نشاط عملي يوّضح طرق استخلاص واستكشاف “الصبغيات” من الخضراوات

2011 الكيمياء في حياتنا اليومية

غريس ودفورد

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الخضراوات الصبغيات طرق استخلاص الصبغيات البيولوجيا وعلوم الحياة

الأهداف:

1- استكشاف الصبغيات الموجودة في الخضروات المختلفة.

2- تطبيق طرق استخلاص الصبغيات من الخضراوات.

 

الأدوات التي تحتاجها:

– جزر وخضروات زاهية اللون

– زبدة ذائبة

– منديل ورقي أو ورق نشاف

– مبشرة

– وعاء قياس أسطواني أو ملعقة صغيرة بالإضافة إلى ملعقة طعام كبيرة

– لوح تقطيع

– أوعية زجاجية أو كؤوس

– زيت معدني

– مصفاة أو قمع

 

خطوات العمل:

1– قم ببشر كمية قليلة من الجزر، أي بمقدار 4 ملاعق كبيرة تقريباً.

2- ضع نصف كمية الجزر المبشور في كوب وحركه مع مقدار ملعقتين صغيرتين من الزيت المعدني.

3- ضع المصفاة أو القمع فوق عنق الوعاء وضع منديلاً ورقياً على المصفاة (أو القمع).

صبّ نصف مزيج زيت الجزر المعدني من خلال المنديل الورقي. وبعد عدة دقائق سيقطر المحلول الذي يحتوي على الصِبْغ عبر المصفاة. ضعه جانباً.

4- امزج النصف الاخر من الجزر المبشور مع ملعقة صغيرة من الزبدة الذائبة وملعقتين صغيرتين من الزيت المعدني.

5- ضع القمع أو المصفاة وعليها المنديل الورقي فوق الوعاء الثاني، ثم صب مزيج زيت الجزر المعدني والزبدة. وبعد عدة دقائق سيقطر محلول الصِبْغ من خلال المصفاة. ضع هذا المحلول جانباً.

6- ارفع الأوعية نحو مصدر ضوئي، وقارن بين لوني المحلول الأول والثاني. كرر النشاط مستخدماً خضروات مختلفة.

 

يمكنك استخدام هذه الطريقة لاختبار الخضروات ذات الألوان الزاهية، مثل الطماطم والسبانخ، أو يمكنك القيام بالتجربة التالية لفصل الصبغيات الموجودة في الخس.

ستحتاج في هذه التجربة إلى: خس أحمر، أسيتون (مزيل طلاء الأظافر)، خلاط، وعاء زجاجي، ورق نشاف (أو منديل ورقي)، أعواد مسح قطنية، كوب ومصفاة.

 

يجب أن تحذر أثناء تنفيذ هذا النشاط من استنشاق الأسيتون أو وضعه بالقرب من فمك وأنفك، واحذر وضعه أيضاً في كوب بلاستيكي أو خلاط بلاستيكي لأنه سيصهر البلاستيك.

1- اقطع الجزء العلوي الأحمر من ورقتين أو ثلاث من أوراق الخس واخلطها بواسطة الخلاط الى أن يصبح الخليط طرياً، ثم ضعه في الوعاء الزجاجي مع كمية مساوية من مزيل طلاء الأظافر (الأسيتون).

قم بعد ذلك بتصفية الخليط الذي أصبح ملوناً الى وعاء آخر، قص ورق النشاف الى شرائط بعرض بوصتين (5سم) وطول عشر بوصات (25سم)، ثم ارسم خطا طوله بوسة واحدة تقريبا (205سم) من أسفل كل شريط مستعينا بقلم رصاص ثم ضع قطعة من ورق النشاف بشكل قائم في الكأس.

2- قص نهاية عود المسح القطني. اغمس الطرف المقصوص في السائل إلى أن يلمس منتصف الخط الذي رسمته على الورق النشاف. انتظر حتى تجف البقعة ثم كرر التجربة مرتين أو ثلاث مرات.

3- امزج ربع كوب من الأسيتون مع ربع كوب من الماء، ثم أضف ثلاث ملاعق كبيرة من هذا المحلول إلى الكأس. اترك هذا السائل حوالي عشر دقائق حتى تمتصه ورقة النشاف، ثم اتركها حتى تجف. ماذا ترى؟

 

تحليل النشاط:

إن الكثير من الصبغيات، مثل البيتاكاروتين (صبِغْ برتقالي) والكلوروفيل (صِبْغ أخضر)، تكون قابلة للذوبان في الدهون كالزيت والزبدة.

وقد استخدمتَ في النشاط نوعين مختلفين من الدهون لاستخلاص أكبر قدر ممكن من الصبغيات من النباتات، واستطعتَ استخلاص الصبغيات القابلة للذوبان في الدهون فقط في هذه التجربة.

وبما أن الصبغيات لا تذوب جميعها في الدهون، فلعلك  لم تتمكن من استخلاص كل الصبغيات من كل نوع من أنواع الخضروات التي جربتها. أيها تحتوي على صبغيات قابلة للذوبان في الدهون؟

 

كما أن الفيتامينات الموجودة في الصبغيات هي أيضاً قابلة للذوبان في الدهون، لذلك لا يمكن للجسم امتصاص هذه الفيتامينات إلا إذا ذابت في الدهون، وهذا هو أحد أسباب ضرورة توافر كمية كافية من الدهون في غذائنا.

وفي نشاط المتابعة استخدمتَ الأسيتون بدلاً من الدهون كي تذيب الصبغيات.

وقد أذاب الأسيتون بعض الصبغيات التي لا تذوب في الدهون. وإذا قمت بالتجربة في نشاط المتابعة، فلابدّ أنك لاحظت أن البقع الملونة  في أسفل الورقة قد انفصلت إلى ألوان مختلفة لدى انتشارها في أعلى الورقة.

 

فقد قام الأسيتون بفصل الصبغيات ونقلها من أعلى الورقة، ما جعلك تتمكن من رؤيتها بسهولة أكبر.

لقد انفصلت الألوان لأن جزيئات الصبغيات المختلفة لها أوزان مختلفة وتنتقل عن طريق الأسيتون بسرعات مختلفة.

كما تحتوي أوراق الخس الحمراء على الكلوروفيل وصبغيات حمراء مائلة إلى اللون البني، لذلك لابد أنك رأيت بقعتين منفصلتين على ورقتك: بقعة خضراء وبقعة بنية تميل الى الأحمر.

 

يوجد الصبغ الاحمر في الخس لحمايته من أشعة الشمس المفرطة لأن الكثير من الضوء يؤدي الى امتصاص الكلوروفيل للطاقة بشكل أسرع يفوق قدرة النبات على استخدامها.

لاسيما ان هذه الطاقة الزائدة ضارة بالنبات، أما الصبغ الاحمر فيمتص بعضا من تلك الطاقة الزائدة من الشمس لحماية النبات.

 

الخضراوات

تحتوي الفاكهة والخضروات المختلفة على الصبغيات المختلفة، فبعض الصبغيات تساعد النبات على تلقي الضوء واستخدامه، بينما يساعد بعضها الآخر الفاكهة والأزهار على البروز ضمن محيطها كي تجذب إليها الحشرات والطيور التي تساعد في تلقيح الأزهار أو نشر البذور.

وترتبط بعض الصبغيات بفيتامينات مختلفة، وهذا هو أحد أسباب ضرورة تناول الفاكهة والخضراوات المتنوعة، مثل الجزر الذي يحتوي على صبغ البيتاكاروتين (الذي ينتج فيتامين A).

عندما تذهب الى السوق، انظر الى الفاكهة والخضراوات لتكتشف عدد الألوان الموجودة فيها.

 

حبر الحبّار

يهرب الحبّار، وشبيهه المعروف باسم الصبيدج، من الحيوانات المفترسة عن طريق بخ غمامة كبيرة سوداء من الحبر في طريقها.

كان الصِبْغ الموجود في حبر الحبّار والمعروف باسم ”السَّبيدج“ يُستعمل في القرن التاسع من أجل إضفاء لون بني خفيف على الصور الفوتوغرافية، كما تُستخدم اليوم الصبغيات الاصطناعية في التصوير الضوئي. 

لكن ما زال حبر الحبّار يستعمل في إكساب بعض أنواع المعكرونة اللون الأسود.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]