CC BY
30
664.292:546,56/.73_.002,612
ОЦЕНКА СВЯЗЫВАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ РАЗЛИЧНЫХ ПЕКТИНОВ ПО ОТНОШЕНИЮ К ИОНАМ МЕДИ И КОБАЛЬТА
М.Ю. ТАМОВА, Т.Б. ПОЧИНОК, Г.С.БУЛЫГИНА
Кубанский государственный технологический университет Кубанский государственный университет
При выборе протекторов вредного воздействия тяжелых металлов и радионуклидов на организм человека'предпочтение, должно отдаваться веществам природного происхождения, поскольку они в отличие от синтетических препаратов, которые также используются для детоксикации, могут применяться практически постоянно и не вызывают побочных эффектов.
К таким природным детоксикантам относятся пектиновые вещества' Наличие в пектинах свободных карбоксильных групп галактуроновой кислоты обусловливает их свойство образовывать с ионами металлов малорастворимые комплексы и выводить их из желу-дочно-кишечного тракта. В связи с тем, что в желудоч-но-кишечном тракте значение pH различно (в желудке -1,5-2,0, в кишечнике - 7,8-8,2), представляет интерес изучение влияния pH на связывающую способность пектинов различного происхождения по отношению к тяжелым и радиоактивным металлам.
Нами исследовано влияние pH в диапазоне от 1,20 до 9,64 на связывающую способность пектинов промышленной выработки: свекловичного низкой и яблочного низкой и средней степени этерификадии, В качестве солей металлов были использованы хлориды меди и кобальта.
Связывающую способность пектина определяли титриметрическим методом [1]. Для этого к 20 мл раствора пектина добавляли 2 мл хлорида меди или кобальта. К этому же составу добавляли еще 38 мл дистиллированной воды и доводили величину pH до определенного значения при помощи щелочи (КаОН) и кислоты (НС1), выдерживали на встряхивателе 20 мин для гомогенизации образующегося осадка. Далее на центрифуге разделяли раствор на фракции. Отделенный осадок промывали дистиллированной водой до отрицательной реакции иодида калия на содержание ионов меди и МГЦБСК1 с амиловым спиртом на содержание ионов кобальта, после чего определяли содержание металла в центрифугате. Рассчитывали степень связывания (С) металла и связывающую способность (СС) пектина. Полученные результаты (таблица) свидетельствуют, что на способность пектинов связывать
Таблица
Медь Кобальт
Ь-'- •. іО-і Вид пектина pH СС. гМе/100 г пектина С,% pH СС, г Ме/100 г пектина С, %
Свекловичный
пектин
низкой степени этерификации
. .А-.-лй „а ■
Яблочный пектин
средней степени этерификации
1,80 0,192±0,03 4,54±0,53
2,85 0,670±0,02 16,03±1,05
3,65 1,310±0,03 31,29±1,30
3,95 1,605±0,04 38,30±0,40
4,32 2,146±0,02 51,20±1,42
5,23 3,070±0,02 73,28±2,02
5,75 3,390±0,04 80,91 ±1,04
7,20 3,710±0,03 88,54±0,93
8,05 3,870±0,03 92,36±2,03
8,80 3,940±0,03 93,89±1,03
9,20 4,010±0,03 96,64±0,86
1,20 0,350±0,02 8,390±0,72
3,15 0,929±0,03 22,18±1,03
3,35 0,991 ±0,02 23,66±1,12
4,30 1,630±0,04 38,93±0,94
5,61 2,270±0,03 54,19±1,23
6,15 2,590±0,03 61,83±0,83
7,52 3,250±0,02 77,09±2,02
8,45 3,540±0,02 84,47±0,92
9.25 3,710±0,03 88,54±1,03
9,64 3,940±0,04 93,89±2,14
1,95 0,342±0,05 7,280±1,05
2,30 0,634±0,04 13,91 ±0,04
2,81 1,265±0,03 27,75±1,30
3,90 1,829±0,03 40,21±0,93
4,45 2,057±0,04 45,12±1,04
5,20 2,340±0,03 51,33±2,30
5,80 2,017±0,02 57,40±1,02
6,53 2,950±0,03 64,75±1,53
7,21 3,260±0,03 71,55±2,03
8,32 3,500±0,02 80,13±1,12
8,95 . 3,975±0,03 86,75±1,23
9,34 4,150±0,03 91,34±2,23
1,65 0,246±0,03 5,40±0,83
2,34 0,479±0,04 10,51± 1,04
3,22 1,238±0,02 27,15±0,72
4,55 1,539±0,04 33,77±1,14
5,22 !,936±0,03 49,07*1,23
6,55 2,445±0,02 53,64±1,02
7,35 2,745±0,02 60,21 ±2,12
8,45 3,196±0,03 70,12±1,13
9,12 э,530±0,02 77,43=2,02
9,55 3,770±0,03 82,95±1,93
Окончание таблицы
л Вид пектинк Медь Кобальт
pH СС, г Ме/100 г пектина С,% pH СС, г Ме/100 г пектина С, %
1,95 0,350±0,02 8,39±0,64 1,82 0,328±0,04 7,20±0,94
я 2,50 0,604±0,03 14,42±1,02 2,58 0,617±0,05 13,55±1,11
". ,;л ..4Г-^ж -Л 3,35 0,991±0,04 23,62±0,94 3,32 0,999±0,02 21,92±1,04
>■ ■ гьс. 4,41 1,950±0,02 46,56±1,14 3,98 1,738±0,04 38,12±2,14
■•‘.й' 5.0(1 2,590±0,03 61,83±1,33 А £*■> -г.иі ],940±0,02 42,58± 1,83
. „1- > О • . .5,41 3,840±0,02 66,66±2,02 5,08 2,!40±0,02 47,02±1,22
низкой степени 6,15 4,160±0,02 72,22±1,94 5,75 2,445±0,03 53,64*1,94
V этерификации Ч‘-Г: <? 6,85 , 4,480±0,04 77,77±0,80 6,23 2,610±0,03 57,24±2,10
>■ - 5 “ V. •. •! {•»' )*■>:, пи ІІШ- . 4,620±0,03 79,03±1,04 6,87 2,890±0,02 63,47±1,01
* И!■ ■■ ' *:>/ С 8,33 4,786±0,02 85,21±1,80 7,35 3,085±0,02 67,68±2,24
; : V 0/. . ' СО- 8,94 4,987±0,02 88,91 ±2,41 7,94 3,190±0,05 70,12±2,03
л.;" •" V гх;. - ■ ; *1'' Н У 3 V -•; Я ‘ X • в О.Г ,; : 9,2! 5,086±0,04 92,45±3,04 8,56 3,476+0,04 76,23+1,95
Г \ • ’ -лАОКСД 8,87 3,650±0,02 80,13±2,34
... -о - - *■ . 9,43 3,975±0,02 86,75±2,08
ионы меди и кобальта величина pH оказывает значительное влияние: с ростом pH связывающая способность пектина возрастает.
При одном и том же значении pH отмечена более высокая степень связывания металлов свекловичным пектином по сравнению с яблочным. Заметное уменьшение связывающей способности всех пектинов в кислых средах можно, скорее всего, объяснить протонированием лиганда и уменьшением значения условной константы равновесия образования пектата соответствующего металла.
Графический анализ полученных данных показал, что пектины обладают большей связывающей способностью по отношению к меди, чем к кобальту.
Однако нужно иметь в виду, что в щелочных средах наряду с пектатами возможно образование и гидроксидов металлов. В.связи с этим рассчитано, при каком значении pH начинают выпадать осадки гидроксидов меди и кобальта.
Так как <- -.л. ..-А- ^
Аналогично для Со(ОН)2
пр^онь-ЩЧГон-Г то [ОН
.ПР.
И?(ОН)2
V Ме"
,рН= 14-рОН
■ Поскольку с учетом разбавления концентрация ионов металла будет равна: [Сиг+] = [Со2"] = 4-КГ* М,
• ТО [ОН’]: ,|-
■ПР
ШОН)г
рН= 14-рОН '
\ Си2+
и pH начала образования осадка Си(ОН)2 равен 7,67,
IПРС
[ОН- ] =pH = 14 - рОН.
и pH начала образования осадка Со(ОН)2 равен 8,12.
Следовательно, при pH 7,67 для Си(ОН)2 и pH 8,12 для Со(ОН)2 происходит одновременное образование осадков пектатов металлов и их гидроксидов. При концентрации ионов [ОН'], недостаточной для образования осадка гидроксида металла, эти ионы способствуют удерживанию ионов металла в растворе, т.е. конкурируют с процессами образования малорастворимых пектатов.
Таким образом, установлено, что с увеличением значения pH связывающая способность пектинов по отношению к металлам возрастает, причем при одном и том же значении pH она уменьшается в ряду свекло-вичный-яблочный пектин низкой степени этерифика-ции-яблочный пектин средней степени этерификации. Большие значения связывающей способности все виды пектинов проявляют по отношению к меди, чем к кобальту.
ЛИТЕРАТУРА
1. Умланд Ф., Янсен А., Тириг Д., Вюнш Г. Комплексные соединения в аналитической химии. - М.: Высш. школа, 1982.
Кафедра технологии и организации питания
Пфтугшла 30.0!.02 г.
