которые неотделимы от клетки и вне ее не могут функционировать, т. е. они «организованы». А «неорганизованные» катализаторы, которые могут работать вне клетки, называли энзимами [10].
Свойства ферментов.
Важнейшим свойством ферментов является преимущественное ускорение одной из нескольких теоретически возможных реакций. Это позволяет субстратам выбрать наиболее выгодные для организма цепочки превращений из целого ряда возможных путей.
В зависимости от условий ферменты способны катализировать как прямую, так и обратную реакции [10, 12].
Другое свойство ферментов — высокая чувствительность к изменениям температуры. Для большинства из них температура свыше 70°С приводит к денатурации и потере активности. При температурах, близких к О°С, скорость ферментативных реакций замедляется до минимума. Это свойство широко используется в различных отраслях народного хозяйства, особенно в сельском хозяйстве и медицине. Для большинства же ферментов температурный оптимум близок к 35—45 °С.
Одним из важнейших свойств белков-ферментов является их чувствительность к реакции среды, концентрации водородных ионов или гидроксид-ионов. Ферменты активны только в узком интервале кислотности или щелочности среды (pH) [10, 12].
Следующим важным свойством является специфичность действия фермента. Каталаза расщепляет только пероксид водорода, уреаза — только мочевину H2N—СО—NH2, то есть фермент катализирует превращение только одного субстрата, только его молекулу он «узнает». Такая специфичность считается абсолютной. Если фермент катализирует превращение нескольких субстратов, имеющих одинаковую функциональную группу, то такая специфичность называется групповой. Разновидностью специфичности является чувствительность фермента только к одному изомеру — стерео - химическая специфичность [10, 12].
1.2. Классификация ферментов
Все ферменты разделены на шесть основных классов в соответствии со специфичностью их действия [9].
1. Оксидоредуктазы катализируют восстановительные и окислительные реакции.
2. Трансферазы осуществляют перенос той или иной химической группы от одного субстрата к другому.
3. Гидролазы катализируют гидролитическое расщепление химических связей субстратов.
4. Лиазы отщепляют химические группы с образованием двойных связей или, напротив, присоединяют определённые химические группы к двойным связям.
5. Изомеразы катализируют изменения в пределах молекулы субстрата.
6. Лигазы катализируют соединения молекул субстрата с использованием высокоэнергетических соединений
7. Синтетазы - ферменты, катализирующие реакции синтеза, например синтез пептидов из аминокислот[8, 10, 13].
1.3. Работа фермента
Ферменты представляют собой большие молекулы, тогда как размеры молекул веществ (субстратов), реагирующих под влиянием ферментов, обычно в сотни и тысячи раз меньше. Такое соотношение размеров показывает, что фермент взаимодействует с субстратом каким-то небольшим участком своей поверхности — так называемым активным центром. Этот участок имеет определенную геометрическую форму, которая соответствует молекуле субстрата, как ключ замку. Когда «ключ вставляется в замок», образуется комплекс субстрата с ферментом. В таком комплексе молекула субстрата более реакционноспособна, чем в свободном состоянии. Энергия, которую необходимо затратить для осуществления химической реакции, понижается, и реакция проходит быстрее. Специфичность фермента определяется тем, насколько поверхность его активного центра соответствует поверхности субстрата [2]. Ферментативные реакции протекают с очень высокой скоростью, практически со 100%-ным выходом, без существенных затрат энергии и без образования побочных продуктов [3].
1.4. Фермент каталаза
Каталаза — это фермент, являющийся катализатором в реакции разложения перекиси водорода, при которой образуются вода и молекулярный кислород: Н2О2 + Н2О2 = О2 + 2Н2О. Биологическое значение каталазы заключается именно в разложении перекиси водорода, которая образуется в клетках при воздействии ряда флавопротеиновых оксидаз, чем обеспечивается действенная защита клеточных структур от разрушения, которое осуществляет перекись водорода [13,18]. Перекись водорода является сильным окислителем и в крови может вызывать гемолиз эритроцитов [20].
Фермент каталаза широко распространен в тканях животных и растений и в микроорганизмах. Содержание каталазы в печени и эритроцитах млекопитающих составляет 0,1—0,2%, в отдельных штаммах микроорганизмов — до 5% сухого веса. Фермент полностью отсутствует у некоторых анаэробных микроорганизмов. В растениях фермент присутствует в небольших количествах [19].
Каталаза, относящаяся к классу оксидоредуктаз, содержится в животных и растительных тканях и включает железо в составе геминовой простетической группы. Фермент проявляет высокую активность: одна молекула каталазы разлагает до 5 млн. молекул перекиси водорода в минуту при 0 °С.
Максимальная активность фермента обнаруживается в интервале от 0 ° до 10 °С. Оптимальное значение pH действия лежит в пределах 6,0-8,0 единиц [5].
Активность каталазы ингибируется цианидом, фторидом, сульфидом, ацетатом. Каталаза быстро инактивируется в растворе при pH больше 10,0 и меньше 4,0 и в присутствии высоких концентраций мочевины или других вызывающих разрыв водородных связей агентов. Инактивация фермента связана с образованием каталитически неактивных субъединиц [19].
1.5. Пищевые добавки
Пищевые добавки применяют пищевики всех стран мира. Термином «пищевые добавки» обозначают природные, идентичные природным или синтетические химические соединения, которые специально добавляют в пищевой продукт по ходу технологического процесса для достижения определенного эффекта [11].
Одни добавки способствуют сохранению продукта (консерванты), другие придают аромат (ароматизаторы), третьи нужную окраску (красители). Антиокислители защищают от окисления, стабилизаторы сохраняют заданную консистенцию [6].
На пищевых товарах такие добавки маркируются буквой Е и обозначаются трехзначным числом. [Приложение 1] [15].
Пищевые добавки являются небезопасными для здоровья, некоторые являются аллергенами, другие вызывают заболевания желудочно-кишечного тракта, печени, почек, желудка. Есть добавки, вызывающие злокачественные опухоли, поэтому некоторые из них являются запрещенными к применению Роспотребнадзором Минздрава РФ:
-красители Е121, Е123, Е128, Красный 2G (red 2G), Е173;
- консерванты Е216, Е217, Е240;
- улучшители муки и хлеба Е924а и Е 924b [Приложение 2] [11].
Если пищевые добавки способствуют заболеванию разных органов человека, возможно одной из причин этого является влияние пищевых добавок на работу ферментов.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объекты исследования.
Для исследования активности каталазы в магазинах с. Частые купили продукты, содержащие различные пищевые добавки [Приложение 3].
2.2. Изучение активности каталазы
Активность каталазы измеряется манометрическим методом, который основан на измерении объема кислорода, выделившегося при воздействии фермента на субстрат.
2.2.1 Методика исследования
2.2.1.1. Методика получения ферментной вытяжки каталазы из клубней картофеля.
Приготовить навеску 1г очищенного клубня картофеля и тщательно растереть в охлажденной льдом ступке, добавить 0,3г мела и 5-10 мл дистиллированной охлажденной воды. Затем полученный гомогенат ткани разбавить охлажденной дистиллированной водой из расчета 30-50 мл на 1г картофеля. Полученный раствор (ферментную вытяжку) после отстаивания слить для отделения от растительных остатков, измерить объем в мерной посуде и хранить в стеклянном стаканчике или колбе на холоде[5].
2.2.1.2. Приготовление раствора исследуемого пищевого продукта.
Пищевой продукт растворить в 50 мл дистиллированной воды (рис. 1).
Рис. 1. Приготовление раствора исследуемого пищевого продукта
2.2.1.3. Методика измерения активности каталазы.
Для определения активности каталазы пользуются прибором, который состоит из каталазника 1, бюретки 5 на 50 мл и стеклянной груши 4 или воронки, соединенных каучуковыми трубками и стеклянным тройником 2. Каучуковая трубка на свободном конце тройника снабжена зажимом 3. В штативе закреплена бюретка и стеклянная груша 4. Их заполняют дистиллированной водой до половины объема (рис. 2,3).
|
Рис. 2. Прибор для определения активности каталазы |
Рис. 3. Прибор для определения активности каталазы |
В одно колено каталазника поместить 3 мл ферментной вытяжки, а в другое 3 мл раствора перекиси водорода (субстрата). Присоединить каталазник к прибору, установить нулевую точку жидкости в бюретке. Быстро слить и перемешать растворы в одном из колен каталазника и через определенное время (через каждую минуту или 5 мин) отмечать объем кислорода, который выделяется в процессе ферментативной реакции. Активность фермента выразить в объеме кислорода (мл), выделившегося за 1 мин (5 мин), в расчете на 1г сырой растительной ткани по формуле:
Объем О2 * общий объем ферментативной вытяжки (мл)
А= ----------------------------------------------------------------------------
Время (мин) * объем ферментативной пробы (3мл)
Добавить в одно из колен каталазника 1мл того или иного ингибитора непосредственно перед перемешиванием перечисленных выше растворов (опытные пробы)[5].
2.2.3. Изучение активности каталазы в присутствии кондитерских продуктов питания, содержащих пищевые добавки.
2.2.3.1. Получение ферментной вытяжки каталазы из клубней картофеля.
Взвешивала 1г очищенного клубня картофеля (рис.4). Тщательно растирала навеску в охлажденной снегом ступке (рис. 5).
Рис. 4. Взвешивание клубня картофеля Рис. 5. Измельчение навески клубня картофеля
Добавляла 0,3г мела и 10 мл дистиллированной охлажденной воды (рис. 6,7).
Рис. 6. Взвешивание мела Рис. 7. Добавление дистиллированной воды
Затем полученный гомогенат ткани разбавляла 50мл охлажденной дистиллированной воды. Полученный раствор (ферментную вытяжку) после
отстаивания сливала для отделения от растительных остатков, измеряла объём и хранила в стеклянном кристаллизаторе в снегу (рис. 8,9).
Рис. 8. Измерение объема ферментной вытяжки Рис. 9. Хранение ферментной вытяжки
2.2.3.2. Изучение активности каталазы в присутствии кондитерских продуктов питания, содержащих пищевые добавки.
Для исследования собрала прибор (рис. 3). В одно колено каталазника пипеткой наливала 3 мл ферментной вытяжки (рис.10).
Рис. 10. Отбор ферментативной вытяжки каталазы из клубней картофеля
В другое колено каталазника наливала 3 мл раствора перекиси водорода (субстрата) (рис. 11).
Рис. 11. Отбор перекиси водорода для исследований
Добавляла в контрольный 1мл дистиллированной воды, а в опытные растворы продуктов питания, содержащих пищевые добавки (рис. 12).
Рис. 12. Добавление к перекиси водорода раствора пищевого продукта
Присоединяла каталазник к прибору, устанавливала нулевую точку жидкости в бюретке. Быстро сливала и перемешивала растворы в одном из колен каталазника. Через каждые 5 мин в течение 20 мин отмечала объем кислорода, который выделяется в процессе ферментативной реакции (рис. 13, 14, 15).
Рис. 13. Подготовленный к исследованию каталазник
Рис.14. Присоединение каталазника к прибору
Рис. 15. Регистрация данных
Активность фермента рассчитала по формуле:
Объем О2 * общий объем ферментной вытяжки (мл)
А= ----------------------------------------------------------------------------
Время (мин) * объем ферментной пробы (3мл)
Исследована активность каталазы в присутствии 13 кондитерских продуктов питания и сахарозы. Данные приведены в таблице 1, 2.
Таблица 1
Активность каталазы в присутствии кондитерских продуктов питания
|
Проба |
5мин V(О2)мл |
10мин V(О2)мл |
15мин V(О2)мл |
20мин V(О2 мл) |
А мл/мин |
|
|
Контроль |
1 |
1,5 |
2,5 |
3,2 |
3,8 |
3,48 |
|
2 |
1,6 |
2,9 |
3,7 |
4,0 |
3,67 |
|
|
3 |
1,5 |
2,6 |
3,5 |
3,85 |
3,33 |
|
|
Среднее |
1,53 |
2,67 |
3,47 |
3,88 |
3,49 |
|
|
1. Образец 1 жевательная конфета |
1 |
0,8 |
1,4 |
1,8 |
2,2 |
2,02 |
|
2 |
0,7 |
01,2 |
1,6 |
2,0 |
1,83 |
|
|
3 |
0,8 |
1,4 |
1,8 |
2,0 |
1,83 |
|
|
Среднее |
0,76 |
1,34 |
1,74 |
2,06 |
1,89 |
|
|
2. Образец 2 драже |
1 |
0,4 |
0,8 |
1,0 |
1,2 |
1,10 |
|
2 |
0,6 |
1,0 |
1,2 |
1,4 |
1,28 |
|
|
3 |
0,4 |
0,8 |
1,2 |
1,4 |
1,28 |
|
|
Среднее |
0,46 |
0,86 |
1,14 |
1,34 |
1,23 |
|
|
3. Образец 3 кислое драже |
1 |
0,1 |
0,3 |
0,5 |
0,6 |
0,50 |
|
2 |
0,1 |
0,2 |
0,5 |
0,7 |
0,58 |
|
|
3 |
0,1 |
0,2 |
0,5 |
0,6 |
0,50 |
|
|
Среднее |
0,1 |
0,23 |
0,5 |
0,63 |
0,53 |
|
|
4. Образец 4 сахарное драже |
1 |
0,6 |
0,75 |
1,5 |
1,8 |
1,65 |
|
2 |
0,8 |
1,2 |
1,6 |
2,0 |
1,83 |
|
|
3 |
0,8 |
1,4 |
1,8 |
2,2 |
2,02 |
|
|
Среднее |
0,7 |
1,12 |
1,63 |
2.0 |
1,83 |
|
|
5. Образец 5 жевательная конфета |
1 |
0,9 |
1,5 |
1,8 |
2,4 |
2,2 |
|
2 |
0,9 |
1,5 |
1,55 |
2,1 |
1,93 |
|
|
3 |
0,9 |
1,2 |
1,5 |
2,1 |
1,93 |
|
|
Среднее |
0,9 |
1,4 |
1,62 |
2,2 |
2,02 |
|
|
6. Образец 6 жевательная конфета |
1 |
0,6 |
0,9 |
1,2 |
1,8 |
1,65 |
|
2 |
0,6 |
0,9 |
1,1 |
1,5 |
1,33 |
|
|
3 |
0,6 |
0,9 |
1,2 |
2,0 |
1,83 |
|
|
Среднее |
0,6 |
0,9 |
1,17 |
1,8 |
1,65 |
|
|
7. Образец 7 жевательная конфета |
1 |
0,3 |
0,5 |
0,6 |
0,6 |
0,55 |
|
2 |
0,2 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,64 |
|
|
3 |
0,2 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,64 |
|
|
Среднее |
0,23 |
0,5 |
0,6 |
0,67 |
0,61 |
|
|
8. Образец 8 жевательная конфета |
1 |
0,4 |
1,1 |
1,5 |
1,8 |
1,65 |
|
2 |
0,4 |
1,2 |
1,5 |
1,7 |
1,56 |
|
|
3 |
0,4 |
1,1 |
1,4 |
1,7 |
1,56 |
|
|
Среднее |
0,4 |
1,13 |
1,47 |
1,73 |
1,59 |
|
|
9. Образец 9 леденцовая карамель |
1 |
0,4 |
0,6 |
1,0 |
1,4 |
1,28 |
|
2 |
0,6 |
0,9 |
1,2 |
1,6 |
1,47 |
|
|
3 |
0,6 |
1,0 |
1,5 |
1,8 |
1,65 |
|
|
Среднее |
0,53 |
0,8 |
1,23 |
1,6 |
1,47 |
|
|
10. Образец 10 карамель |
1 |
1,3 |
2,3 |
2,5 |
2.8 |
2,57 |
|
2 |
1,1 |
2,1 |
2,3 |
2,7 |
2,48 |
|
|
3 |
1,1 |
2,1 |
2,5 |
2,8 |
2,57 |
|
|
Среднее |
1,17 |
2,13 |
2,43 |
2,77 |
2,54 |
|
|
11. Образец 11 шоколадные конфеты |
1 |
1,0 |
1,9 |
2,8 |
3,2 |
2,93 |
|
2 |
1,1 |
2,1 |
3,0 |
3,4 |
3,12 |
|
|
3 |
1,0 |
2,0 |
2,8 |
3,3 |
3,03 |
|
|
Среднее |
1,03 |
2,0 |
2,87 |
3,3 |
3,03 |
|
|
12. Образец 12 конфеты |
1 |
1,4 |
2,4 |
3,2 |
3,6 |
3,3 |
|
2 |
1,5 |
2,8 |
3,2 |
3,7 |
3,4 |
|
|
3 |
1,5 |
2,7 |
3,1 |
3,6 |
3,3 |
|
|
Среднее |
1,47 |
2,63 |
3,17 |
3,63 |
3,33 |
|
|
13. Образец 13 шоколад, приготовленный в домашних условиях |
1 |
1,6 |
2,4 |
3,2 |
3,6 |
3,3 |
|
2 |
1,7 |
2,8 |
3,4 |
3,8 |
3,5 |
|
|
3 |
1,6 |
2,5 |
3,2 |
3,6 |
3,3 |
|
|
среднее |
1,63 |
2,57 |
3,27 |
3,67 |
3,37 |
|
|
14. Сахароза |
1 |
1,8 |
2,7 |
3,3 |
3,8 |
3,48 |
|
2 |
1,9 |
3,2 |
3,5 |
4,0 |
3,67 |
|
|
3 |
1,8 |
3,0 |
3,5 |
3,8 |
3,48 |
|
|
Среднее |
1,83 |
2,97 |
3,43 |
3,87 |
3,55 |
Таблица 2
Влияние на активность каталазы кондитерских продуктов питания
|
Кондитерские продукты |
20мин V(О2 мл) |
А мл/мин |
Изменение активности каталазы |
|
Контроль |
3,88 |
3,49 |
|
|
1. Образец 1 жевательная конфета |
2,06 |
1,89 |
Подавление активности на 46% |
|
2. Образец 2 драже |
1,34 |
1,23 |
Подавление активности на 75% |
|
3. Образец 3 кислое драже |
0,63 |
0,53 |
Подавление активности на 85% |
|
4. Образец 4 сахарное драже |
2,00 |
1,83 |
Подавление активности на 48% |
|
5. Образец 5 жевательная конфета |
2,2 |
2,02 |
Подавление активности на 43% |
|
6. Образец 6 жевательная конфета |
1,8 |
1,65 |
Подавление активности на 53% |
|
7. Образец 7 жевательная конфета |
0,67 |
0,61 |
Подавление активности на 83% |
|
8. Образец 8 жевательная конфета |
1,73 |
1,59 |
Подавление активности на 54% |
|
9. Образец 9 леденцовая карамель |
1,6 |
1,47 |
Подавление активности на 58% |
|
10. Образец 10 карамель |
2,77 |
2,54 |
Подавление активности на 27% |
|
11. Образец 11 шоколадные конфеты |
3,3 |
3,03 |
Подавление активности на 13% |
|
12. Образец 12 конфеты |
3,63 |
3,33 |
Подавление активности на 5% |
|
13. Образец 13 шоколад, приготовленный в домашних условиях |
3,67 |
3,37 |
Подавление активности на 3,4% |
|
14.Сахароза |
3,87 |
3,55 |
Активация на 2% |
Проведенные исследования показали:
- не очень сильно подавляют активность каталазы: шоколад, приготовленный в домашних условиях 3,4%, образец 12 конфеты5%,образец 11шоколадные конфеты 13%, образец 10 карамель 27%;
- сильно подавляют активность каталазы: образец 8 жевательная конфета 54%, образец 5 жевательная конфета 43%, образец 9 леденцовая карамель 58%, образец 6 жевательная конфета 53%, образец 4 сахарное драже 48%, образец 1 жевательная конфета 46%;
- очень сильно подавляют активность каталазы: образец 1 драже 75%, образец 7 жевательная конфета 83%, образец 3 кислое драже 85%;
- активирует работу каталазы сахароза 2%.
Глава 3.Статистическая обработка материалов
С каждым продуктом питания и в контроле проводили три повторности и получили три показателя. Эти показатели обработали статистически, получили среднее арифметическое (i стандартное отклонение от среднего арифметического) х±т
Среднее арифметическое считали по формуле:
Для определения «ошибки» среднего арифметического (т) определяли дисперсию (S2)и среднее квадратичное отклонение (S). Дисперсию считали по формуле:
«Ошибку» среднего арифметического определяли по формуле:
[4]. Данные приведены в таблице 3.
Таблица 3
Статистическая обработка результатов определения активности каталазы в присутствии кондитерских продуктов питания, содержащих пищевые добавки
|
Проба |
А мл/мин |
хi - |
(хi - )2 |
А±m мл/мин |
m % |
|
|
Контроль |
1 |
3,48 |
-0,01 |
0,0001 |
3,49±0,098 |
2,8 |
|
2 |
3,67 |
0,18 |
0,0324 |
|||
|
3 |
3,33 |
-0,16 |
0,0256 |
|||
|
n=3 |
=3,49 |
0,0581 |
||||
|
1. Образец 1 жевательная конфета |
1 |
2,02 |
0,13 |
0,0169 |
1,89±0,06 |
3,2 |
|
2 |
1,83 |
-0,06 |
0,0036 |
|||
|
3 |
1,83 |
-0,06 |
0,0036 |
|||
|
n=3 |
=1,89 |
0,0054 |
||||
|
2. Образец 2 драже |
1 |
1,10 |
-0,13 |
0,0169 |
1,23±0,06 |
4,9 |
|
2 |
1,28 |
0,05 |
0,0025 |
|||
|
3 |
1,28 |
0,05 |
0,0025 |
|||
|
n=3 |
=1,23 |
0,0219 |
||||
|
3. Образец 3 кислое драже |
1 |
0,50 |
-0,03 |
0,0009 |
0,53±0,027 |
5,1 |
|
2 |
0,58 |
0,05 |
0,0025 |
|||
|
3 |
0,50 |
-0,03 |
0,0009 |
|||
|
n=3 |
0,53 |
0,0043 |
||||
|
4. Образец 4 сахарное драже |
1 |
1,65 |
-0,18 |
0,0324 |
1,83±0,11 |
6,0 |
|
2 |
1,83 |
0,00 |
0,0000 |
|||
|
3 |
2,02 |
0,19 |
0,0361 |
|||
|
n=3 |
1,83 |
0,0685 |
||||
|
5. Образец 5 жевательная конфета |
1 |
2,2 |
0,18 |
0,0324 |
2,02±0,09 |
4,5 |
|
2 |
1,93 |
-0,09 |
0,0081 |
|||
|
3 |
1,93 |
-0,09 |
0,0081 |
|||
|
n=3 |
2,02 |
0,0486 |
||||
|
6. Образец 6 жевательная конфета |
1 |
1,65 |
0,00 |
0,0000 |
1,65±0,14 |
8,5 |
|
2 |
1,33 |
-0,32 |
0,1024 |
|||
|
3 |
1,83 |
0,18 |
0,0324 |
|||
|
n=3 |
1,65 |
0,1348 |
||||
|
7. Образец 7 жевательная конфета |
1 |
0,55 |
-0,06 |
0,0036 |
0,61±0,03 |
4,9 |
|
2 |
0,64 |
0,03 |
0,0009 |
|||
|
3 |
0,64 |
0,03 |
0,0009 |
|||
|
n=3 |
0,61 |
0,0054 |
||||
|
8. Образец 8 жевательная конфета |
1 |
1,65 |
0,06 |
0,0036 |
1,59±0,03 |
1,9 |
|
2 |
1,56 |
-0,03 |
0,0009 |
|||
|
3 |
1,56 |
-0,03 |
0,0009 |
|||
|
n=3 |
1,59 |
0,0054 |
||||
|
9. Образец 9 леденцовая карамель |
1 |
1,28 |
-0,19 |
0,0361 |
1,47±0,01 |
0,7 |
|
2 |
1,47 |
0,00 |
0,0000 |
|||
|
3 |
1,65 |
0,18 |
0,0324 |
|||
|
n=3 |
1,47 |
0,0685 |
||||
|
10. Образец 10 карамель |
1 |
2,57 |
0,03 |
0,0009 |
2,54±0,03 |
1,2 |
|
2 |
2,48 |
-0,06 |
0,0036 |
|||
|
3 |
2,57 |
0,03 |
0,0009 |
|||
|
n=3 |
2,54 |
0,0054 |
||||
|
11. Образец 11 шоколадные конфеты |
1 |
2,93 |
-0,1 |
0,01 |
3,03±0,05 |
1,7 |
|
2 |
3,12 |
0,09 |
0,0081 |
|||
|
3 |
3,03 |
0,00 |
0,0000 |
|||
|
n=3 |
3,03 |
0,0181 |
||||
|
12. Образец 12 конфеты |
1 |
3,3 |
-0,03 |
0,0009 |
3,33±0,03 |
0,9 |
|
2 |
3,4 |
0,07 |
0,0049 |
|||
|
3 |
3,3 |
-0,03 |
0,0009 |
|||
|
n=3 |
3,33 |
0,0067 |
||||
|
13. Образец 13 шоколад, приготовленный в домашних условиях |
1 |
3,3 |
-0,07 |
0,0049 |
3,37±0,03 |
0,9 |
|
2 |
3,5 |
0,13 |
0,00169 |
|||
|
3 |
3,3 |
-0,07 |
0,0049 |
|||
|
n=3 |
3,37 |
0,01149 |
||||
|
14. Сахароза |
1 |
3,48 |
-0,07 |
0,0049 |
3,55±0,06 |
1,7 |
|
2 |
3,67 |
0,12 |
0,0144 |
|||
|
3 |
3,48 |
-0,07 |
0,0049 |
|||
|
n=3 |
3,55 |
0,0242 |
Статистическая обработка результатов исследований показала, ошибка составляет от 0,7% до 8,5%, следовательно, активность каталазы в присутствии кондитерских продуктов питания, содержащих пищевые добавки, определена достаточно точно.
Выводы
1. Белки играют огромную биологическую роль. Ферменты влияют на скорость превращения различных веществ, но и на ферменты влияют некоторые вещества, резко изменяя их активность. Каталаза является катализатором реакции разложения перекиси водорода. Максимальная активность фермента обнаруживается в интервале от 0 ° до 10°С и значении pH 6,0-8,0 единиц.
2. Исследована активность каталазы в присутствии 13 кондитерских продуктов питания и сахарозы. Все продукты с пищевыми добавками подавляют активность каталазы. Чем больше разных пищевых добавок, тем сильнее подавляется активность фермента. Активирует работу каталазы сахароза.
Таким образом, гипотеза подтверждается кондитерские продукты питания, содержащие пищевые добавки, подавляют активности каталазы.
3. Статистическая обработка результатов исследований показала, ошибка составляет от 0,7% до 8,5%, следовательно, активность каталазы в присутствии кондитерских продуктов питания, содержащих пищевые добавки, определена достаточно точно.
Литература
1. Артеменко А.И. Удивительный мир органической химии.- М.: Дрофа, 2008
2. Бергельсон Л.Д. Мембраны, молекулы, клетки.- М.: Издательство «Наука», 1982
3. Ватлина Л.П., Е.В.Александрова. Простые способы обнаружения ферментов.//Химия в школе.-2011.-№9
4. Вопросы рационального использования и сырьевая база лекарственных растений России: Учебное пособие по фармакогнозии/ В.Ф.Левинова, Г.А.Иванова, А.В.Хлебников; Под ред. Г.И.Олешко.- Пермь.-2006
5. Высоцкая М.В. Экология. Элективные курсы. Издательство «Учитель», 2008
6. Габриелян О.С. Химия- 11 класс учебное пособие. – М.: «Просвещение», 1984г.
7. Галактионов С. «Биологически активные». – М.: «Молодая гвардия», 1988г
8. Генкель П.А. Физиология растений: Учеб. Пособие по факультатив.курс для IX Кл.- М.: Просвещение, 1985
9. Книга для чтения по органической химии. Составитель П.Ф. Буцкус. - М.: «Просвещение», 1985
10. Комаров О.С., Терентьев А.А. Химия белка. - М.: Просвещение, 1984
11. Королевен А.А. Консерванты в пищевой промышленности.//Химия в школе.-2007.-№1
12. Петунин О.В. Перекрестки химии и биологии в средней школе.//Химия в школе.-2005.-№7
13. Реймерс Н.Ф. «Основные биологические понятия и термины». – М.: «Просвещение», 1988г.
14. Реннеберг Р. «Эликсиры жизни». – М.: «Мир», 1987г.
15. Русецкая П. Пища, которую мы едим.//Химия в школе.-2008.-№5.
16. Химия/ ред группа: М.Александрова, И. Леенсон, С. Мирнова.- М.: Мир энциклопедий, 2006г
17. ХрамовВ.А., Савин Г.А., Папичев Е.В. «Мезим для желудка необходим»?//Химия в школе.-2008.-№6.
18. ttp://nmedicine.net/ferment-katalaza-i-ego-svojstva
19. http://xn--90aw5c.xn--c1avg/index.php
20. http://microelementy.odn.org.ua/28.htm
Приложение 1
Коды пищевых добавок
|
Код пищевой добавки. |
Назначение |
|
100-182 |
Красители (усиливают или восстанавливают цвет продукта) |
|
200-299 |
Консерванты (повышают срок хранения продуктов, защищают их от микробов, грибков, бактериофагов. Химически стерилизующие добавки при созревании вин, дезинфектанты). |
|
300-399 |
Антиокислители (защищают от окисления, например, от прогоркания жиров и изменения цвета). |
|
400-499 |
Стабилизаторы (сохраняют заданную консистенцию), загустители ( повышают вязкость). |
|
500-599 |
Эмульгаторы (создают однородную смесь несмешиваемых продуктов, например воды и масла). |
|
600-699 |
Усилители вкуса и аромата. |
|
900-999 |
Пеногасители (предупреждают или снижают образование пены). |
Приложение 2
Физиологическое действие пищевых добавок
|
Код пищевой добавки (Е) |
Физиологическое действие |
|
103, 105, 111,121 (краситель цитрусовый красный 2), 123 (красный амарант), 125,126,130,152,240 (консервант формальдегид) |
Запрещённые добавки. |
|
102, 110, 120,124,127 |
Опасные добавки. |
|
102,103,105,121,123,125,126,130,131,142,152,210, 211 (бензоат натрия),213-217, 240, 330 (лимонная кислота), 447 |
Вызывают злокачественные опухоли |
|
221-226, 320-322, 338-341, 407, 450, 461-466 |
Вызывают заболевания желудочно-кишечного тракта. |
|
230,231,232,239,311-331 |
Аллергены |
|
171-173, 320-322 |
Вызывают болезни печени и почек. |
|
230-232 |
Вредные для кожи |
|
338-341,407,450,461-466 |
Вызывают расстройство желудка. |
|
320,321 |
Повышают содержание холестерина. |
Приложение 3
Состав продуктов питания
|
Название продукта |
Состав продукта |
|
1. Образец 1 жевательная конфета |
Сахар, сироп глюкозы, обезвоженный молочный жир, какао-масло, сухое молоко, загуститель желатин, стабилизатор мальтодекстрин, лецитин, регулятор кислотности – цитрат натрия, глицеринмоностеарат, молочная кислота, лимонная кислота, пищевой краситель Е129, араматизатор, идентичный натуральному – клубника. |
|
2. Образец 2 драже |
Глюкоза, сироп глюкозы, загуститель (декстрины), загуститель(декстрины), антислёживающий агент (жирных кислот соли магния), ароматизаторы, консерванты (сорбиновая кислота, бензойная кислота). |
|
3. Образец 3 кислое драже |
Сахар, сироп глюкозы, антиоксиданты: яблочная и лимонная кислота, стабилизптор-гуммиарабик, ароматизаторы, идентичные натуральным – апельсин, клубника, персик, яблоко, пищевые красители – тартразин, желтый «солнечный закат», синий блестящий FCF. |
|
4. Образец 4 сахарное драже |
Сахар, сироп глюкозы, кислота лимонная, эмульгатор стеарат магния, ароматизатор, идентичный натуральному, мультифрут, красители – куркумин, хлорофилла медные комплексы, каротины. |
|
5. Образец 5 жевательная конфета |
Сахар, сироп глюкозы, гидрогенизированное растительное масло, кислота лимонная, эмульгатор монодиглицериды жирных кислот, ароматизатор, идентичный натуральному, малина. |
|
6. Образец 6 жевательная конфета |
Сахар, сироп глюкозы, гидрогенизированное растительное масло, кислота лимонная, эмульгатор монодиглицериды жирных кислот, ароматизатор, идентичный натуральному- малина. Натуральный краситель куркумин, хлорофилла медные комплексы |
|
7. Образец 7 жевательная конфета |
Сахар, сироп глюкозы, гидрогенизированный растительный жир (кокосовое или пальмоядровое масло), регулятор кислотности – лимонная кислота, эмульгаторы – лецитин Е322, Е475, Е471, ароматизатор натуральный – маракуйя, клубника, ароматизатор натуральный – мандарин, лимон. Красители Е102 (тартразин), Е129. |
|
8. Образец 8 жевательная конфета |
Глюкозный сироп, сахар, пальмовый жир, агент влагоудерживающий сорбитовый сироп Е420, стабилизатор крахмал ацетилированный (Е1420), регулятор кислотности лимонная кислота (Е330), ароматизатор (малина), карамельный сахарный сироп, эмульгатор полиоксиэтилен (20), сорбитан моностеарат (Е435), экстракт куркумы, антиокислитель альфа-Токоферол (Е307). |
|
9. Образец 9 леденцовая карамель |
Патока, сахар, регулятор кислотности – смесь молочной и лимонной кислот, ароматизаторы, идентичные натуральным «Апельсин», «Грейпфрут», «Лимон». Красители Е163,Е100, Е160с, Е160а |
|
10. Образец 10 карамель |
Сахар, патока крахмальная, краситель пищевой. |
|
11. Образец 11 шоколадные конфеты |
Сахар, жир специального назначения (масла пальмовое, рапсовое), какао тертое, вафельная крошка с какао, какао-порошок, продукты яичные, соль, разрыхлитель (гидрокарбонат натрия), сыворотка молочная сухая, эквивалент масла какао (масла пальмовое, ши), какао-порошок с пониженным содержанием жира, фундук жареный тертый, молочный жит, эмульгатор (соевый лецитин, Е476), ароматизатор (фундук). |
|
12. Образец 12 конфеты |
Сухая кокосовая стружка, растительные жиры, сахар, орехи миндаля сладкого, сухое обезжиренное молоко, сухая молочная сыворотка, мука пшеничная, тапиоковый крахмал, эмульгатор лецитин, разрыхлитель гидрокарбонат натрия, ароматизаторы |
|
13. Образец 13 шоколад, приготовленный в домашних условиях |
Масло сливочное, сахарная пудра, какао-порошок, молоко. |