ביוטכנולוגיה/מעבדות/כרומטוגרפיה
מושגי יסוד
עריכה- כרומטוגרפיה (כרומו=צבע; גרפיה=רישום) - הפרדת חומרים הנמצאים בתערובת. קיימים סוגים שונים של שיטות להפרדת חומרים.
- פאזה נייחת/נחה - עליה/בה מתבצעת ההפרדה. סד"כ מוצק או נוזל. כמו : נייר, קולונה ועוד.
- פאזה ניידת/נעה - נוזל/גז שנעה ומושך את החומר הנבדק, ובכך מפריד את התערובת. כגון : HCL, מים, NaOH ועוד.
- חומר נבדק - תערובת אותה מתבקשים להפריד.
יתרונות :
- מהירה.
- זולה.
- מיכשור פשוט.
- ניתן לבצע את הניסוי בכמויות זעירות של החומר הנבדק.
כרומטוגרפיית נייר
עריכה- הפאזה הנחה : דף הרצה - רצועת נייר.
- הפאזה הניידת : מים, אתנול, HCL, NaOH ועוד.
- דרך פועלה :
- מסמנים פס כ-5 ס"מ מתחתית הדף.
- על הפס מניחים את התערובות אותם רוצים להפריד.
- מכניסים את דף ההרצה לכוס כימית.
- ממלאים (עד הסימון שעל גבי דף ההרצה) את הכוס הכימית בפאזה הניידת.
- מחכים עד שהחומרים המופרדים יגיעו כ-5 ס"מ לסוף הדף ומוציאים.
המרחק שינועו חומרי התערובת, תלוי בשני גורמים :
- עוצמת הקישור לפאזה הנייחת.
- התמוססות בפאזה הניידת - ככל שהחומר מתמוסס טוב יותר בפאזה הניידת, הוא ינוע מרחק גדול יותר.
RF (Relative flow) - נדידה יחסית
עריכה
נדידה יחסית - המרחק שעברה התערובת ביחס לפאזה הניידת.
נוסחא : מרחק שעבר החומר / המרחק שעברה הפאזה הניידת.
דוגמא :
- המרחק שנדד החומר - 2 ס"מ.
- המרחק שנדדה הפאזה הנעה - 5 ס"מ
- RF = 0.4.
ניסוי
עריכהTLC (Thin Layer Chromatography) = כרומטוגרפיית שכבה דקה
עריכה- פאזה נייחת - משטח (זכוכית, נייר אלומיניום או פלסטיק) המצופה חומר סופג(סיליקה, אלומינה או תאית).
- פאזה ניידת - תערובת.
מרחק
עריכההפאזות הן הידרופיליות או הידרופוביות. למשל, אם הפאזה הנייחת הידרופילית (כמו למשל סיליקה); הפאזה הניידת תהיה הידרופובית (כמו למשל תערובת של אתנול ואצטון).
טענו כי ישנם 2 גורמים הקובעים את המרחק :
- עוצמת הקישור לפאזה הנייחת.
- התמוססות בפאזה הניידת.
כלומר, על פי הדוגמא, חומר שירוץ רחוק יותר יהיה חומר שאוהב יותר את הפאזה הניידת, כלומר יהיה הידרופובי.
ניסוי
עריכהכרומטוגרפיה בעמודה/קולונה (Column)
עריכההעקרון
עריכה- התערובת מופרדת בתוך עמודה.
- החומרים יזרמו החוצה כתלות בעוצמת הקישור שלהם לפאזות השונות.
- ככל שהחומר קשור חזק יותר לפאזה הנייחת הוא יצא אחרון.
שיטות
עריכהקיימות כרומטוגרפיות רבות המתבצעות בעמודה, רבות מהן נלמדו בשיעורי ביוטכנולוגיה בנושא שיטות הפרדה. עבור ביוטכנולוגיה מעבדות יש לדעת כרומוטוגרפיה על מחליפי יונים, וכן גם, כמרומטוגרפיה על פי פולריות
הפרדת צבעי מאכל בעמודה
עריכההפרדת פיגמנטים ממיצוי עלי צמחים בעמודה
עריכהפיגמנט (בעברית: צִבְעָן) הן תרכובת צבעונית המצויות בתאיהם של יצורים חיים (בנושא זה נתעסק בפיגמנטים המצויים בעלים של צמחים).
כמעט כל סוגי התאים בבעלי חיים, כמו תאי עור, עין, פרווה ושיער מכילים פיגמנטים. יצורים שיש להם חסר חמור בפיגמנטציה מכונים לבקנים.
הפיגמנטים, בהיותם צבע, מסוגלים לקלוט אנרגיית אור (פירוט בפיזיקה תיכונית/קרינה וחומר.
משפחת הקרטנואידים
עריכה- גוונים : צהוב-כתום-אדום.
- ייצור : מיוצרים באור ובחושך (בניגוד לכלורופיל).
- קרוטנואיד נפוץ : B קרוטן, ממנו נוצר ויטמין A.
- תפקיד : הגנה מפני אור הגורם ליצרת תרכובות חמצן ראקטיביות הפוגעות בצמח.
- מבנה : בעלי שרשרת פחמנית ארוכה,לכן, הם הידרופוביים.
כלורופיל
עריכה
- גוון: ירוק.
- ייצור: באור בלבד.
- תפקיד:הכלורפיל הוא מרכיב מרכזי בתהליך הפוטוסינתזה; הוא עוזר בקליטת אנרגיית אור לשם יצרת פחמימות פשוטות אי רוגניות. לכן, הוא נקרא פוטורצפטור.
- מבנה : טבעת פורפירינית (במרכזה עומד מגנזיום, אליו קשורים 4 חנקים) הקשורה לשרשרת פחמנית ארוכה. לכן, הם הידרופוביים.
- כלורופילים נפוצים :
- כלורופיל A ( ) - יותר הידרופובי.
- כלורופיל B ( ) - בעל מולקולת חמצן ולכן יותר הידרופילי מכלורופיל A.
ניסוי
עריכההפרדת פיגמנטים ממיצוי עלי צמחים בעמודה
הפרדת צבעי מאכל בעמודה
עריכההוא צבע המוסף למזון או למשקה על מנת לשפר את מראהו. דוגמאות למזונות שמוסיפים צבעי מאכל :
- ביצה – צבע כתום לביצה ; באמצעות קפסנט'ין (c160E) או באמצעות לוטאין (E161b) לביצה של עופות.
- בשר דגים (סלמון, פורל) – צבע ורדרד באמצעות קנט'אקסנט'ין (E161g).
- מזונות מתוקים – גלידה, שלגונים, גומי ועוד.
קייים שני סוגים של צבעי מאכל :
- צבעי מאכל טבעיים – מופקים מרקמות, מעצמות של חיות, מצמחים ויטמינים. כמו : כורכום, פפריקה מתוקה, אבקת סלק, וכדומה.
- צבעים מלאכותיים – צבעים תעשייתי; סינתטיים (חצי טבעיים) .כמו :
- קוצ'יניל (E120) – עשוי מחרקים.
- טרטרזין (E102) – צבע מאכל הגורם לשלל של תופעות לוואי. נאסר לשימוש בארה"ב וברטניה.
עוד בנושא
עריכהיתרונות וחסרונות בשימוש בצבעי מאכל טבעיים
עריכהיתרונות :
- בריא יותר.
חסרונות :
- פחות עמידים.
- טעם וריח לוואי חזקים.
- יקר.