Scuole aperte 2008 – 2009
Biotecnologia e Genetica
Attività del 21 apr. 09
Domande di apertura:
-
Che cos’è l’amido?
Come viene digerito?
A quale temperatura funziona meglio l’attività enzimatica?
- Comprendere che le attività enzimatiche sono influenzate da variabili.
STRUMENTI E MATERIALI:
Amido puro
Fetta di pane
Una patata
Beker da 50 ml, da 100 ml, da 600 ml
Pipette
Piastra elettrica
Termometro
Pesa
Spatolina
Acqua
Lugol
Strisce di dosaggio del glucosio
Amiloglucosidasi
-amilasi
PROCEDIMENTO:
Per prima cosa verificare la presenza di amido nel pane
e nella patata mettendo una goccia di lugol sia sul pane,
sia sulla patata, sia sull’amido
Preparare un’unica soluzione di amido nel beker da 600
ml, facendo sciogliere 10 g di amido in 100 ml di acqua
Mescolare fino a completa dissoluzione
Dividere la soluzione così ottenuta in 2 beker da 50 ml
Aggiungere il ogni beker 1 ml di -amilasi e mescolare
(primo enzima)
Aggiungere 1 ml di amiloglucosidasi nel secondo beker
da 50 ml (secondo enzima)
In questo modo avremo in un beker solo l’enzima amilasi e nell’altro i due enzimi -amilasi e
amiloglucosidasi
Posizionare tutti i beker sulla piastra e scaldiamo per 10
minuti fino ad una temperatura di 35° - 40°
Dopo 10 minuti togliere dalla piastra e immergere le
strisce nei due beker
Osservare
A.P.
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Cosa mi aspetto che accada? Potrebbe cambiare colore la striscia di dosaggio di glucosio? In
quale beker?
I beker
Amido + -amilasi
II beker
Amido + -amilasi + amiloglucosidasi
Striscia colore
Giallo-bianco negativo
Striscia colore
Verde- verde acqua positivo
OSSERVAZIONI:
Si osserva che la presenza di amido si evidenzia quando il lugol diventa da marrone a viola.
Poiché l’amido puro è diventato viola, e anche il pane e la patata, si deduce che sia nel
pane sia nella patata c’è amido.
Le strisce per il dosaggio di glucosio servono per
mettere in evidenza la presenza di zucchero cioè il
glucosio. Nel I beker il risultato è negativo, mentre nel
secondo beker la striscia evidenzia la presenza di
glucosio.
CONCLUSIONI:
L’-amilasi non riesce a rompere la molecola di amido,
infatti il glucosio non è presente in soluzione (la
molecola di amido viene digerita in parte e diventa
maltosio)
Nel II° beker il glucosio viene messo in evidenza dalle
strisce di dosaggio. Infatti l’enzima glucosidasi rompe l’amido e lo trasforma in glucosio più
velocemente perché ha ricevuto una molecole già digerita in parte.
Per far avvenire più velocemente la reazione nel I° beker bisognerebbe aumentare la
concentrazione di enzima o aumentare la temperatura.
L’amido è la principale riserva energetica delle piante, dove si concentra soprattutto nei
tuberi, quali patata e tapioca, e nei semi, come quelli di riso, mais e grano. Allo stato nativo
si presenta sottoforma di granuli, con forme e dimensioni variabili a seconda delle piante da
cui deriva.
Dal punto di vista alimentare, l'amido è una sostanza importantissima anche per l'uomo,
poiché costituisce la parte preponderante dei carboidrati complessi assunti in
un'alimentazione equilibrata. Lo ritroviamo in grandi quantità nelle patate, nella pasta, nel
riso e più in generale nei cereali e nei loro derivati. A temperatura ambiente è insolubile in
acqua, ma è in grado di assorbirla in grandi quantità.
Dal punto di vista chimico, l'amido è un polisaccaride costituito da due polimeri del
glucosio:uno lineare, chiamato amilosio (20%), ed uno ramificato, chiamato amilopectina
(80%)
Entrambi questi polimeri, se trattati con acidi diluiti o con enzimi, si scindono ulteriormente,
fino a singole unità di glucosio. Le stesse reazioni avvengono nel nostro organismo per opera
degli enzimi salivari (ptialina), pancreatici (amilasi) ed intestinali (destrinasi, maltasi), con il
contributo dell'acidità gastrica che favorisce la rottura dei granuli crudi o resistenti.
La digeribilità dell'amido è inversamente proporzionale alla dimensione dei granuli e
direttamente proporzionale alla percentuale di amilopectina. Granuli piccoli e ricchi di
ramificazioni sono infatti facilmente attaccabili dagli enzimi digestivi, a cui espongono una
maggiore superficie specifica.
A.P.
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Tra questi, un ruolo importante è ricoperto dall'amilasi pancreatica, un enzima deputato alla
digestione dell'amido. L'aggettivo "pancreatica" viene utilizzato per distinguerla dalla ptialina
o amilasi salivare che, nonostante la diversa provenienza, ricopre la medesima funzione.
L'amilasi pancreatica scinde l'amido presente negli alimenti in maltosio, maltotriosio e
destrine (molecole glucidiche in cui rimane una ramificazione), completando il lavoro iniziato
dalla ptialina. A differenza di quanto avviene nella cavità orale, a livello intestinale viene
digerito anche l'amido crudo, poiché la parete di cellulosa che lo racchiude viene lesa durante
la
permanenza
nello
stomaco.
http://www.my-personaltrainer.it/fisiologia/intestinodigestione.html
Per migliaia di anni l'uomo ha utilizzato microrganismi naturali - batteri, lieviti e muffe - e gli
enzimi che essi producevano per fare alimenti quali pane, formaggio, birra e vino. Per esempio
nella panificazione l'enzima, amilasi, è usato per trasformare la farina in zuccheri solubili che
vengono trasformati dal lievito in alcool e in anidride carbonica. Questo fa lievitare il pane.
Gli enzimi, oggi, vengono usati per una vasta gamma di operazioni: per fare pane, dolci e
formaggi, per la trasformazione degli amidi, per la produzione di succhi di frutta e per altre
bevande. Possono migliorare la consistenza, l'aspetto, il valore nutritivo e possono sviluppare
sapori e aromi molto gradevoli. Gli enzimi attualmente usati nel campo alimentare a volte
derivano da animali o piante (per esempio uno degli enzimi per digerire l'amido, amilasi, può
essere ricavato dai semi dell'orzo in germinazione) ma la maggior parte si ottiene da diversi
tipi di microrganismi benefici.
Gli enzimi si ricavano dai microrganismi (i generi più comuni comprendono le specie di Bacillus,
Aspergillus, Streptomyces e Kluyveromyces)che vengono coltivati tramite fermentazione in
grandi tini o fermentatori dalla capacità di 150.000 litri; in questi tini la temperatura, le
sostanze nutritive e l'aria vengono regolati per favorire lo sviluppo ottimale dei microgranismi.
Come nelle altre fasi della catena alimentare anche in queste operazioni si seguono regole di
igiene molto severe. Al termine del processo il tino per fermentazione contiene un brodo ricco
di enzimi, sostanze nutritive e microbi. Il brodo viene allora purificato passando attraverso una
serie di filtri con lo scopo di rimuovere le impurità e di estrarre l'enzima.
Alcune applicazioni degli enzimi nella produzione alimentare
Mercato
Lattiero-caseario
Produzione di alcool
Panificazione
Enzima
Caglio-(proteasi)
Lattasi
Scopo / Funzione
Coagulante nella produzione del formaggio
Idrolisi del lattosio per fornire prodotti
caseari privi di lattosio.
Amiloglucosidasi Trasformazione dell'amido in zucchero
Alfa-amilasi
Disgregazione dell'amido, produzione del
maltosio
Amiloglucosidasi Saccarificazione
Fonte: Association of Manufacturers of Fermentation Enzyme Products
http://www.eatonline.net/italian/education/modern_biotechnology/applications.htm
A.P.
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