Prueba de Benedict para Carbohidratos simples (Monosacáridos)

Los Carbohidratos o Hidratos de Carbono se clasifican de acuerdo al número de moléculas de azúcar que se combinen en: Monosacáridos, como glucosa, fructosa, ribosa y galactosa, ya que contienen solo un azúcar monómero.  Disacáridos, tales como sucrosa, maltosa y lactosa, contienen dos azúcares monómeros unidos entre sí.  Polisacáridos, tales como el almidón, glucógeno, celulosa y quitina, contienen muchos azúcares monómeros unidos entre sí.

Los monosacáridos tienen la formula (CH2O)n, donde “n” generalmente está integrado por 3 a 8. Los monosacáridos contienen muchos grupos hidróxilos y una cetona o un grupo funcional aldehído.  Esos grupos polares hacen que el azúcar sea muy soluble en agua.

La Glucosa (C₆H₁₂O₆) contiene un grupo aldehído (Figura 1). La Fructosa tiene la misma fórmula como la glucosa, pero es cetona. Estas diferencias en estructuras (isómeros) dan a los dos monosacáridos propiedades químicas ligeramente diferentes.

Figura 1.  Glucosa y grupos funcionales. 
Traducido. Fuente: www.ccnmtl.columbia.edu/

Reactivo de Benedict:

Algunos azúcares tienen la propiedad de oxidarse en presencia de agentes oxidantes como el ión Fe⁺³ o Cu⁺². Debido a la presencia de un grupo carbonilo libre (C=O), que es oxidado y genera un grupo carboxilo (-COOH). Por lo tanto, los azúcares con un grupo carbonilo libre son los azúcares reductores y aquellos en los que el grupo carbonilo se encuentra combinado en unión glicosídica se conocen como azúcares no reductores.

Existen varias reacciones químicas que permiten determinar la presencia de un azúcar reductor o no. La prueba de Benedict es una de ellas, se basa en la reacción o no de un azúcar con el ion Cu⁺². 

El reactivo de Benedict contiene: carbonato de sodio, sulfato de cobre, y citrato de sodio. El Na₂CO₃ confiere a la solución un pH alcalino necesario para que la reacción pueda llevarse a cabo. El citrato de sodio mantiene al ion Cu⁺² en solución, ya que tiene la propiedad de formar complejos coloreados poco ionizados con algunos de los metales pesados.  Con el cobre produce un complejo de color azul.

Si se le agrega al reactivo una solución de azúcar reductor y se calienta hasta llevar la mezcla a ebullición, el azúcar en solución alcalina a elevadas temperaturas se convertirá en D-gluconato y su ene-diol, rompiéndose luego en dos fragmentos altamente reductores, los cuales con sus electrones expuestos, reaccionarán con el Cu⁺⁺.   Esto puede tardar menos de 5 minutos en un baño maría.

Se obtiene entonces un azúcar oxidado y dos iones Cu⁺. Posteriormente el Cu⁺ producido reacciona con los iones OH^- presentes en la solución para formar el hidróxido de cobre:

Cu ⁺ + OH ^- → Cu(OH) (precipitado amarillo)

El hidróxido pierde agua:

2Cu(OH) → Cu₂O (precipitado rojo ladrillo) + H₂O

La aparición de un precipitado amarillo, anaranjado, o rojo ladrillo evidencia la presencia de un azúcar reductor en las muestras de alimentos que contengan monosacáridos (Fig.2).

Fig.2.  Algunas reacciones obtenidas al agregar Benedict a muestras con azúcares simples.

¿Qué se espera de las observaciones de la Prueba de Benedict para azúcar reductor?

Fuente: http://brilliantbiologystudent.weebly.com/benedicts-test-for-reducing-sugars.html

Observaciones No cambio de color (Azul) Verde Amarillo Naranja Rojo ladrillo

Interpretaciones No azúcar reductor presente Cantidades traza de azúcar reductor presente Bajas cantidades de azúcar reductor presente Cantidad moderada de azúcar reductor presente Grandes cantidades de azúcar reductor presente