Stärkeabbau mit Speichelamylase

Stärkenachweis, Nachweisreaktionen
Iod-Stärkelösung mit 1 mL Speichel nach 1 Minute , © Klaus Ruppersberg
von Klaus Ruppersberg
Information
Die zum Stärkenachweis beliebte Lugolsche Lösung ist seit kurzem als „körperschädigend (GHS08) eingestuft. Hintergrund ist u.a., dass Überempfindlichkeiten gegenüber Iod eine größere Aufmerksamkeit gewidmet wird. Eine 0,005 molare Iodlösung hat jedoch gegenwärtig keine GHS-Einstufung und erfüllt den gleichen Zweck.
Aufgabe:Geräte und Chemikalien
1 Becherglas (250mL), 1 heizbarer Magnetrührer, 1 Rührmagnet, 1 Pasteurpipette, Papiertücher als Unterlage, 50mL Stärkelösung (w=1%, möglichst frisch hergestellt, einmal aufgekocht), 10 Tropfen Iodlösung (c=0,005mol/L) (Abb.1 ), ca. 1mL Speichel, (Smartphone-)Kamera zur Dokumentation
Durchführung
  • Gib ca. 50 mL Stärkelösung in das Becherglas und stelle die Heizplatte auf ca. 37 °C (Abb.2 ).
  • Dokumentiere nun alle Schritte mit der Kamera: Gib ca. 10 Tropfen Iodlösung hinzu, bis eine deutliche Färbung eintritt (je nach Stärkesorte kann die Färbung blau, rötlich oder schwarz sein).
  • In die körperwarme Lösung kommt nun ca. 1mL Speichel.
  • Veränderungen werden beobachtet und dokumentiert.
Beobachtung
Nach der Zugabe von 10 Tropfen Iodlösung wird die Stärkelösung blau (Abb.3 ). Nach Zugabe von ca. 1mL Speichel entfärbt sich die Lösung im Laufe von 10 min (Abb.4 ).
Erklärung
Stärke ist ein α-1,4-verknüpftes Polymer der Glucose, das spiralig aufgebaut ist. (Teilweise gibt es auch Seitenketten durch 1,6-Verknüpfungen.) Zunächst entsteht die Iod-Stärke-Einschlussverbindung, die je nach verwendeter Stärkesorte blau, rötlich oder schwarz gefärbt ist.
Die im Speichel vorhandene Amylase zerteilt das spiralförmige Stärkemolekül in „Zweier-Einheiten: Maltose-Moleküle. Aufgrund der Verzweigungen gibt es größere Reststücke (Grenzdextrine). Aufgrund von ungeradzahligen Zufällen bei der Spaltung ergeben sich auch Maltotriose-Moleküle. Wenn von diesen wieder eine „Zweier-Einheit abgespalten wird, ergeben sich auch Glucose-Moleküle, die mit einem GOD-Test (Urin-Teststreifen aus der Apotheke) nachgewiesen werden können. Maltose kann durch Reaktion mit Ammoniak (s. Literatur) oder einem primären Amin in alkalischer Lösung (s. Versuchskarte2) nachgewiesen werden.
Literatur: Ruppersberg, Klaus: Stärkeverdauung durch Speichel was kommt eigentlich dabei heraus? MNU Journal 69(5/2016), S.325 – 328
Unterricht Chemie
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Fakten zum Artikel
aus: Unterricht Chemie Nr. 179 / 2020

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