Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Biosensor amperometryczny do oznaczania polifenoli w herbacie
08.11.2007
Udowodniono, że herbata jest bogatym źródłem naturalnych antyoksydantów (przeciwutleniaczy). Fakt ten jest niezwykle ważny ponieważ przeciwutleniacze pomagają nam zwalczać niebezpieczne wolne rodniki ROS (Reactive Oxygen Species), które masowo powstają w naszym organizmie. Antyoksydanty ulegając utlenieniu przez ROS chronią jednocześnie, przed niepożądanym odrywaniem elektronów, inne ważne molekuły takie jak DNA, białka i lipidy. Stąd też bez odpowiedniego stężenia „wymiataczy” rodników w naszym ciele doszło by do poważnych dysfunkcji organizmu, wręcz do jego „samoutleniania”. Istnieje więc potrzeba nieustannego zaopatrywania organizmu w te związki. Na szczęście spełniamy ten obowiązek kilka razy dziennie, szczególnie się nad tym nie zastanawiając. Pijąc herbatę czy kawę, jedząc owoce, spożywając zupy itp., dostarczamy do naszego organizmu zbawienne przeciwutleniacze. Dobrze poznanymi naturalnymi „ochroniarzami” w komórce są witamina C i E, beta karoten, selen oraz flawonoidy – wszystkie te związki odnajdujemy w herbacie. Liście zielonej herbaty zawierają szczególnie dużo polifenoli, katechin (związki polifenolowe z grupy flawonoidów). Stwierdzono tutaj obecność 7 głównych grup katechin: (+)-katechinę, (+)-galaktokatechinę, (-)-epikatechinę, (-)-epigalaktokatechinę, galusan (-)-epigalaktokatechiny, galusan (-)-epikatechiny i galusan (-)-galaktokatechiny. Związki te są bardzo wydajnymi antyoksydantami, ponad 50 razy silniejszymi niż witaminy C i E. Stanowią one około 30% suchej masy liścia. Taki unikalny skład zielonej herbaty powoduje zbawienne działanie napoju który jest z niej przyrządzany. Znana jest obszerna lista jego cennych właściwości, takich jak: zmniejsza ryzyko powstania zakrzepów, przez zapobieganie agregacji płytek krwi; zmniejsza ryzyko wystąpienia miażdżycy, bo zapobiega utlenianiu złego cholesterolu LDL; zmniejsza ryzyko wystąpienia nowotworu, bo usuwa szkodliwe dla DNA wolne rodniki; opóźnia efekty starzenia się przez usuwanie wolnych rodników; działa przeciwbakteryjnie, a nawet przeciwwirusowo; pomaga odtruwać organizm, przez wiązanie jonów metali ciężkich, itp.. Niestety bardzo popularna czarna herbata nie posiada większości z wymienionych tu właściwości. Jest tak dlatego, że przy jej produkcji następuje fermentacja liścia herbacianego. W procesie tym, katechiny zostają utlenione do barwnych związków: teaflawiny i tearubigenu (nadają specyficzną barwę tej herbacie). Istnieje więc zależność pomiędzy jakością herbaty a ilością zawartych w niej polifenoli. Dlatego też powstaje potrzeba wykonywania dokładnych pomiarów stężeń tych związków w herbacie. Chcąc sprostać temu oczekiwaniu, indyjscy naukowcy opracowali specjalny amperomatryczny biosensor. Składa się on z popularnej tlenowej elektrody Clarka (klasyczny sensor tlenu), która przez membranę z immobilizowanym enzymem ma kontakt z analizowaną próbką (analitem). W membranie umieszczono tyrozynazę (oksydazę polifenolową EC 1.14.18.1), która komercyjnie uzyskiwana jest z grzyba Agaricus bisporus. Enzym ten katalizuje oksydację difenoli do o-chinonów. Podstawą działania skonstruowanego amperometrycznego biosensora jest właśnie taka enzymatyczna transformacja polifenoli z jednoczesną konsumpcją tlenu w reakcji (QH2 + 1/2 O2 = Q + H2O). Spowodowany reakcją spadek zawartości tlenu na elektrodzie pociąga za sobą również konsumpcję elektronów w układzie (O2 + 4H + 4e = 2H2O) co skutkuje elektrochemicznym sygnałem, który jest proporcjonalny do stężenia polifenoli w próbce. Naukowcy z Indii skonstruowali bioczujnik zdolny do detekcji polifenoli w zakresie stężeń 10-80 mM, w którym stan równowagi osiągany jest w 5 min (faktyczny czas pomiaru), i dla którego optymalne warunki pracy to temperatura 30 C i pH = 7.0.


Analytical and Bioanalytical Chemistry
KOMENTARZE
Newsletter