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비타민 C의 정량 산화-환원 올립니다

비타민 C의 정량 [산화-환원]

비타민 C의 정량

목표
산화, 환원 적정을 통해서 오렌지 주스의 비타민 C 함량을 확인한다.

핵심 내용
산화, 환원, 적정(titration), 종말점, 당량점, 정량

관련 자료
표준 일반 화학 실험 (제 5 개정판) 실험 15 산화-환원 적정: 과망간산법
Principles of Modern Chemistry, 5th Ed. Ch. 6 Solutions, p.p. 163-170.
?J. Food Sci., Kim & Kim, 53, 1525, 1988 (Journal of Food Science)

배경
비타민 C와 괴혈병의 역사
괴혈병은 비타민C 결핍증이다. 괴혈병에서 관찰되는 증상은 `전신 피로감, 하품, 호흡 곤란, 두통, 메스꺼움, 변비, 우울증, 식욕 감퇴, 잦은 혈관 출혈, 두부 hair follicle주위의 출혈, 잇몸 출혈, 월경 불순, 뼈나 관절 통증이나 출혈, 창백증 빈혈, 뼈의 연화` 등이다.

히포크라테스(Hippocrates)의 저서에도 괴혈병 기록이 있고 십자군 원정대, 신대륙 탐험대, 아프리카 희망봉을 돌아서 장기간 항해를 하던 선원들, 북미에서는 서부 개척자와 남북 전쟁 때, 흉년과 기근 시에 괴혈병 환자가 많았다고 한다. 최근 10년 동안에도 전쟁 및 분쟁 때문에 세워진 아프리카의 5군데의 난민 수용소 인원의 1.5%-44%이 괴혈병에 시달렸고 산모 및 노인들이 특히 심하였다.

이런 괴혈병이 신선한 야채나 과일을 섭취함으로써 치료되며 예방된다는 것을 경험적으로 알게 되어 van Riebeeck J. 는 1652년, South Africa의 희망봉 근처에 Cape Town이라는 도시를 건설하여 희망봉을 돌아서 항해하던 Dutch East India Co.소속 선원에서 발생하던 괴혈병을 치료해 주고 신선한 야채와 과일을 선박에 공급해 주었다고 한다.

또 Sir Gilbert Blane은 1795년 영국 의회에서 영국 해군 병사에게는 하루 반 온스의 lime juice를 의무적으로 공급할 것을 명하는 법률을 제정한 바 있으며 영국 상선의 선원도 이 규정을 지켜야 한다는 법률이 1844년 영국 의회를 통과하였다. 영국 해병의 별명이 Limey인 것은 매일 lime juice를 먹지 않으면 안 된다는 이 규정에서 유래하였다. 이처럼 영국은 일찍이 괴혈병의 심각성을 인식하여 이를 예방하고 치료할 수 있었기에 막강한 해군력을 보유한 Pax Britanica시대를 유지할 수 있었을 것이다.

이상과 같이 괴혈병의 발병 기전(mechanism)이 명확히 밝혀지기 전에도 괴혈병의 원인, 치료 및 예방법의 원칙이 이미 확립되었다. 1932년이 되어서야 센트-죠지(Szent-Gyorgyi)에 의해 괴혈병을 예방하고 치료할 수 있는 물질은 비타민 C라는 것이 밝혀졌고, 현재에는 구조와 특성, 작용 기전(mechanism)까지도 밝혀졌다.

비타민 C의 화학적 특성
먼저 비타민 C의 화학적 성격을 살펴보면 L-ascorbic acid는 dehydro-L-ascorbic acid로 쉽게 산화된다. 또 dehydro-L-ascorbic acid는 2,3-diketo-L-gulonic acid로 산화된다.

L- ascorbic acid와 dehydro-L-ascorbic acid사이의 변환은 가역적 산화, 환원 변환이지만 dehydro-L-ascorbic acid이 2,3-diketo-L-gulonic acid로 산화되는 것은 비가역적 반응이다. 즉 비타민 C는 dehydroascorbic acid로 산화되면서 다른 물질을 환원시키는 환원제로서 작용할 수 있는 물질이다.

비타민 C는 동물의 collagen을 합성하는데 필수적이다. 비타민 C가 부족하면 collagen 합성 과정이 차단되어 괴혈병의 전형적 증상인 출혈, 감염 및 뼈의 연화 등의 증상이 나타난다. (collagen은 혈액 응고에 관여하는 물질이다.)

Collagen을 합성하는 효소는 2가 상태의 철분(Fe2+)과 느슨하게 결합하고 있어야 활성형 효소로 작용하며, 철분이 산

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[문서정보]

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자료제목 : 비타민 C의 정량 산화-환원 올립니다
파일이름 : 비타민 C의 정량 [산화-환원].doc
키워드 : 비타민,C의,정량,산화,환원,올립니다
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