Определение аминокислот в сигаретном табаке

Дата создания: 2015/03/23

Курение табака - вредная привычка, самая массовая в наше время токсикомания. Табакокурение является одной из важнейших причин многих распространенных и тяжелых заболеваний (сердечно-сосудистых заболеваний, бронхиальной астмы, эмфиземы легких, рака легких, губы и др.) и становится поистине острой социальной проблемой.

Однако, несмотря на активно проводимую борьбу с курением, огромная армия курильщиков во всем мире и в нашей стране пока не только не уменьшается, но даже увеличивается. Увеличение круга курильщиков происходит в последнее время за счет женщин и подростков.

Методом анонимного анкетирования (приложение №1) было обследовано 86 человек – студентов I - II курса Красноярского медико-фармацевтического колледжа. Было выявлено, что из числа опрошенных курят – 38%, в т. ч. 30 % девушек (от общего числа девушек) и 81 % юношей (от общего числа юношей). Большинство опрошенных начали курить в 14-16 лет, а 8% - начали курить в 12-13 лет.

Из общего числа респондентов лишь 18% знают или примерно представляют «анатомию» сигареты, 32% слышали когда-то о составе сигаретного дыма.

Одной из важнейших мер борьбы с курением является разъяснение вреда курения.

На вопрос: Что вы знаете о вреде курения? - большинство людей, как правило, приводят высказывание, что капля никотина убивает лошадь. Действительно, многие считают, что курение вредно из-за содержащегося в табаке сильного яда – никотина. Это верно, но лишь отчасти. В табаке и табачном дыме сейчас установлено наличие нескольких сотен токсических веществ. Это, помимо никотина, оксид углерода, соли тяжелых металлов, радиоактивные продукты, оксиды азота, синильная кислота, фенолы и др. Все эти соединения являются продуктами сухой перегонки табака, которая происходит при курении.

Химический состав обработанных листьев табака следующий: никотина – 1-4 %, углеводов – 2-20 %, органических кислот – 5-17 %, аминосоединений (это в основном белки и свободные аминокислоты) – 1-13 %, эфирных масел – 0,1-1,7%.

От различного соотношения веществ, входящих в состав табака, зависит его качество. В составе высших сортов табака углеводы преобладают над аминосоединениями, у низших сортов — наоборот. Предмет нашего исследования - определение аминокислот в сигаретном табаке.

Аминокислоты табака сами по себе биологической опасности не представляют, однако при сгорании табака, т.е. при курении, происходит окисление аминокислот с образованием различных оксидов азота. Таким образом, в дополнение к общеизвестной никотиновой интоксикации курильщик получает еще целый букет азотистых токсикантов.

Оксиды азота - оксид азота (II) NO и более опасный диоксид азота NO2 - содержатся в табачном дыме в довольно высоких концентрациях.

Диоксид азота воздействует в основном на дыхательные пути и легкие, понижает сопротивляемость организма к респираторным заболеваниям, что может привести к развитию, например, бронхита.

Диоксид азота (NO2) также вызывает изменения состава крови, в частности, уменьшает содержание в крови гемоглобина, что препятствуют переносу гемоглобином кислорода и поступлению кислорода в органы тела, что приводит к кислородной недостаточности. Диоксид азота также усиливает действие канцерогенных веществ, способствуя возникновению злокачественных новообразований, влияет на иммунную систему, повышая чувствительность организма, особенно детского, к патогенным микроорганизмам и вирусам.

Оксид азота (NO) играет более сложную роль в организме, поскольку образуется эндогенно и участвует в регуляции просвета сосудов и дыхательных путей. Под действием поступающего извне с табачным дымом оксида азота эндогенный его синтез в тканях уменьшается, что приводит к сужению сосудов и дыхательных путей. При этом экзогенные порции оксида азота могут приводить к кратковременному расширению бронхов и более глубокому поступлению табачного дыма в легкие.

Оксиды азота не случайно присутствуют в табачном дыме, так как их поступление в дыхательные пути усиливает абсорбцию никотина. В последние годы также обнаружена роль оксида азота в формировании никотиновой зависимости. NO высвобождается в нервной ткани под влиянием поступившего никотина. Это приводит к уменьшению высвобождения симпатических нейромедиаторов головного мозга и облегчению стресса. С другой стороны, ингибируется обратный захват дофамина, и его повышенные концентрации создают вознаграждающий эффект никотина.

Определение аминокислот проводилось в табачном экстракте 5 марок сигарет: Winston, Vogue, More, More light, Alliance light. Выбор марок сигар для исследования был обусловлен предпочтениями студентов, которые выявлены в результате анонимного анкетирования.

Для определения аминокислот была использована методика, основанная на способности аминосоединений, содержащих свободную аминогруппу, взаимодействовать с нингидрином. Нингидриновая реакция достаточно чувствительна и позволяет определить суммарное содержание аминокислот в табачном материале.

Методика определения

В ступке растирают 100 – 200 мг сигаретного табака с 5 – 10 мл дистиллированной воды. Настаивают смесь в течение 1 – 2 часов, периодически встряхивая ее, затем отфильтруют через складчатый бумажный фильтр. К 0,5 – 1 мл фильтрата добавляют 3-4 капли 0,5 %- ного водного раствора нингидрина, смесь перемешивают и нагревают на водяной бане 5 – 10 минут до появления интенсивного фиолетового окрашивания.

Концентрация аминокислот в табачном листе определяется методом фотоэлектроколориметрии.

Согласно закону Ламберта-Бера оптическая плотность раствора прямо пропорциональна концентрации. D = ε · C · h ε– молярный коэффициент поглощения света, зависящий от природы вещества и его физического состояния, С – концентрация, h – толщина слоя раствора через который проходит свет (мм).

Мы не ставили задачей точное количественное определение аминокислот, поэтому, определив оптическую плотность исследуемых растворов, согласно закону Ламберта-Бера, нами был составлен сравнительный ряд различных марок табачной продукции по содержанию в них аминокислот: Winston > More light > More > Alliance light >Vogue

Таким образом, все исследуемые марки сигарет содержат аминосоединения. Содержание аминокислот выше в сигаретах марки Winston, которые являются наиболее дешевыми сигаретами. Популярные в последнее сигареты light по содержанию аминокислот сравнимы с обычными сигаретами, более того содержание аминокислот в табаке сигарет More light, оказалось выше, чем у обычных сигарет аналогичной марки.

На основании полученных результатов можно сделать выводы:

• Содержание аминокислот выше в низших сортах табака. Как правило, это сигареты низкой ценовой политики и поэтому более доступны молодёжи.
• Содержание аминокислот в сигаретах light сравнимо с обычными сигаретами. Таким образом, безвредные, по мнению курильщиков, «легкие» сигареты оказываются не менее опасными для здоровья.

Нет безвредных сигарет!

В борьбе с курением большое значение имеет пропаганда здорового образа жизни и специальная, прицельная противотабачная агитация. Однако слова должны подкрепляться практическим доказательством.

Данные работы могут использоваться для разъяснения вреда курения. Ведь аминокислоты обязательно присутствуют в листьях табака, и сколько бы производители сигарет не говорили, что они

«облегчают» сигареты, уменьшая содержание никотина, курильщик всё равно получает целый «букет» токсических веществ, среди них и оксиды азота.

Исходя из того, что методика определения аминокислот в сигаретном табаке легко воспроизводима, можно провести подобное исследование и на занятиях по химии, на факультативных занятиях, во внеаудиторной работе, обсуждая токсичность продуктов сгорании аминосоединений, содержащихся в табаке.