Benedicts Reagenz ist eine Lösung von Kupfersulfat, Natriumcarbonat und Natriumcitrat in Wasser. Es wird verwendet, um das Vorhandensein bestimmter Arten von Kohlenhydraten, die als reduzierende Zucker bekannt sind, zu erkennen. Diese Substanzen können chemische Reaktionen eingehen, bei denen sie Elektronen an andere Verbindungen abgeben, wodurch neue Substanzen entstehen, und sie reagieren auf diese Weise mit Benedikts Reagenz zu einer unlöslichen, rötlich gefärbten Verbindung. Glukose und Fruktose erzeugen eine positive Reaktion, Saccharose – Haushaltszucker – jedoch nicht. Das Reagenz wird bei Lebensmitteltests und zum Nachweis von Glukose im Urin verwendet, die ein Zeichen für Diabetes sein kann.
Arten von Kohlenhydraten
Kohlenhydrate können Monosaccharide sein, bei denen es sich um einfache Moleküle wie Glucose (C6H12O6) handelt; Disaccharide, die aus zwei miteinander verbundenen Monosacchariden bestehen, beispielsweise Saccharose; oder Polysaccharide, die lange Ketten aus vielen Monosaccharid-Einheiten sind. Monosaccharide haben immer eine Carbonylgruppe – ein Kohlenstoffatom, das durch eine Doppelbindung mit einem Sauerstoffatom verbunden ist – das mit Benedikts Reagens reagiert. Einige Disaccharide, wie Maltose und Lactose, haben Carbonylgruppen, andere nicht; es hängt davon ab, wie die Monosaccharid-Einheiten miteinander verbunden sind. Bei Saccharose sind ein Glucose- und ein Fructose-Molekül so verbunden, dass ihre Carbonylgruppen aufgebrochen werden. Polysaccharide, wie Stärke, haben sehr wenige dieser Gruppen und erzeugen daher keine oder nur eine geringe Reaktion.
So funktioniert es
Reduzierende Zucker reagieren mit dem Kupfersulfat in Benedikts Reagenz und reduzieren es zu Kupfer I-Oxid, einer unlöslichen, rötlich gefärbten Verbindung, die einen Niederschlag bildet. Das Natriumcarbonat wird benötigt, um die Lösung alkalisch zu machen, was für die Reaktion einiger Kohlenhydratarten unerlässlich ist, während das Natriumcitrat die Reaktion des Kupfersulfats mit dem Alkali verhindert. Die Lösung ist aufgrund des Kupfersulfats blau gefärbt. Der Test ist im Wesentlichen qualitativ, das heißt, er dient lediglich dazu, zu überprüfen, ob ein reduzierender Zucker vorhanden ist oder nicht, und nicht, um die Menge zu bestimmen. Es kann jedoch als grober quantitativer Test verwendet werden, da eine grünliche Farbe nur wenig reduzierenden Zucker anzeigt; gelb, etwas mehr; und rot, viel.
Mit einem anderen Reagenz, der sogenannten quantitativen Benedict-Lösung (QBS), lässt sich ziemlich genau bestimmen, wie viel reduzierender Zucker in einer Probe vorhanden ist. Es ähnelt dem normalen Reagenz, enthält jedoch zwei zusätzliche Chemikalien. In dieser Lösung wird ein positives Ergebnis durch einen weißen Niederschlag und den Verlust eines Teils der anfänglichen blauen Farbe angezeigt. Die Intensität der Farbe zeigt die Menge an reduzierendem Zucker in der Probe an und kann mit einem sogenannten Kolorimeter gemessen werden.
Verwendung in Lebensmitteltests
Lebensmittel können auf Zuckerreduzierung getestet werden, indem eine kleine Menge zerdrückt oder gemahlen und in einem Reagenzglas zu Benedicts Reagenz gegeben und dann einige Minuten lang erhitzt wird. Die Farbe der resultierenden Lösung zeigt an, ob eine dieser Verbindungen vorhanden ist und gibt eine ungefähre Vorstellung davon, wie viel. Dieser Test erkennt Zucker, der häufig in Lebensmitteln vorhanden ist, wie Glukose, Fruktose, Maltose und Laktose. Saccharose, die am häufigsten verarbeiteten Lebensmitteln zugesetzt wird, wird jedoch nicht erkannt. Kochen von Saccharose mit verdünnter Salzsäure spaltet sie in Glucose und Fructose, die dann nachgewiesen werden können.
Verwendung in der Medizin
Das Vorhandensein von Glukose im Urin kann ein Zeichen für Diabetes sein. Das Testen einer Urinprobe mit dem Benedict-Reagenz ist eine einfache Möglichkeit, bei Personen mit Verdacht auf diese Krankheit das Vorhandensein von Glukose zu überprüfen. Es ist jedoch kein definitiver Test, da andere reduzierende Zucker die gleiche Reaktion hervorrufen. Bei positiven Urintests müssen weitere Tests durchgeführt werden, um den Zustand zu bestätigen. Schwangere Frauen können auf diese Weise in regelmäßigen Abständen getestet werden, um einen Schwangerschaftsdiabetes zu erkennen, der während der Schwangerschaft bei Frauen ohne Vorgeschichte der Erkrankung auftreten kann.