Který druh jablek má nejvíce železa?

Studium obsahu Fe (III) iontů v různých odrůdách jablek

Vorobyová A. 1
1 Městský samosprávný vzdělávací ústav střední škola č. p. 60
Savelyeva M.A. 1
1 Městský samosprávný vzdělávací ústav střední škola č. p. 60

Autor práce byl oceněn diplomem vítěze III. stupně

Text práce je umístěn bez obrázků a vzorců.
Plná verze práce je k dispozici v záložce “Job Files” ve formátu PDF

úvod

Ne nadarmo je železo zařazeno na seznam životně důležitých mikroelementů: v našem těle je ho velmi málo, ale bez něj by nebylo možné vykonávat mnoho funkcí. Bez železa by naše buňky zůstaly bez kyslíku a tělo by mělo sníženou imunitu. Kromě toho je železo součástí antioxidačních enzymů, které chrání buňky před destruktivními účinky oxidačních produktů. Bez železa nemůže štítná žláza a centrální nervový systém plně fungovat.

Dětský organismus potřebuje železo nejen pro krvetvorbu, ale také pro tvorbu rostoucích tkání, děti tedy potřebují více železa než dospělí. Nedostatkem železa u nás trpí asi 50-60 % předškolních dětí a třetina školáků.

Jednou z hlavních příčin nedostatku železa u dětí je samozřejmě špatná výživa. Částečně doplnit nedostatek železa je možné prostřednictvím ovoce, které ale obsahuje více železa?

Jablka jsou nejdostupnějším ovocem pro miliony lidí, jsou rozšířená, levná v kteroukoli roční dobu a dobře se skladují.

Hypotéza: Předpokládáme, že jablka obsahují dostatečné množství železa, aby pokryla denní potřebu dětského organismu.

Objektivní: určit obsah železitých (III) iontů v různých odrůdách jablek.

Úkoly:

Zjistěte význam železa pro lidský organismus.

Zjistěte vliv nedostatku železa na lidské zdraví.

Metody studia pro stanovení Fe (III) iontů.

Určete obsah iontů Fe (III) v různých odrůdách jablek.

Předmět studia – jablka různých odrůd.

Předmět studia — obsah železa v různých odrůdách jablek.

Fáze projektové činnosti: analýza různých zdrojů informací k danému tématu, sumarizace informací, plánování experimentální činnosti, provádění experimentů, sumarizace výsledků experimentální činnosti, analýza experimentálních dat, závěry.

Metody výzkumu:

Metoda je způsob, jak dosáhnout cílů a záměrů studie.

Empirický: pozorování, experiment, modelování.

Teoretický: analýza a komparace, zobecnění, klasifikace.

Matematický: měření, metoda vizualizace dat, modelování.

Hlavní část

Kapitola 1. Teoretické zdůvodnění problému

1.1. Význam železa pro lidský organismus

Železo je nezbytný stopový prvek, který hraje důležitou roli ve fungování buněk v mnoha tělesných systémech. Biologický význam železa je určen jeho schopností reverzibilně oxidovat a redukovat. Tato vlastnost zajišťuje účast železa v procesech tkáňového dýchání.

Navzdory nízkému obsahu železa v lidském těle (3-5 g) je svým významem jedinečným mikroelementem. Železo je součástí krevního hemoglobinu a podílí se na přenosu kyslíku z plic do všech tkání, orgánů a orgánových systémů našeho těla. A bez kyslíku člověk nemůže žít ani pár minut. To je způsobeno skutečností, že životně důležitá činnost všech živých buněk je nemožná bez neustálého příjmu energie, jejíž výroba je zajištěna složitými biochemickými reakcemi, které se v nich vyskytují a zahrnují kyslík. Přímou dodávku kyslíku do každé buňky zajišťuje proteinová sloučenina hemoglobin, která je součástí červených krvinek.

Hemoglobin byl poprvé objeven v roce 1839 německým badatelem R. Huenefeldem jako součást červených krvinek – erytrocytů. Hemoglobin se skládá ze dvou částí: velké bílkovinné molekuly – globinu a v ní zabudované nebílkovinové struktury – hemu, v jejímž jádru je iont železa. Toto železo se snadno slučuje s kyslíkem a právě kombinace kyslíku se železem barví krev do červena. Kyslík je oxidační činidlo. Iont železa transportuje molekulu kyslíku do místa oxidace.

Atom hemového železa je schopen připojit a darovat molekulu kyslíku. V tomto případě se mocenství železa nemění, tj. zůstává dvojmocné. Pro tuto vlastnost anglický fyziolog, jeden ze zakladatelů vědy o dýchání, J. Barcroft, nazval hemoglobin „nejúžasnější látkou na světě“. Kromě toho hemoglobin plní další velmi důležitou funkci – odstraňuje oxid uhličitý z místa oxidace. A pokud je kyslík přiváděn do buňky hemem, pak je oxid uhličitý „odveden“ globinem.

Jakou roli tedy hraje mikroelement železo v našem těle? Obrovský. Za prvé produkuje hemoglobin, který umožňuje červeným krvinkám zásobovat všechny buňky těla kyslíkem. Také železo v kombinaci s kyselinou listovou obsaženou v jablkách aktivuje proces krvetvorby, proto jsou tyto plody nejlepší prevencí proti chudokrevnosti a leukémii. Za druhé, odstraňují radioaktivní látky, snižují množství cholesterolu a minimalizují škody způsobené kouřením. Plody jablek mají navíc regenerační účinek. Pokud na oblast odřeniny nebo řezu nanesete jemně rozdrcenou jablečnou dužinu, pokožka se začne rychle hojit.

1.2 Vliv nedostatku železa na lidské zdraví.

Tělo dospělého člověka obsahuje asi 3 – 5 gramů železa (asi 0,02 %), z toho 78 % je hlavní aktivní složkou krevního hemoglobinu, zbytek je součástí enzymů jiných buněk, katalyzujících procesy dýchání v buňkách.

Při nedostatku železa v lidském těle se v krvi snižuje množství hemoglobinu a červených krvinek – erytrocytů a vzniká onemocnění – anémie. Růst a duševní vývoj dětí jsou opožděné. Dospělí pociťují neustálou únavu, slabost, závratě a bolesti hlavy. Snižuje se paměť a koncentrace, začínají problémy s kůží a sliznicemi, zranitelná je dutina ústní, trávicí trakt a dýchací cesty, což může být jednou z příčin dermatitid, ekzémů, rýmy, gastritidy atd.

Příčinou nedostatku železa je nevyvážená strava, krevní ztráty, hormonální poruchy, chronická gastritida se sníženou kyselinotvornou funkcí a dysbakterióza.

Předpokládá se, že optimální intenzita příjmu železa je 10-20 mg/den. Nedostatek železa se může vyvinout, pokud je příjem tohoto prvku do těla nižší než 1 mg/den. Práh toxicity železa pro člověka je 200 mg/den.

Denní potřeba železa u člověka je následující: děti – od 4 do 18 mg, dospělí muži – 10 mg, dospělé ženy – 18 mg, těhotné ženy ve druhé polovině těhotenství – 33 – 38 mg. Ženy mají o něco vyšší potřebu než muži.

Zpravidla stačí železo z potravy, v některých speciálních případech (chudokrevnost, ale i dárcovství krve) je nutné užívat přípravky s obsahem železa a doplňky výživy (hematogen, ferroplex).

1.4. Metody stanovení Fe(III) iontů:

1.4.1. Kolorimetrie

Kolorimetrická metoda je jedním z možných způsobů, jak kvantitativně stanovit v roztocích přítomnost různých látek, které mohou buď produkovat barevné roztoky, nebo se nějakou reakcí přeměnit na barevné sloučeniny v roztocích.

Kolorimetrická metoda je založena na fotometrickém srovnání hustoty barvy studovaných roztoků, zkoumaných v procházejícím světle, s barvou normálních roztoků, ve kterých je pozorované barvivo přítomno ve známých množstvích (volba – s barvou empiricky zvolenou a odebranou jako norma určitého barevného středu).

Kolorimetrie označuje analytické metody založené na měření absorpce světla barevnými roztoky ve viditelné části spektra.

Standardní nebo referenční roztok je roztok s přesnou koncentrací použitou pro srovnání se zkoušeným roztokem.

V kolorimetrii se používají chemická činidla, která se stanovovanou látkou tvoří barevné sloučeniny. Porovnáním výsledné barvy s barvou standardního roztoku téže látky se stanoví obsah barevné látky ve zkušebním roztoku.

Intenzita barvy roztoku je přímo závislá na koncentraci rozpuštěné barevné látky a na tloušťce příslušné vrstvy roztoku. Tato závislost je vyjádřena základním zákonem kolorimetrie – Bouguer-Lambert-Beerovým zákonem:

kde ε je molární absorpční koeficient (l/(mol ∙ cm)), jehož hodnota závisí na povaze látky, rozpouštědle a vlnové délce záření,

c je koncentrace barevné látky (mol/l),

ℓ—tloušťka absorbující vrstvy (cm).

Pokud paprsek paprsků bílého světla prochází skleněnou kyvetou naplněnou barevným průhledným roztokem, intenzita světla zeslábne v důsledku odrazu na fázových rozhraních (vzduch-sklo, sklo-kapalina), rozptylu od suspendovaných částic nevyhnutelně přítomných v roztoku, a to především v důsledku absorpce zářivé energie barevných částic. Intenzita záření procházejícího kyvetou s barevným roztokem a dopadajícího na sítnici lidského oka nebo na citlivé fyzické zařízení (fotobuňku) bude proto menší než intenzita světelného paprsku vstupujícího do kyvety.

Míra absorpce dopadajících světelných vln různých délek barevnými roztoky není stejná. Absorpce zářivé energie roztokem ve viditelné a ultrafialové oblasti spektra je selektivní a závisí na vlastnostech absorbujících molekul nebo iontů.

1.4.2. Fotokolorimetrie

Objektivnější posouzení intenzity barvy pomocí fotoelektrických metod pomocí fotoelektrokolorimetrů.

Ve fotokolorimetru se intenzita barvy zjišťuje pomocí fotočlánku, tj. vrstvy polovodiče (selen, sulfid stříbrný apod.) nanesené na kovové desce, fotočlánek přeměňuje světelnou energii na elektrickou energii. Světelný tok dopadající na fotobuňku v ní vybudí elektrický proud. Proud vznikající ve fotobuňce je zaznamenáván citlivým galvanometrem zapojeným do obvodu, jehož výchylka jehly je úměrná osvětlení fotobuňky.

K práci byl použit fotokolorimetr KFK-3-01. Je určen k měření propustnosti, optické hustoty průhledných kapalných roztoků a rychlosti její změny a také ke stanovení koncentrace roztoků. Měření lze provádět v širokém spektrálním rozsahu od 315 do 990 nm.

Stanovení optické hustoty.

Ke stanovení koncentrace látky se měří optická hustota zkušebního roztoku (D, ic) a standardního roztoku (DCT). Při hmotnostních fotokolorimetrických rozborech se pro stanovení koncentrace zkušebního roztoku používá kalibrační graf, který slouží ke grafickému zjištění koncentrace zkušebního roztoku na základě jeho optické hustoty.

Kalibrační graf je vytvořen následovně. Připraví se řada standardních roztoků dané látky se známými koncentracemi pokrývající rozsah možných změn koncentrací této látky ve zkoušeném roztoku.

Různé přesně odměřené objemy standardního roztoku se nalévají z byrety do 100 ml odměrných baněk a do každé dávky se přidávají vhodná činidla, která způsobí zbarvení analyzovaného roztoku po značku.

Na základě optické hustoty všech roztoků je sestrojen kalibrační graf, vynášející hodnoty koncentrací standardních roztoků na osu x a hodnoty jejich optických hustot na osu pořadnice. Nalezené body jsou spojeny jednou čarou.

Stanovení optické hustoty připravených standardních roztoků začíná mírně zbarveným roztokem. Roztok se nalije do kyvety, umístí se do otvoru fotokolorimetru a stanoví se odečet přístroje v porovnání se slepým pokusem. Výsledky měření se zapisují do tabulky.

Kapitola 2. Praktické zdůvodnění problému

2.1. Stanovení obsahu Fe(III) iontů v různých odrůdách jablek

Stanovil jsem obsah iontů železa (III) v následujících odrůdách jablek: „Golden“, „Honey“, „Gala“, „Idared“, „Semerenko“.

Příprava roztoku železa 1 g/dm 3

Příprava standardního roztoku železa o hmotnostní koncentraci 1 g/dm 3 se provádí rozpuštěním karbonylového železa v kyselině chlorovodíkové a roztok železa (II) o koncentraci 20 μg/cm 3 se připraví z tzv. hlavní řešení. K tomu se 10 cm 3 hlavního roztoku převede do odměrné baňky o objemu 500 cm 3 a objem se upraví po značku 0,01 M roztokem kyseliny sírové.

Konstrukce kalibračního grafu

V odměrných baňkách o objemu 50 cm 3 přidejte 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0 cm 3 roztoku železa (20 μg/ml), 10 cm 3 roztoku hydrochloridu hydroxylaminu v kyselině chlorovodíkové a 1 cm 3 roztoku ortofenantrolinu, 10 cm 3 roztoku octanu amonného a necháme 15 minut, poté se objem upraví na značka vodou a optická hustota se měří roztoky vzhledem ke kontrolnímu roztoku. Kontrolní roztok se připravuje stejným způsobem, ale bez přidání roztoku železa.

Optická hustota se měří na spektrofotometru Unico 2100. Dále se na milimetrový papír vynese graf závislosti ∆A = f (M)._Fe), kde ∆A je hodnota rovna rozdílu v absorpci světla mezi testovacím a kontrolním roztokem.

Tabulka 1. Optická hustota roztoků železa (III)

Objem, ml

m (Fe),

ug/ml

Optická hustota

Pokud se vás zeptá, která potravina obsahuje hodně železa? S největší pravděpodobností na to odpovíte v jablkách . Spěchám tě zklamat. Koncentrace mikroprvků v tomto ovoci je extrémně nízká a je uvnitř 0.02 mg – 0.1 mg na 100 g výrobku (v závislosti na odrůdě). Nasycení těla železem pomocí jablek se rovná snaze uhasit žízeň pohledem do vody. Ale nebuďte naštvaní, kromě jablek existuje mnoho potravin obsahujících železo, o kterých si budeme povídat. Nejprve ale malý úvod.

Čas na čtení: 7 minut a jablko

Nízká hladina železa v těle je častým problémem, který postihuje odhadem dvě miliardy lidí na celém světě. Nedostatek minerálu nemá nejlepší vliv na lidské zdraví a může způsobit i anémii z nedostatku železa. Objevuje se únava, nedostatek energie, bledne kůže, vypadávají vlasy – a to nejsou všechny příznaky, kterým budete muset čelit.

Jak víme, nejlepším lékem na každou nemoc je prevence. Proto EVA Blog dal dohromady TOP 10 produkty , který pomůže doplnit hladinu železa v krvi a vyhnout se jeho nedostatku.

Funkce železa v těle

Železo – biologicky důležitý minerál , který v těle plní řadu funkcí:

podílí se na tvorbě energie;
snižuje pocit únavy;
podporuje kognitivní funkce;
posiluje imunitní systém;
transportuje kyslík do celého těla;
podílí se na tvorbě červených krvinek a hemoglobinu;
podporuje proces buněčného dělení.

Kolik železa byste měli denně přijmout z jídla? Dávkování do značné míry závisí na pohlaví a věku, v průměru je 18 мг v день . Abychom však byli přesnější, pojďme se obrátit na tabulku a určit si sami denní příjem tohoto minerálu.

Věk	Mužčiny	Ženщины	Těhotné ženy	kojící ženy
Od narození do 6 měsíců	0,27 mg	0,27 mg
7-12 měsíců	11 mg	11 mg
1-3 let	7 mg	7 mg
4-8 let	10 mg	10 mg
9-13 let	8 mg	8 mg
14-18 let	11 mg	15 mg	27 mg	10 mg
19-50 let	8 mg	18 mg	27 mg	9 mg
51 let a více	8 mg	8 mg

Jak rozpoznat deficit

Nízká hladina železa je poměrně běžná a u některých skupin lidí je naprosto běžná. To ale neznamená, že tento stav nestojí za pozornost. Naopak je důležité hlídat hladinu minerálu v krvi, aby se předešlo vážnějším zdravotním problémům. Takže následující příznaky mohou naznačovat nedostatek železa:

únava;
dušnost;
tachykardie;
časté bolesti hlavy;
potíže se soustředěním;
vypadávání vlasů;
exacerbace chronických chorob;
změny tělesné teploty, častý pocit chladu;
bledá kůže;
vředy (zácpy) v koutcích úst atd.

Pokud zaznamenáte podobné příznaky, nespěchejte do lékárny. Nejprve se poraďte s lékařem a nechte se vyšetřit, abyste pochopili, jakou hladinu železa máte aktuálně v krvi a zda potřebujete nějakou léčbu.

Pro koho je důležité sledovat hladinu železa v těle?

Existují lidé, kteří by měli sledovat hladinu železa v krvi, a mezi ně patří:

těhotné a kojící ženy;
kojenci a malé děti;
ženy se silnou menstruací;
dárci krve;
lidé s určitými nemocemi (onkologie, gastrointestinální poruchy);
osoby, které užívají léky, které narušují vstřebávání železa;
vegani a vegetariáni;
sportovců.

Abyste se vyhnuli stavům nedostatku, stačí mít ve stravě potraviny bohaté na železo. Vždyť co může být lepšího než zdravá a vyvážená strava?

10 potravin s vysokým obsahem železa

Nyní se dostáváme k nejzajímavější části. Níže jsou uvedeny potraviny, kterým byste měli věnovat zvláštní pozornost a zařadit je do svého jídelníčku.

Sesame

Lídrem v obsahu železa je bezpochyby sezam. 100 g malých semínek může obsahovat cca 16 mg tohoto mikroelementu. To je 89 % denní hodnoty. Nezapomínejte tedy pravidelně přidávat sezamová semínka do příloh, salátů, smoothies, jogurtů a dalších jídel. Je také cenným zdrojem vlákniny, rostlinných bílkovin, antioxidantů, vitamínů B a dalších.

Mořská kala

Mořské řasy (kelp), které neustupují sezamu, zaujímá přední místo také v obsahu železa – 16 mg ve 100 g čerstvého produktu. Nezastírejme, že ne každý miluje mořské řasy. Pokud jste ale příznivci takových dobrot, dělejte saláty častěji.

Kakao

Nikdy by vás nenapadlo, že kakao může obsahovat velké množství železa. Ale je to opravdu tak. Obsahuje 100 g kakaového prášku 13,9 mg minerální. To je 77 % denní potřeby těla. Působivé, že? Je nepravděpodobné, že budete moci spotřebovat sto gramů kakaa najednou, abyste doplnili své tělo cenným mikroelementem. Ale sníst kousek hořké čokolády je jiná věc. Mimochodem ve 100 g čokolády 3,4 mg žláza. S pamlsky to ale nepřehánějte, protože všeho zdravého je s mírou.

Fazole

Je tu spousta místa na toulky. Nebudeme se dlouho nudit úvahami, navrhujeme, abychom okamžitě přešli na seznam zástupců rostlinného zdroje železa:

čočka – 11,8 mg (65 % denní hodnoty);
sójové boby – 9, 7 mg (53 % denní hodnoty);
hrášek – 7 mg (38 % denní hodnoty);
fazole – 5,9 mg (32 % denní hodnoty).

Všechna data byla vzata na 100 g produktu.

Pšeničné otruby

Určitě jste už nejednou slyšeli o prospěšnosti otrub pro tělo. Zlepšují činnost trávicího traktu, zlepšují hormonální hladinu, zlepšují stav pokožky, odstraňují toxiny, dodávají tělu vlákninu a cenné živiny. Ne bez železa. Podle různých zdrojů obsahuje 100 g zpracované pšenice od 10,6 do 14 mg tohoto mikroelementu.

Ústřice

Něco na straně bohatých, říkáte. Bylo by ale nečestné projít kolem a nemluvit o ústřicích. Bezesporu je to pochoutka pro každého, ale pokud jím jste, nedostatku železa se nebojíte. 100 g ústřic jich obsahuje tolik jako celých 7 mg železo – 38 % denního příjmu. Vezměte na vědomí tuto informaci.

Játra a vnitřnosti

Některé z nejznámějších zdrojů železa jsou orgánová masa: játra, ledviny a srdce. Jak se ukázalo, jsou nejen chutné, ale také velmi zdravé. Podívejme se na čísla:

Obsahuje 100 g hovězích jater 6,9 mg železo (38 % denní hodnoty);
Obsahuje 100 g hovězích ledvin 6 mg železo (33 % denní hodnoty);
Obsahuje 100 g hovězího srdce 4,8 mg železa (26 % denní dávky).

Někteří vědci navrhli, že nedostatek mikroživin je méně častý u lidí, kteří pravidelně jedí maso. Ve skutečnosti je červené maso skutečně hlavním zdrojem hemového železa (nachází se pouze v mase, drůbeži, rybách a korýších), které je tak nezbytné pro lidi náchylné k anémii.

Piniová oříška

Pokračujeme v našem seznamu produktů. A piniový oříšek se do něj úspěšně láme. O jeho prospěšnosti se můžeme bavit dlouho, ale nás zajímá pouze množství železa, které obsahuje. Takže 100 g tohoto výživného ořechu obsahuje 5,5 mg žláza. To je zase 30,5 % denního příjmu. Vezměte prosím na vědomí, že se doporučuje sníst nejvýše 30 g loupaných jader denně, protože jsou velmi výživné.

Tofu

Tofu nebo fazolový tvaroh budou skutečným objevem pro lidi se speciálními nutričními potřebami (vegany a vegetariány). Obsahuje spoustu tělu prospěšných živin. Tolik železa je ve 100 g sójového tvarohu 5,4 mg – 30 % denní potřeby. Dopřejte si sýr a získejte nejen potěšení, ale i zdravotní benefity.

červené maso

A tady je poslední uchazeč o místo ve vašem menu. Červené maso dobře zažene hlad a nasytí tělo nezbytnými živinami, včetně železa. 100 g mletého hovězího obsahuje 2,7 mg tohoto minerálu. A to je 15 % denního příjmu.

Tady asi skončíme. Ale co zelenina a ovoce, možná budete rozhořčeni. Tyto potravinářské výrobky nebyly zahrnuty do tohoto hodnocení, protože mají nízký obsah železa. Nebo jsme na něco zapomněli? Napište do komentářů, jaké další potraviny jsou podle vás bohaté na železo a měly by být zařazeny do vašeho jídelníčku.

Viz také:

Ukrajinská kuchyně: 5 receptů na lahodná národní jídla
Jak zvýšit hladinu hemoglobinu pomocí výživy
Olej z černého kmínu: výhody, kontraindikace, jak užívat
Lněná semínka: 6 prospěšných vlastností, o kterých jste nevěděli