Наиболее точным методом определения лизина в гидролизате является его определение аминоанализатором. Возможно также его определение методом электрофореза на бумаге. Ниже приводится менее точный, но доступный производственным лабораториям метод.
Определение содержания лизина в муке и хлебе методом А. С. Мусейко и А. Ф. Сысоева. Сущность метода заключается в определении свободных Е = NH2-rpynn лизина без гидролиза белка по их реакции с нингидрино- вым реактивом. Интенсивность возникающего при этом окрашивания измеряют на фотоэлектроколориметре или спектрофотометре. В качестве раствора сравнения используют раствор лейцина, который содержит одну аминогруппу и соответствует лизину, имеющему свободные E-NH2- группы в белке. Метод применим для массовых определений.
Техника определения следующая. В две пробирки вместимостью 20 мл вносят по 200—250 мг измельченного химического стекла, затем взвешивают по 30 мг тонкоизмельченной муки или 50 мг воздушно-сухой измельченной крошки хлеба и вносят в каждую пробирку через маленькую воронку с длинной трубкой. К пробам добавляют по I мл 2%-ного раствора карбоната натрия и тщательно перемешивают со стеклянным порошком с помощью стеклянной палочки, которую оставляют в пробирке. Затем, установив пробирки в штатив, нагревают их на водяной бане при 80° С в течение 10 мин, после чего содержимое пробирок снова тщательно перемешивают до достижения гомогенного состояния, а затем добавляют 2 мл нингидринового реактива, еще раз перемешивают и выдерживают на той же бане 30 мин.
По истечении 30 мин пробирки охлаждают погружением их вместе со штативом в сосуд с холодной водой. В охлажденные пробирки добавляют по 5 мл 95%-ного этанола, взбалтывают и фильтруют.
Оптическую плотность измеряют на фотоэлектроколориметре в кювете с рабочей длиной грани 3 мм при зеленом светофильтре. Если окраска раствора очень интенсивна, его дополнительно разбавляют этанолом.
Калибровочную кривую строят ежедневно по трем эталонным растворам лейцина, содержащим 100; 200 и 300 мкг его в 1 мл. Определение для каждого эталонного раствора проводят в трех параллельных пробах. В каждую пробирку вносят 0,5 мл эталонного раствора, 0,5 мл 4%-ного раствора карбоната натрия, 2 мл нингидринового реактива и после перемешивания поступают так же, как с опытными образцами, помещая их в тот же штатив.
По данным оптической плотности эталонных растворов строят калибровочную кривую или вычисляют по одному из трех образцов, наиболее близкому по оптической плотности к опытному. Полученный результат увеличивают на 1196 для пересчета на лизин. Делают также поправку на аминный азот, который определяют по одному из точных методов (см, с. 43).
Реактивы.
- Буферный раствор. В мерную колбу вместимостью 100 мл вносят 30 г натриевой соли муравьиной кислоты, растворяют ее в 60 мл воды, добавляют 10 мл 86—88%-ной муравьиной кислоты и доводят объем до метки дистиллированной водой.
- Нингидриновый реактив. В темную склянку с притертой пробкой вносят 1 г химически чистого нингидрина, добавляют 1 г хлористого кадмия (CdCl2 -2,5 Н20), растворяют в 25 мл буфера и 75 мл этиленгликоля. Перед употреблением реактив выдерживают 1 сут при комнатной температуре.
- 2- и 4%-ные растворы безводного Na2C03.
- Стандартные растворы лейцина. В мерные колбы вместимостью 100 мл точно отвешивают 10; 20 и 30 мг чистого лейцина и растворяют в 20%-ном этаноле.
Определение доступного лизина в хлебе динитрофторбензольным методом. Лизин, находящийся в цепи нативного белка, имеет свободную е-аминогруппу, способную к взаимодействию с углеводами, продуктами распада жиров или другими веществами. Ферменты организма не способны расщепить эту нетипичную связь и освободить лизин, и он не может быть использован для синтеза белка.
Ферментативно негидролизуемые связи расщепляются при кислотном гидролизе. Поэтому разница между количеством общего и доступного лизина может быть определена после кислотного гидролиза.
В основу метода положена способность 2,4-динитро- 1-фторбензола реагировать со свободными ε-аминогруппами лизина белка с образованием ε-динитрофенил (ДНФ) лизина, имеющего ярко-желтую окраску, устойчивую к разрушающему действию кислоты.
Определение доступного лизина состоит их четырех этапов: динитрофенилирование свободных ε-аминогрупп белка; гидролиз ДНФ белка; выделение е-ДНФ лизина; определение оптической плотности и расчет содержания доступного лизина в пробе по сравнению со стандартом.
Техника определения следующая. Тонко измельченный образец хлеба в количестве 100—500 мг (величина навески зависит от количества лизина в образце) помещают в колбу вместимостью 100 мл со шлифом. Добавляют 8 мл 8% -ного водного раствора NaHC03, встряхивают и через 10 мин добавляют 0,3 мл динитрофторбензола, растворенного в 12 мл этилового или метилового спирта. Колбы закрывают и осторожно, чтобы жидкость не попала на горлышко, встряхивают в течение 2 ч или оставляют стоять на ночь.
После удаления спирта на роторном испарителе или водяной бане (прекращение вскипания при встряхивании) в колбу добавляют 30 мл 7,75 н. раствора НСl, две стеклянные бусинки и гидролизуют образец в течение 16 ч с обратным холодильником, поддерживая легкое кипение при температуре 110—115° С. Затем конденсат из холодильника смывают в колбу дистиллированной водой (50 мл). Разбавленный гидролизат желтого цвета охлаждают льдом в течение 1—2 ч и фильтруют в колбу вместимостью 200 мл. Фильтр промывают водой и доводят общий объем до 200 мл. Гидролизат хранят в темном месте (желательно использовать сразу после приготовления).
Из разбавленного гидролизата берут три пробы по 2 мл каждая; две из них помещают в пробирки А и В вместимостью по 10 мл с притертой пробкой, а третью — в колбочку. Последнюю титруют 2 н. раствором NaOH с фенолфталеином до изменения окраски и отбрасывают.
Определенное таким образом количество щелочи, необходимое для нейтрализации, добавляют в пробирку Б, затем прибавляют 2 мл карбонатного буфера с pH 8,5. При этом pH пробы устанавливается в пределах 8,2—8,5. Если необходимо, добавляют еще одну-две капли щелочи.
Все определения следует проводить быстро, так как при этом величина pH раствора ДНФ лизина недостаточно устойчива. Добавив 0,05 мл метоксикарбонилхлорида, раствор встряхивают. Спустя 5—10 мин пробу Б осторожно (чтобы избежать вспенивания и выбрасывания) подкисляют 0,75 мл концентрированной НСl и параллельно с пробой А экстрагируют 5—10 мл диэтилового эфира, свободного от перекисей, до тех пор, пока слой эфира не станет бесцветным. Затем эфир отсасывают пипеткой, остаток удаляют, нагревая пробирку на теплой водяной бане. После охлаждения раствор в пробирке доводят до 10 мл: в пробирке А —1 н. раствором НСl, в а пробирке Б — дистиллированной водой. Окрашенные растворы в пробирках фотометрируют при длине волны 570 нм. Рассчитывают разность показаний экстинкций и сравнивают с величиной экстинкции эталонного раствора ДНФ лизина.
Для приготовления эталонного раствора ДНФ лизина 0,011 002 83 г этого реактива растворяют в 1 л 0,1 н. раствора соляной кислоты. Часть раствора (2 мл) обрабатывают как соответствующую пробу.
Содержание доступного лизина М, %, рассчитывают по формуле
М = Э (А — В) n • 4,39 • 1,09 • 100/(Ээр),
где Э (А — В) — разность экстинкций пробы А и В; n—степень разбавления в 1000 раз; 4,39—содержание лизина в 1 л эталона, мг; 1,09— коэффициент поправки,введенный для корректирования потерь при гидролизе; Ээ— экстинкция эталонного раствора ДНФ-лизина; Р — навеска, г.
Реактивы. 1.8% -ный водный раствор бикарбоната натрия (NaHC03). 2. 8%-ный раствор карбоната натрия (Na2C03). 3. 2,4-дннитро-1-фторбензол. 4. Этиловый или метиловый спирт. 5. 7,75 н. раствор соляной кислоты. 6. 2 н. раствор гидроксида натрия. 7. Карбонатный буфер pH 8,5 (19 частей 8%-ного водного раствора NaHC03 и 1 часть 8%-ного раствора Na2C03) Метоксикарбонилхлорид. 9. Концентрированная НСl. 10. Диэтиловый эфир. 11. ДНФ- лизин (динитрофениллизин). 12. 0,1 н. раствор НСl.