Ii. Laboratoriya mashg‘uloti materiallari mavzu: dorivor o‘simlik xom ashyosini taxlil qilish usullari. Mashg‘ulot shakli

LABORATORIYA MASHG‘ULOTI № 6
Mavzu: O‘simlik xom ashyosidagi karotinoidlarni
Rachinskiy usulida aniqlash


Mashg'ulot shakli: «Sanoat farmatsiyasi» va «Biotexnologiya» yo‘nalishi talabalari uchun laboratoriya mashg‘uloti.
Mashg'ulot uslubi: «FSMU » texnologiyasi .
Mashg‘ulot maqsadi: O‘simlik xom ashyolari tarkibidai biologik faol moddalarni, hususan karotinoidlarni ajratib olish haqida bilimga ega bo‘lish.
Mavzuning ahamiyati: O‘simlik xom ashyolari tarkibilagi karotinoidlarni tavsifi haqida tushuncha berish.Ajratib olingan karotinoidni miqdorini formula orqali aniqlashni o‘rgatish.
Ishning nazariy qismi

Karotinoidlar – bu izoprenoid birikmalar bo‘lib, Aleuria, Blakeslea, Corynebacterium, Flexibacter, Fusarium, Halobacterium, Phycomyces, Pseudomonas, Rhodotorula, Sarcina, Sporobolomyces va b. turkumidagi ko‘pgina pigment mikroorganizmlari tomonidan sintezlanadi. Hammasi bo‘lib 500ga yaqin karotinoidlar tavsiflangan.Karotinoidlar mikroorganizmlarning hujayra membranasida murakkab efirlar xamda glikozidlar shaklida yoki sitoplazmaning lipid granulalarida erkin holatda bo‘ladi.

Galofil turidagi - Halobacterium halobium ning «retinal» karotinoidi lizin qoldig‘i orqali oqsil molekulasiga birikkan bo‘ladi, u trans-membran potensialni to‘planishi hisobiga ATF sinezida ishtirok etadi. Karotinoidlar tabiiy pigmentlar turkumiga kiradi. Ular o‘simlik, suv osti o‘simliklari, fototrof bakteriyalar va turli xil xemotrof bakteriyalar hosil qiladi. Bundan tashqari karotinoidlar ba’zi bir mog‘or zamburug‘i va achitqilarni sintez qiladi. Shuningdek,karotinoidlar ba’zi baliq, parranda organizmlarida uchraydi, organizmni vitamin A bilan boyitish manbai sifatida xizmat qiladi. Karotinoidlar o‘simlik va mikroorganizmlarda erkin formada bo‘lib, glikozidlar va karotin – oqsil kompleksi hosil qilishi mumkin, lekin ko‘p holda uzun zanjirli yog‘
kislotali efir ko‘rinishida uchraydi. Fototrof mikroorganizmlarda karotinoidlar sintezi asosan yorug‘lik oqimi, ba’zi organik birikmalar soniga (atsetat) va tarkibidagi kislorodga bog‘liq. Xemotrof mikroorganizmlar fototrofdan farqi shundaki karotinoidlar ikkilamchi metabolizm mahsuloti hisoblanadi. Yorug‘lik karotinoidlarni hosil bo‘lishida nafaqat fototrofda ,balki xemotrofda ham pigmentlar tarkibiga ham ta’sir ko‘rsatadi. Ba’zi mog‘or zamburug‘i va xemotrof bakteriyalarda karotinoidlar hosil bo‘lishi yorug‘likka bog‘liq. Qorong‘ida karotinoidlar faqat rangsiz sintezlanadi.Ko‘pchilik mikroorganizmlar karotinoidlarni hosil qilishi uchun molekulyar kislorod kerak bo‘ladi. U karotin sintezi hosil bo‘lish uchun qatnashadi. Karotinoidlar kimyoviy sintez yordamida va tabiiy manba - o‘simlik va mikroorganizmlar yo‘li bilan ajratib olinadi. Kimyoviy yo‘l bilan β -karotin, vitamin A va boshqa karotinoidlar olinadi. Kimyoviy yo‘l bilan β– karotinoidlar olishning oddiy manbasi bo‘lib, sabzi, qovoq, na’matak, chakanda va boshqa ko‘katlar xizmat qiladi. SHu maqsadda keng ko‘lamda mog‘or zamburug‘i va achitqilar ishlatiladi. Karotinoidlar qishloq xo‘jaligida, tibbiyotda va oziq-ovqat sanoatida keng ko‘lamda qo‘llaniladi. β– karotin oziq-ovqat sanoatida, tibbiyotda dori-darmon tayyorlashda va kosmetologiyada ishlatiladi. Oziq-ovqatda pigment moddasi va bo‘yoq sifatida qandolat mahsulotlari tayyorlashda ishlatiladi. Tibbiyotda β - karotin teri saratonini davolashda qo‘llaniladi. Qishloq ho‘jaligida karotinoidlar don o‘simliklarini o‘sishini yaxshilashda ishlatiladi.Gidroliz natijasida bir molekula karotindan ikki molekula vitamin A xosil buladi. Bu jarayon odam ichagida sodir buladi.

α-karotin

β-karotin

Karotinoidlarning produtsentlari sifatida bakteriyalardan, achitkilardan, mitselial zamburug‘lardan foydalanish mumkin. Ko‘pincha Blakeslea trispora va Choanephora conjuncta zigomitsetlaridan faydalaniladi. Ushbu zamburug‘larning (+) va (-) shtammlari chatishishi va ularni birgalikda kultivatsiyalash natijasida 1 l muhit suyukligiga nisbatan 3-4 g karotin hosil bo‘lishi mumkin. Vitaminlarni ishlab chiqarishda qo‘llaniladigan ozuqa muxitlari murakkab bulib, o‘z ichiga uglerod manbasi bo‘lgan uglerod, azot, vitaminlar, mikroelementlar, maxsus stimulyatorlarni (makkajuxori, soya uni, o‘simlik moylari, kerosin, izopren dimerlari) tutadi.

Jarayon avvalida shtammlarni alohida, so‘ng 26 ͦ C da birgalikda o‘stirilib va keyingi kuchli aeratsiya bilan asosiy fermentyorga o‘tkaziladi.Fermentsiya davomiyligi 6-7 kunni tashkil etadi. Karotinoidlar atseton bilan (yoki boshqa qutbli erituvchi bilan), kutbsiz erituvchiga o‘tkaziladi. Oqsil-karotinoid birikmalarini ajratish uchun 1-2 % li sirt faol modalardan foydalaniladi. Ularni tozalash va yanada aniq ajratish uchun xromatografiya usullariga murojaat etish mumkin yoki erituvchini o‘zgartirish kerak bo‘ladi. Vitamin A ni β-karotindan gidroliz yordamida osongina ajratib olish mumkin. Qishloq xo‘jaligi xayvonlarini va parrandalarini oziqlantirish uchun karotin tutuvchi biomassani tayyorlashda vitamin A qo‘llash mumkin. Tibbiyotda esa vitamin A og‘iz orqali yuboriladigan kapsulalar ko‘rinishida ishlab chikariladi. Umuman olganda karotinoidlarning asosiy vazifasi bu himoyadir. Ularni hujayradagi sintezi uchun quyosh nuri sabab buladi.
Karotinning aniqlanishi. O‘simlik xom ashyosidagi karotinni aniqlanishi GOST 8756.22—80. bo‘yicha fizik-kimyoviy usul yordamida aniqlanadi. Ushbu usul mahsulotlardan organik erituvchilar yordamida ekstraktlash jarayonida olingan eritmadagi karotinni massa ulushini fotometrik yo‘l bilan aniqlashga asoslangan. Eritma avval bo‘yoq moddalardan ustunli xromatografiya usuli yordamida tozalanadi. Karotin organik erituvchilarda (efir, benzin va b. ) yaxshi erib ularga sariq rang beradi.
Karotinni miqdoriy aniqlash uchun xromatografik ustundagi adsorbsion xromatografiya usuli qo‘llaniladi. Bunda ustun alyuminiy va magniy oksidlari bilan to‘ldiriladi. Pigmentlarni bunday aniqlash turi ajraluvchi aralashmadagi sorbent faolligiga, pigmentlar miqdoriga, hamda boshqa komponentlarga bog‘lik bo‘ladi. Alyuminiy oksidining quruq aralashmasi karotinni tutib qoladi, suvli qismi esa eritmaga boshqa bo‘yovchi moddalarni o‘tkazib yuboradi .