Benedictin reagenssi on kuparisulfaatin, natriumkarbonaatin ja natriumsitraatin liuos vedessä. Sitä käytetään havaitsemaan tietyntyyppisten hiilihydraattien läsnäolo, jotka tunnetaan pelkistävinä sokereina. Nämä aineet voivat käydä läpi kemiallisia reaktioita, joissa ne antavat elektroneja muille yhdisteille, mikä johtaa uusien aineiden muodostumiseen. Glukoosi ja fruktoosi tuottavat positiivisen reaktion, mutta sakkaroosi – pöytäsokeri – ei. Reagenssia käytetään elintarvikkeiden testaamiseen ja glukoosin havaitsemiseen virtsassa, mikä voi olla merkki diabeteksesta.
Hiilihydraattityypit
Hiilihydraatit voivat olla monosakkarideja, jotka ovat yksinkertaisia molekyylejä, kuten glukoosia (C6H12O6); disakkaridit, jotka koostuvat kahdesta yhteen sitoutuneesta monosakkaridista, esimerkiksi sakkaroosista; tai polysakkarideja, jotka ovat monien monosakkaridiyksiköiden pitkiä ketjuja. Monosakkarideilla on aina karbonyyliryhmä – hiiliatomi, joka on liitetty happiatomiin kaksoissidoksella – joka reagoi Benedictin reagenssin kanssa. Joillakin disakkarideilla, kuten maltoosilla ja laktoosilla, on karbonyyliryhmiä, ja joillakin ei; se riippuu siitä, miten monosakkaridiyksiköt liitetään yhteen. Sakkaroosissa glukoosi ja fruktoosimolekyyli yhdistetään siten, että niiden karbonyyliryhmät rikkoutuvat. Polysakkarideissa, kuten tärkkelyksessä, on hyvin vähän näitä ryhmiä, ja siksi ne tuottavat vain vähän tai eivät ollenkaan.
Miten se toimii
Pelkistävät sokerit reagoivat Benedictin reagenssin kuparisulfaatin kanssa ja pelkistävät sen kupari I -oksidiksi, liukenemattomaksi, punertavaksi yhdisteeksi, joka muodostaa sakan. Natriumkarbonaattia tarvitaan liuoksen tekemiseksi emäksiseksi, mikä on välttämätöntä tietyntyyppisten hiilihydraattien reagoimiseksi, kun taas natriumsitraatti estää kuparisulfaatin reagoimasta alkalin kanssa. Liuos on sinistä kuparisulfaatin vuoksi. Testi on olennaisesti laadullinen, eli sitä käytetään yksinkertaisesti tarkistamaan, onko pelkistävää sokeria läsnä, eikä määrää. Sitä voidaan kuitenkin käyttää raakana kvantitatiivisena testinä, koska vihertävä väri osoittaa vain vähän pelkistävää sokeria; keltainen, hieman enemmän; ja punainen, paljon.
Toisella reagenssilla, joka tunnetaan nimellä kvantitatiivinen Benedictin liuos (QBS), voidaan määrittää melko tarkasti, kuinka paljon pelkistävää sokeria on näytteessä. Se on samanlainen kuin tavallinen reagenssi, mutta sisältää kaksi muuta kemikaalia. Tässä ratkaisussa positiivinen tulos ilmaistaan valkoisella sakalla ja osan alkuperäisen sinisen värin menettämisestä. Värin voimakkuus osoittaa pelkistävän sokerin määrän näytteessä, ja se voidaan mitata kolorimetrillä.
Käyttö elintarvikkeiden testauksessa
Elintarvikkeiden sokeripitoisuutta voidaan testata murskaamalla tai jauhamalla pieni määrä ja lisäämällä se johonkin Benedictin reagenssiin koeputkessa ja lämmittämällä sitten useita minuutteja. Tuloksena olevan liuoksen väri osoittaa, onko jokin näistä yhdisteistä läsnä, ja antaa karkean käsityksen siitä, kuinka paljon. Tämä testi havaitsee elintarvikkeissa yleisesti esiintyvät sokerit, kuten glukoosin, fruktoosin, maltoosin ja laktoosin. Se ei kuitenkaan tunnista sakkaroosia, joka on yleisimmin lisätty jalostettuihin elintarvikkeisiin. Sakkaroosin keittäminen laimealla suolahapolla jakaa sen glukoosiksi ja fruktoosiksi, jotka voidaan sitten havaita.
Käyttö lääketieteessä
Glukoosin esiintyminen virtsassa voi olla merkki diabeteksesta. Virtsanäytteen testaaminen Benedictin reagenssilla on yksinkertainen tapa tarkistaa glukoosin esiintyminen ihmisillä, joiden epäillään sairastavan tätä tautia. Se ei kuitenkaan ole lopullinen testi, koska muut pelkistävät sokerit tuottavat saman reaktion. Jos virtsatestit ovat positiivisia, on suoritettava lisätestejä tilan vahvistamiseksi. Raskaana olevia naisia voidaan testata tällä tavalla säännöllisin väliajoin raskausdiabeteksen havaitsemiseksi, joka voi ilmetä raskauden aikana naisilla, joilla ei ole aiemmin ollut sairautta.