Проекты

Разработка метода выделения белка из растительных продуктов

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Старт в медицину» в секции «Химия в фармации и медицине»

Направление работы: Химия
Авторы работы: ГБОУ Романовская школа
Предметы: Химия
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Старт в медицину», 11–13 апреля 2019 года

Цель

Разработать метод выделения белка из растительных продуктов.

Описание

Белки играют важнейшую роль в организме человека. Они являются основным строительным материалом: входят в состав клеточных мембран и органелл клетки. Стенки кровеносных сосудов, хрящи, сухожилия, волосы, ногти и мышцы преимущественно состоят из белков.

Многие люди не уделяют питанию достаточно внимания: питаются несбалансированно и, в основном, пищей, богатой углеводами, но с низким содержанием белков и жиров.

Растительное сырьё является более дешёвым источником белка, чем сырьё животного происхождения, а также более доступным и требует меньших затрат для хранения и транспортировки. Это важно для стран с ограниченными экономическими ресурсами.

В настоящее время актуальна задача разработки новых методов выделения белка из растительного сырья, которые бы позволили получать белок для пищевой промышленности, в том числе из растительных отходов и возобновляемого растительного сырья.

Задачи

1. Провести анализ научной литературы по теме исследования.

2. Получить растительные экстракты в разных условиях.

3. Провести очистку экстракта от полисахаридов.

4. Выделить белок из экстракта осаждением в изоэлектрической точке.

5. Подтвердить наличие белка в изоляте качественной реакцией с биуретовым реактивом.

6. Сопоставить количество получаемого белка с данными метода спектрофотометрии с использованием биуретового реактива.

7. Выбрать оптимальный метод экстрагирования.

В ходе работы была изучена литература о методах выделения и последующего количественного определения белка. На следующем этапе, используя качественные реакции, определяли наличие белка в различных растительных объектах. Были получены экстракты семян льна, овсяных хлопьев, банана и авокадо с использованием 2-х экстрагентов (вода и щёлочь), при 2-х температурах: 25 ºС и 50 ºС и повторной экстракции при таких же условиях. Половину полученного экстракта фильтровали через бумажный фильтр и проводили спектрофотометрическое определение количественного содержания белка с использованием биуретового реактива.

Оснащение и оборудование, использованное в работе

• Химические реактивы

• Лабораторная посуда

• Весы

• Фарфоровая ступка

• Пипетки Пастера

• Термометр лабораторный

• Спектрофотометр

• Кюветы для измерения оптической плотности

• Центрифуга

• Вихревая мешалка

• Семена льна

• Овсяные хлопья

• Банан

• Авокадо

• Фарфоровая ступка

Результаты

1. Получены экстракты банана и авокадо с использованием воды или щелочи при двух температурах.

2. Проведена очистка экстрактов от полисахаридов осаждением этиловым спиртом.

3. Из экстрактов выделен белок методом осаждения в изоэлектрической точке.

4. Подтверждено наличие белка в изоляте качественной реакцией с биуретовым реактивом.

5. В качестве сравнения проведено определение количественного содержания белка в экстракте с использованием биуретового реактива.

6. На основании полученных данных выбраны оптимальные условия экстрагирования: экстрагент – 0,1 М NaOH, 50 °C, 2 экстракции.

Перспективы использования результатов работы

В дальнейшем планируется проверить разработанный метод на применимость для другого растительного сырья.

Метод может быть использован как в качестве пробоподготовки для дальнейшего анализа белка (например, электрофорез), так и в случае успешного масштабирования для промышленного получения белковых изолятов и полисахаридов для пищевой и фармацевтической промышленности