RÉDUCTIONS DE SUCRE: MÉTHODES DE DÉTERMINATION, IMPORTANCE - LA BIOLOGIE - 2025

Les sucres réducteurs sont des biomolécules qui fonctionnent comme des agents réducteurs; c'est-à-dire qu'ils peuvent donner des électrons à une autre molécule avec laquelle ils réagissent. En d'autres termes, un sucre réducteur est un glucide qui contient un groupe carbonyle (C = O) dans sa structure.

Ce groupe carbonyle est constitué d'un atome de carbone lié à un atome d'oxygène par une double liaison. Ce groupe peut être trouvé dans différentes positions dans les molécules de sucre, résultant en d'autres groupes fonctionnels tels que les aldéhydes et les cétones.

Les aldéhydes et les cétones se trouvent dans les molécules de sucres simples ou de monosaccharides. Lesdits sucres sont classés en cétoses s'ils ont le groupement carbonyle à l'intérieur de la molécule (cétone), ou en aldoses s'ils le contiennent en position terminale (aldéhyde).

Les aldéhydes sont des groupes fonctionnels qui peuvent effectuer des réactions d'oxydoréduction, qui impliquent le mouvement d'électrons entre les molécules. L'oxydation se produit lorsqu'une molécule perd un ou plusieurs électrons, et la réduction se produit lorsqu'une molécule gagne un ou plusieurs électrons.

Parmi les types de glucides qui existent, les monosaccharides sont tous des sucres réducteurs. Par exemple, le glucose, le galactose et le fructose fonctionnent comme agents réducteurs.

Dans certains cas, les monosaccharides font partie de molécules plus grosses telles que les disaccharides et les polysaccharides. Pour cette raison, certains disaccharides - comme le maltose - se comportent également comme des sucres réducteurs.

Méthodes de détermination des sucres réducteurs

Le test de Benoît

Pour déterminer la présence de sucres réducteurs dans un échantillon, il est dissous dans l'eau bouillante. Ensuite, ajoutez une petite quantité de réactif Benedict et attendez que la solution atteigne la température ambiante. Dans les 10 minutes, la solution devrait commencer à changer de couleur.

Si la couleur vire au bleu, alors il n'y a pas de sucres réducteurs présents, en particulier le glucose. Si une grande quantité de glucose est présente dans l'échantillon à tester, le changement de couleur progressera vers le vert, le jaune, l'orange, le rouge et enfin le marron.

Le réactif de Benedict est un mélange de plusieurs composés: il comprend du carbonate de sodium anhydre, du citrate de sodium et du sulfate de cuivre (II) pentahydraté. Une fois ajouté à la solution avec l'échantillon, les éventuelles réactions d'oxydoréduction commenceront.

S'il y a des sucres réducteurs, ils réduiront le sulfate de cuivre (couleur bleue) dans la solution Benedict en un sulfure de cuivre (couleur rougeâtre), qui ressemble au précipité et est responsable du changement de couleur.

Les sucres non réducteurs ne peuvent pas faire cela. Ce test particulier fournit uniquement une compréhension qualitative de la présence de sucres réducteurs; c'est-à-dire qu'il indique s'il y a ou non des sucres réducteurs dans l'échantillon.

Réactif de Fehling

Semblable au test Benedict, le test de Fehling nécessite que l'échantillon soit complètement dissous dans une solution; Cela se fait en présence de chaleur pour s'assurer qu'il se dissout complètement. Après cela, la solution de Fehling est ajoutée sous agitation constante.

Si des sucres réducteurs sont présents, la solution doit commencer à changer de couleur à mesure qu'un oxyde ou un précipité rouge se forme. S'il n'y a pas de sucres réducteurs, la solution restera bleue ou verte. La solution de Fehling est également préparée à partir de deux autres solutions (A et B).

La solution A contient du sulfate de cuivre (II) pentahydraté dissous dans l'eau et la solution B contient du tartrate de sodium potassium tétrahydraté (sel de Rochelle) et de l'hydroxyde de sodium dans l'eau. Les deux solutions sont mélangées à parts égales pour former la solution d'essai finale.

Ce test est utilisé pour déterminer les monosaccharides, en particulier les aldoses et les cétoses. Ceux-ci sont détectés lorsque l'aldéhyde s'oxyde en acide et forme un oxyde cuivreux.

Au contact d'un groupe aldéhyde, il est réduit en un ion cuivreux, qui forme le précipité rouge et indique la présence de sucres réducteurs. S'il n'y avait pas de sucres réducteurs dans l'échantillon, la solution resterait bleue, indiquant un résultat négatif pour ce test.

Réactif de Tollens

Le test de Tollens, également connu sous le nom de test du miroir d'argent, est un test de laboratoire qualitatif utilisé pour distinguer un aldéhyde et une cétone. Il exploite le fait que les aldéhydes sont facilement oxydés, alors que les cétones ne le sont pas.

Le test de Tollens utilise un mélange connu sous le nom de réactif de Tollens, qui est une solution basique contenant des ions d'argent coordonnés avec l'ammoniac.

Ce réactif n'est pas disponible dans le commerce en raison de sa courte durée de conservation, il doit donc être préparé en laboratoire lors de son utilisation.

La préparation des réactifs comprend deux étapes:

Étape 1

Le nitrate d'argent aqueux est mélangé avec de l'hydroxyde de sodium aqueux.

Étape 2

De l'ammoniaque aqueuse est ajoutée goutte à goutte jusqu'à ce que l'oxyde d'argent précipité soit complètement dissous.

Le réactif de Tollens oxyde les aldéhydes présents dans les sucres réducteurs correspondants. La même réaction implique la réduction des ions argent du réactif de Tollens, qui les convertit en argent métallique. Si le test est effectué dans un tube à essai propre, un précipité d'argent se forme.

Ainsi, un résultat positif avec le réactif de Tollens est déterminé en observant un "miroir d'argent" à l'intérieur du tube à essai; cet effet miroir est caractéristique de cette réaction.

Importance

Déterminer la présence de sucres réducteurs dans différents échantillons est important à plusieurs égards, y compris la médecine et la gastronomie.

Importance en médecine

Les tests de réduction des sucres sont utilisés depuis des années pour diagnostiquer les patients diabétiques. Cela peut être fait parce que cette maladie est caractérisée par une augmentation des taux de glucose sanguin, avec laquelle la détermination de ceux-ci peut être effectuée par ces méthodes d'oxydation.

En mesurant la quantité d'agent oxydant réduite par le glucose, il est possible de déterminer la concentration de glucose dans des échantillons de sang ou d'urine.

Cela permet au patient d'être informé de la quantité appropriée d'insuline à injecter pour ramener la glycémie dans la plage normale.

La réaction de Maillard

La réaction de Maillard comprend un ensemble de réactions complexes qui se produisent lors de la cuisson de certains aliments. Lorsque la température des aliments augmente, les groupes carbonyle des sucres réducteurs réagissent avec les groupes amino des acides aminés.

Cette réaction de cuisson génère divers produits et, bien que beaucoup soient bénéfiques pour la santé, d'autres sont toxiques et même cancérigènes. Pour cette raison, il est important de connaître la chimie des sucres réducteurs inclus dans l'alimentation normale.

Lors de la cuisson d'aliments riches en amidon - comme les pommes de terre - à des températures très élevées (supérieures à 120 ° C), la réaction de Maillard se produit.

Cette réaction se produit entre l'acide aminé asparagine et les sucres réducteurs, générant des molécules d'acrylamide, qui est une neurotoxine et un cancérigène possible.

Qualité de la nourriture

La qualité de certains aliments peut être contrôlée à l'aide de méthodes de détection des sucres réducteurs. Par exemple: dans les vins, les jus et la canne à sucre, le taux de sucres réducteurs est déterminé comme une indication de la qualité du produit.

Pour la détermination des sucres réducteurs dans les aliments, le réactif de Fehling au bleu de méthylène est normalement utilisé comme indicateur de réduction des oxydes. Cette modification est communément appelée méthode Lane-Eynon.

Différence entre les sucres réducteurs et les sucres non réducteurs

La différence entre les sucres réducteurs et non réducteurs réside dans leur structure moléculaire. Les glucides que d'autres molécules réduisent le font en donnant des électrons de leurs groupes aldéhyde ou cétone libres.

Par conséquent, les sucres non réducteurs n'ont pas d'aldéhydes ou de cétones libres dans leur structure. Par conséquent, ils donnent des résultats négatifs dans les tests de détection des sucres réducteurs, tels que les tests de Fehling ou Benedict.

Les sucres réducteurs comprennent tous les monosaccharides et certains disaccharides, tandis que les sucres non réducteurs comprennent certains disaccharides et tous les polysaccharides.

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