Reporte Algunas propiedades quimicas de los carbohidratos PDF

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PRÁCTICA No. 8ALGUNAS PROPIEDADES QUÍMICAS DE LOS CARBOHIDRATOSDepartamento de Bioquímica, Facultad de Ciencias Químicas y Farmacia, Universidad de San Carlos de Guatemala, Carrera de Química Farmacéutica.IntroducciónLos hidratos de carbono actúan como fuente esencial de energía a corto plazo y como...

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PRÁCTICA No. 8 ALGUNAS PROPIEDADES QUÍMICAS DE LOS CARBOHIDRATOS Departamento de Bioquímica, Facultad de Ciencias Químicas y Farmacia, Universidad de San Carlos de Guatemala, Carrera de Química Farmacéutica.

Introducción Los hidratos de carbono actúan como fuente esencial de energía a corto plazo y como unidades estructurales de las células, estas constituyen el grupo de biomoléculas más abundantes sobre la superficie terrestre (Universidad de Alicante, 2008 p. 4). Su extensa diversidad hace necesario el uso de técnicas de caracterización para la identificación individual de un carbohidrato según sus especificaciones químicas y físicas. Se llevó a cabo la explicación del fundamento de pruebas básicas de caracterización de carbohidratos y se desarrolló experimentación tanto virtual como presencial evaluando 5 técnicas ampliamente utilizadas en el campo científico como la prueba de Molisch (para detectar presencia de hidratos de carbono); prueba de Benedict (para identificación a partir del grupo anomérico -OH); y Barfoed (para detectar presencia de monosacáridos). Estas dos últimas pruebas permiten identificar presencia de azúcares reductores, (Wingrove y Caret, 1984 p. 1476), en donde la sacarosa dio un resultado negativo para ambas pruebas y la ribosa para Barfoed. Posterior a ello se evaluó la formación de osazonas por medio del test de Fenilhidrazona y se determinó la presencia de almidón en varias muestras de alimentos mediante el test de yodo de las cuales solamente 2 dieron un resultado negativo, lo cual indica ausencia del compuesto de interés.

Metodología Se llevó a cabo una serie de pruebas para la identificación de carbohidratos, utilizando el Test de Molisch, test de Benedict, test de Barfoed, test de Fenilhidrazina y test de Yodo. Identificando cambios de color y cambios físicos (Niaz, Khan y Ajmal, 2020). Las pruebas se realizaron por modalidad virtual y experimental, para los azúcares reductores se utilizó el test de Fenilhidrazina (observando la formación de osazonas), por medio del test de Yodo se determinó la presencia de almidón en diversas fuentes de alimento. Por último se investigó la estructura química de los siguientes carbohidratos: Glucosa, Fructosa, Sacarosa, ribosa, Lactosa.

Resultados

Fuente: Datos experimentales obtenidos en el laboratorio de Bioquímica. * (+) = positivo a la prueba (-) = negativo a la prueba En la tabla No.1 se muestran las tres pruebas de caracterización determinadas teóricamente para la glucosa, fructosa, sacarosa,lactosa y ribosa las cuales presentaron en su mayoría un resultado positivo a las tres pruebas excepto la sacarosa que presentó un resultado negativo para la prueba de Benedict y Barford asimismo la Ribosa obtuvo un resultado negativo para la prueba de Barfoed. Tabla No. 2 Pruebas de la fenilhidrazina para tres azúcares Manosa Glucosa y Galactosa

Tabla No.1 Determinación teórica con pruebas de caracterización de Molish, Benedict y Barfoed para 5 carbohidratos distintos.

Fuente: (Arzola & Espinoza, 2008). En la tabla No. 2 se describen y se observan ilustraciones de las osazonas de carbohidratos, obtenidas a partir de la reacción con fenilhidrazina. Tabla No. 3 Determinación de la presencia de almidón en alimentos por medio de prueba de yodo

sulfato de cobre a iones coprosos formando un precipitado amarillo de hidróxido cuproso o un precipitado rojo de óxido cuproso evidenciando así un resultado positivo (Satyanarayana. y Chakrapani, 2019, p. 727). Sin embargo la sacarosa muestra un resultado negativo para dicha prueba ya que a nivel molecular dicho carbohidrato presenta sus dos carbonos anoméricos formando parte del enlace que une ambos monosacáridos dificultando que estos puedan

convertirse en aldehídos o cetonas (Armostrong. y Fuente: Datos obtenidos experimentalmente en el laboratorio de Bioquímica En la Tabla No. 3 se observa la coloración que presentó cada uno de los alimentos al reaccionar con la solución de yodo las cuales presentan distinto comportamiento por lo que se logra concluir si existe la presencia o ausencia de polisacáridos en las muestras de los alimentos de interés.

Discusión de resultados Según la Tabla No. 1 se observa que los cinco carbohidratos analizados dieron positivo para la prueba general de Molish esto se debe a que los monosacáridos (glucosa, fructosa y ribosa) al reaccionar con ácido sulfúrico a nivel molecular sufrieron una deshidratación eliminando tres moléculas de agua, asimismo los disacáridos (lactosa y sacarosa) hidrolizan los hidratos de carbono liberando monosacáridos los cuales a su vez por deshidratación formaron hidroximetilfurfural (hexosas) que al condensarse con a-naftol formó un complejo el cual se logró observar con una coloración violeta debido a la presencia del compuesto fenólico evidenciando así la presencia de carbohidratos en dichas muestras (Satyanarayana. y Chakrapani, 2019, p. 17, 727). Para la prueba Benedict siendo una prueba para la distinción de azúcares reductores o no reductores se observó un resultado positivo para los tres monosacáridos (glucosa, fructosa y ribosa) y un disacárido (lactosa) lo cual evidenció a dichos carbohidratos como azúcares reductores esta propiedad reductora se debe a que estos presentan un grupo aldehído o ceto libre en su carbono anomérico (Satyanarayana. y Chakrapani, 2019, p. 727). Como se puede observar la lactosa, glucosa y ribosa presentan un grupo aldehído libre mientras que la fructosa presenta en su carbono anomérico un grupo ceto libre (Vasudevan., Sreekumari. y Vaidyanathan., 2011, p.62-65), esto permitio que al ser sometidos a dicha prueba las formas de enediol o azúcares redujeran los iones cúpricos del

Bennett, 2008, p.163). Por último para la prueba de Bradford se evidencio una prueba positiva para los monosacáridos sin embargo para ambos disacáridos evidenció una prueba negativa esto se debe a que dicha prueba distingue entre ambos glúcidos respecto de su tamaño dicho principio está basado en la prueba de Benedict pero con la diferencia la reacción de Barfoed se lleva a cabo en un medio ligeramente ácido debido a esto es que solo los monosacáridos lograron reaccionar ya que esto son azúcares reductores fuertes en medio ácido a comparación con los disacáridos que son agentes reductores débiles dado que el medio ácido no es favorable para la reducción (Satyanarayana. y Chakrapani, 2019, p. 727). Así mismo, haciendo uso de las características reductoras de las aldosas y cetosas es posible la identificación de las mismas, utilizando el método de la fenilhidrazina (Marantes & Comel, 2018). Como se muestra en la tabla No. 2 las ilustraciones y características de cristales al momento de reaccionar un monosacárido, como en este caso la manosa, glucosa y galactosa con fenilhidrazina estas reaccionan, mediante un ataque nucleofílico en el aldehído y un hidroxilo formando fenilhidrazonas solubles, estas posteriormente reaccionan para formar compuestos insolubles (Galientis, Paredes & Tol, 2003), dichos compuestos insolubles tienden a tener estructuras características (tabla No.2), por medio de las cuales se pueden diferenciar (Marantes & Comel, 2018), debido a que este método permite la identificación de azúcares cuya estereoquímica difería por solo un carbono quiral, a causa de esto las estructuras observadas en la tabla No.2 sirven como método de identificación efectivo (Ramirez, 1990). Del mismo modo las variaciones en las características observadas se deben principalmente a factores de formación de osazonas y la estructura química de los monosacáridos originarios (Galientis, Paredes & Tol, 2003).

De igual modo se determinó la presencia de almidón por medio de una prueba de yodo de varios alimentos, en donde se obtuvo una coloración morada/violeta en la harina, fécula de maíz, avena, fruta verde y papa (ver tabla no. 3 y anexos no. 1, 2 y 4), se obtuvo esta coloración como resultado de la formación de cadenas de poliyoduro a partir de la reacción del almidón con el yodo, la amilosa, el componente del almidón de cadena lineal forma hélices donde se juntan las moléculas de yodo dando como resultado un color púrpura oscuro o negro, en el caso de la fruta verde se obtuvo una coloración morada, casi negra debido a las altas cantidades de almidón que fueron detectadas por medio de la tinción de esta prueba mientras que la fruta madura, el almidón es transformado en azúcares, por lo tanto se tiñe de un color amarillo, de la misma manera que pasó con el azúcar (Ver anexos no. 1 y 3 ) (Ajcip, 2017)

Conclusiones 1.

2.

3.

4.

5.

6.

Para las pruebas de caracterización se logró evidenciar un resultado positivo de los monosacáridos y disacáridos para la prueba de benedict ya que estos se deshidratan e hidrolizan en presencia de ácido sulfúrico evidenciando la presencia de carbohidratos. La sacarosa al ser un carbohidrato que no presenta grupos aldehídos o cetonas libres en su carbono anomérico no reaccionó a la prueba de Benedict esto se debe a que ambos carbonos anoméricos forman parte del enlace glucosídico dando un resultado negativo. Para la prueba de Barfoed se logró distinguir dichos carbohidratos según su tamaño ya que los monosacáridos al ser reductores fuertes lograron reaccionar en un medio ácido sin embargo los disacáridos al ser agentes reductores débiles no evidenciaron ninguna reacción Se determinó la presencia de almidón en harina de trigo, fécula de maíz, avena, fruta verde y papa ya que presentaron coloración morada dando como positivo la prueba de yodo. La diferencia en la estructura de los cristales de glucosa, manosa y galactosa se debe a las diferencias estructurales de estos compuestos. La presencia de coloración púrpura/violeta en alimentos se debe a la cantidad de almidón que posee.

Referencias Bibliográficas

Ajcip, M. (2017). Evaluación del comportamiento de la electroreología del almidón a través de campos eléctricos inducidos por una corriente eléctrica. Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de Ingeniería, Guatemala. Retrieved Abril 13, 2021, from http://www.repositorio.usac.edu.gt/6453/1/Mar vin%20Danilo%20Ajcip%20Xuy%C3%A1.pdf Armostrong, F., B., & Bennett P., T. (2008) Bioquímica. España: Ed. Reverte Galientis, S., Paredes R., A., & Tol, A. (2003). Compuestos energéticos: Abundancia relativa, métodos y procesos de formación de energía en el metabolismo. Brasil: Fucasa y Hue. Marantes, L., G., & Comel, S. (2018). Reacciones de caracterización, procedimientos estandarizados: Laboratorio analitico. México: Pumon. Niaz, K., Khan, F., & Ajmal, M. (2020). Analysis of carbohydrates. (monosaccharides, polysaccharides). Department of Pharmacology and Toxicology, Faisalabad, Pakistan. Ramirez, A., S. (1990). características y diferencias que se observan entre monosacáridos, disacáridos y polisacáridos. obtenido de: Masae/_resource/content/1/Práctica%20carbohi dratos% Satyanarayana., U. y Chakrapani, U. (2019) Biochemistry. (3ra.Ed.) India: Elsevier. Disponible en: https://books.google.com.gt/books?id=P3TWDw AAQBAJ&pg=PA729&dq=molisch+test+reaction& hl=es-419&sa=X&ved=2ahUKEwjC1eblmoLwAhW sTd8KHVkHAZMQ6wEwAHoECAIQAQ#v=onepage &q=molisch%20test%20reaction&f=false Universidad de Alicante. (2008). Segunda práctica: identificación de azúcares. Recuperado de: https://ciencias.ua.es/es/extension-universitaria/ documentos/extension-universitaria/ven-a-hacerpracticas/2017/bioquimica-identificacion-de-azuc ares.pdf

Anexo No. 4 Resultados de la fruta verde al agregarle tintura de yodo

Anexos Anexo No. 1 Resultados obtenidos al agregar tintura de yodo

Fuente: Fotografía tomada el 13 de abril del 2021 en zona 7 de mixco

Fuente: Fotografía tomada el 13 de abril del 2021 en zona 7 de mixco Anexo No. 2 Resultado de la papa al agregarle tintura de yodo

Fuente: Fotografía tomada el 13 de abril del 2021 en zona 7 de mixco Anexo No. 3 Resultado de la fruta madura al agregarle tintura de yodo

Fuente: Fotografía tomada el 13 de abril del 2021 en zona 7 de mixco...