2:52 ص
علوم الاغذية -
كتب الزراعة
كتاب : الأسس و التطبيقات العملية للأجهزة المستخدمة في تحليل المواد الغذائية و المستحضرات الصيدلية و السوائل البيولوجية
2013 تأليف نخبة من اساتذة كلية الزراعة في جامعة الاسكندرية
تتزايد أهمية تفهم الأسس العلمية و التطبيق العملي لإستخدام مطياف الإمتصاص الذري و أجهزة الفصل بالهجرة الكهربية و أجهزة تحليل الأحماض الأمينية و التطبيق العملي لإستخدام أجهزة الكروماجرافيا الغازية و الميكروسكوب الإلكتروني في تحليل المواد الغذائية و المستحضرات الصيدلية و السوائل البيولوجية و الأنسجة النباتية و الحيوانية و ملوثات البيئة و التربة بوجه عام.
و يقدم هذا المرجع شرحاً مستفيضاً لأجهزة قياس طيف الإمتصاص Atomic absorption لتقدير تركيز العناصر و الذي يعتمد عملها على الحقيقة المعروفة و التي تشير إلى أن الذرة الحرة لعنصر ما تمتص الضوء عند طول موجة خاصة بهذه العناصر و التي تحدد بالتركيب الإلكتروني الضوئي ... و يجب أن يتوفر في جهاز قياس طيف الإمتصاص مصدر ضوء و هو عبارة عن لمبة كاثود Hollow cathode و Flame atomizer و وحدة لفصل ألوان الطيف إلى طول موجة محددة بواسطة monochromator و وحدة تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربية photomultiplier و وحدة القراءة Read out device و بإستخدام القانون:
Absorbance = log IO/IT = Kc
يمكن تقدير تركيز الذرات (C) في موقع رش العنصر.
و يقدم الكتاب بين يديكم حصيلة المعرفة عن كيمياء البروتينات إذ يضم الكثير من التفاصيل عن هذه المركبات العضوية المحتوية على عنصر النيتروجين و خاصة كيمياء الأحماض الأمينية التي تمثل الوحدات البنائية لها ... كما تشمل التفاصيل كثيراً من المعلومات عن الطرق التي ترتبط بها هذه الوحدات البنائية لتكون جزيئات البروتينات إلى الكثير من المعلومات عن خواصها الكيمائية و الحيوية و التقدم في وسائل تحليلها ... و في الواقع لم تتقدم كيمياء البروتينات إلا بعد إستعمال التحليل المائي في منتصف القرن التاسع عشر كوسيلة لبحث تركيب هذه المواد حيث مكنت هذه الطريقة الباحثين من تفكيك جزيئات البروتينات و فصل وحداتها البنائية بحالة أقرب ما تكون عليه في وضعها الطبيعي. و قد استخدمت الطرق الفيزيائية في دراسة خواص الأحماض الأمينية و البروتينات و سلوكها في المحاليل كما وجه الإهتمام لإيجاد طرق مختلفة لدراسة تركيب البروتينات و معرفة وضع وحدات الأحماض الأمينية في الجزئ. و أما عن تقدير الأحماض الأمينية، فهناك العديد من الطرق اللونية التي تستخدم مع بعض الأحماض الأمينية (التيروسين – السستين – الهستيدين – التربتوفان) حيث يتفاعل جوهر متخصص مع المجموعة الوظيفية في هذه الأحماض و يتولد لون مميز درجة عمقه تتناسب مع تركيز الحمض الأميني. كما توجد طرق ميكروبيولوجية تعتمد على ميكروب حساس لنقص أو غياب الأحماض الأمينية في بيئة النمو حيث يؤثر على معدل نمو الميكروب و توجد سلالات حساسة لنقص الأحماض الأمينية هي التي تستخدم في تقديرها، و طرق إنزيمية حيث تستخدم إنزيمات متخصصة في التقدير مثل إستخدام الأرجينيز لتقدير الأرجنين أو قد يستخدم الأمينوديكربوكيسليز المتخصص لنزع مجموعة الكربوكسيل من حمض أميني معين ثم تقدير حجم ثاني أكسيد الكربون الناتج.
و في عام 1958 أستحدث Moore, Spachman & Stein التبادل الأيوني لفصل الأحماض الأمينية الداخلة في تركيب البروتينات و أيضاً الأحماض الأمينية و مشتقاتها في السوائل الفسيولوجية و ذلك بإستخدام مبادل كاتيوني مع إسترداد كل حمض أميني ثم تقديره كمياً بجوهر الننهيدرين.
و قد ركز هذا المرجع أيضاً على فصل الجزيئات كبيرة الحجم و الوزن الجزيئي بالهجرة في المجال الكهربي بحيث أصبح وسيلة فعالة للتعرف عليها و كذا لتتبع و تقدير درجة نقاوتها و هو ما يعرف Electrophoresis ... و الطريقة تعتمد حقيقة على أن تلك الجزيئات مثل البروتينات تمتلك شحنة كهربائية و لذلك فهي قادرة على الهجرة في المجال الكهربائي و التطبيقات الأولية للهجرة في المجال الكهربائي تمت في محاليل السكروز و لكن الطبيعة المعقدة لتلك الطريقة أدت إلى إرتفاع ثمن الأجهزة اللازمة لإجرائها قد قللت إلى حد كبير من إنتشارها ... و قد ساعد إستخدام جل النشا أو المواد الصناعية الأخري بدلاً من محاليل السكروز إلى زيادة إستخداماتها العديدة الحالية مما مكنت من إكتشاف إمكانية الفصل على جل البولي أكريلاميد.
و قد تدرجت المعلومات في هذا الكتاب إلى إمكانية و كيفية إستخدام الكروماتوجرافيا بالغاز للكشف عن و تقدير العديد من المركبات و التي تتبع مجموعات كيميائية مختلفة مثل الأحماض الأمينية و السكريات و المنتجات البترولية كذلك المبيدات بمجموعاتها المختلفة مثل المبيدات الكلورونية العضوية و المبيدات الفسفورية و مجموعة الكاربامات و الأكسيم كاربامات و كذا مجموعة البيرثرويدات المصنعة. بالإضافة إلى ملوثات البيئة مثل ثنائي الفينيل عديد الكلور و عديد الحلقات الأروماتية و رباعي كلور و ثنائي بنزودايوكسين (TCDD) و بعض المواد التي ثبت تحفيزها لتكوين السرطان و بالتالي و لشدة سمية هذه المبيدات و بعض نواتج هدمها و تلويثها للبيئة فإنه تجري الطرق لتقدير متبقياتها في العينات الغذائية و الحيوان و منتجاته. و في الإنسان المعرض لمثل هذه السموم خاصة في الدم (و البول) ... و كذا يجب تقديرها في البيئة من ماء و تربة و هواء ... و قد ساهم البحث الدؤوب لتحليل دراسة تركيب الزيوت و الدهون من الأحماض الدهنية و مشتقاتها بالكروماتوجرافي من إختراع التحليل الكروماتوجرافي في الوسط الغازي الذي أطلق عليه لاحقاً الكروماتوجرافي الغازي حيث بسط هذا الإختراع إمكانية إستخدامه في تحليل المركبات غير الطيارة بعد تحويل بعض المجموعات غير الطيارة بها إلى طيارة ... كما ساعد إستنباط الكروماتوجرافي بالتجزئة و تحت ضغط من إختراع أجهزةHigh performance liquid chromatography و التي لعبت دوراً هاماً في فصل المركبات ذات الحساسية للحرارة و صعبة الفصل مثل البروتينات و الجليسريدات مرتفعة الوزن الجزيئي و التي أطلق عليها لاحقاً High pressure liquid chromatography.
هذا و قد اشتمل المرجع محل الدراسة على فصل عن الميكروسكوب الماسح Scanning Electron Microscope و الميكروسكوب الضوئي و اللذان لهما نفس الوظيفة الأساسية و هي توضيح الأشياء الصغيرة جداً و التي لا تري بالعين المجردة و لكن الفرق بينهما أنه في حالة الميكروسكوب الإلكتروني الماسح يستعمل ما يسمي كمرة الإلكترون Electron beam بينما في الميكروسكوب الضوئي يتم استعمال الضوء الطبيعي مشتملاً على الآشعة فوق البنفسجية.
و لو أن الميكروسكوب الإلكتروني الماسح (SEM) له حدود في التشغيل و التطبيق نظراً لوجود Electron beam و وسط التشغيل (التفريغ) فإن الكمرة الإلكترونية و وسط التشغيل تؤثران في الحصول على معلومات مختلفة عن العينات المراد فحصها و ذلك بإستخدام أدوات عديدة ملحقة يه من بين هذه الأدوات الآتي:
X-ray spectrometer
Backscattered electron detector
Cryo-stage and semi-conductor device specimen
Holder
و بينما نجد أن الميكروسكوب الإلكتروني التقليدي Conventional transmission electron microscope (CEM) يشابه الميكروسكوب الضوئي فإن الميكروسكوب الإلكتروني الماسح (SEM) يشابه في الكثير من النقاط (أو الأوجه) الميكروسكوب CEM الذي يعطي قوة تمييز عالية جداً (very high resolution) و التي قد تصل إلى 1 انجستروم تقريباً في حالة صور البلورات و هكذا يمكن الحصول على قوة تكبير عالية جداً (تصل إلى مليون مرة) الأمر الذي يمكن من بحث و دراسة التركيب الجزيئي.
و يعتبر هذا المؤلف ذو فائدة كبري للمتخصصين في المجالات الصناعية و معامل التحليلات و كذا طلاب الدراسات العليا المهتمون بنتائج التحليلات التي تجري على تلك الأجهزة.
-------------------
-------------------------------------
ليست هناك تعليقات: