Название: « Изучение пигментов в растениях» Номинация и предметная область: Внеурочная деятельность - Лучший проект или исследование с цифровой лабораторией AFSTM . Химия. Работа выполнена в Летней научно-образовательной школе «Лифт в будущее 2013» Выполнили: Артюшенко Вероника Класс:9 127247, г. Москва, ул.800-летия Москвы, д.6, кв.3 Тел.: 8(903)264-61-24; E-mail: nika_art@bk..ru Гоголева Алиса Класс: 9 424004, Республика Марий Эл, г. Йошкар-Ола, ул.Комсомольская, д.119, кв. 21 Тел.: 8(927)887-00-63; E-mail: alisag989@yandex.ru 1 Краткая аннотация работы: В прошлом году один из нас проводил работу по выделению хлорофилла из растений, используя метод тонкослойной хроматографии и спектроскопии. Продолжая работу по исследованию выделения растительных пигментов, перешли к группе каротиноидов. Обоснование актуальности: Наглядное представление межпредметных взаимосвязей химии, физики и биологии Цель и задачи: Использование хромотографии, как современного метода разделения сложных веществ (пигментов). Выделение, с помощью тонкослойной хроматографии растительных пигментов (хлорофилл, каротиноиды, феофитин). Их спектральная охарактеризация. Список литературы: Бриттон Г. Биохимия природных пигментов. – М.: Мир, 1986 г. – 422 с. Волкова С.А., Ивченко Т.В., Лисовская Л.П. Зеленые растения – лаборатория фотосинтеза // Химия в школе, – 2008 г. – № 8, с. 9–16. Леенсон И. Пигменты и красители // Химия в школе, – 2001 г. – №12, с 56-57. Р. Досон, Д. Эллиот, У. Эллиот, К. Джонс Справочник биохимика– М.: Мир, 1991 г. – 544 с. Применяемые материалы и методы; Методы спектрофотометрии, ТСХ и колоночной хроматографии. Спектрофотометр (фирмы Vernier). Кратко результаты и выводы. • Получили водный экстракт моркови и показали, что он содержит смесь каротиноидов, идентичную коммерческому препарату ретинола ацетата. • Получили спиртовой экстракт хвои, разделили на фракцию хлорофилла и фракцию каротиноидов. • Обнаружили, что фракция каротиноидов в хвое содержит вещества, отличные от ретинола ацетата. • В экстракте хвои четко были обнаружено два пигмента. 2 Шаг 1. Для достижения этой цели мы взяли ретинола ацетат, он же витамин А и провели ТСХ, чтобы определить наилучшие условия разделения. После ТСХ пластинки проявлялись в йодной камере. Взяв несколько элюентов, мы обнаружили, что лучше всего из чистых растворителей подходит хлористый метилен. Потом мы экстрагировали мелко нарезанную морковку с помощью воды и взяли тот же элюент. Мы увидели, как разделились цветные вещества. Оказалось, что в каждом растворе есть жёлто-оранжевый растительный пигмент, это смесь каротиноидов. Шаг 2. Тогда мы решили сделать спектрофотометрию с помощью прибора SpectroVis Plus и регистратора Lab Quest от Vernier,чтобы исследовать спектральный состав по длинам волн электромагнитных излучений в оптическом диапазоне и сделать спектральный анализ. Мы обнаружили, что в моркови поглощение вещества на длине волны 350 нм 0,6, меньше чем, в ретинола ацетате где абсорбция примерно 1,6. В обоих спектрах основные пики просматриваются в фиолетовой области. В случае моркови мы наблюдем многочисленные слабые пики в диапазоне 400-500 нм, что даёт нам понять, что не только через ТСХ (наглядно) мы можем увидеть ,что в морковке содержится смесь каротиноидов, но и через спектрофотометрию мы точно можем в этом удостовериться. Шаг 3. Мы экстрагировали образцы растений семейства Pinus (сосна) и образцы растений семейства Rosaceae (яблоня) этиловым спиртом. Мы выбрали наиболее интенсивно окрашенный экстракт (сосновой хвои). Пропустили раствор через разделительную колонку, наполненную оксидом алюминия, и разделили его на две части, содержащие зеленую часть раствора (хлорофилл) и желтую часть (каротиноиды). Желтая часть была разделена, в свою очередь, на 10 фракций по 2 мл. Шаг 4. Потом мы сняли спектр каждой фракции с помощью прибора SpectroVis Plus от Vernier и обнаружили в 6-ой фракции пики на длинах волны: 560; 408,5; и 667, указывающие на небольшое количество феофитина, впрочем, недостаточное чтобы его выделить. Шаг 5. Мы решили сравнить образцы фракций с ретинола ацетатом и морковкой с помощью ТСХ, чтобы сравнить обнаруженные в них каротиноиды, с каротиноидами, присутствующими в вышеупомянутых десяти фракциях. Сначала мы взяли раствор морковки, ретинола ацетат, а также наиболее яркие 8 3 и 6 фракцию. Вследствие чего мы обнаружили, что в морковке и в ретиноле ацетате есть схожие вещества каротиноидов, а в 6 и 8 фракции таких веществ нет, но, тем не менее, в обеих есть различные вещества, которые входят в класс каротиноидов (это можно определить по цвету). Во фракциях 5, 7, 9 и 10 мы ничего не увидели по ТСХ. Выводы • Мы получили водный экстракт моркови и показали, что он содержит смесь каротиноидов, идентичную коммерческому препарату ретинола ацетата. • Мы получили спиртовой экстракт хвои, разделили на фракцию хлорофилла и фракцию каротиноидов. • Мы показали, что фракция каротиноидов в хвое содержит вещества, отличные от ретинола. Мы хотели бы выразить благодарность фирме "Развитие образовательных систем" за использование оборудования Vernier. В прошлом году мы использовали другое оборудование, поэтому мы считаем, что оборудование Vernier было намного эффективней и лучше. С его помощь нам удалось достичь поставленных целей намного быстрее. 4