عنوان آزمایش:

بررسی عملکرد آنزیم گوارشی در هیدرولیز مواد غذایی

مواد مورد نیاز آزمایش:
1.بزاق 2. محلول نشاسته 3.محلول لوگل(یدیدوره) 4.محلول بندیک
5. آب مقطر

وسایل مورد نیاز آزمایش:
1.بشر 2.قطره چکان 3.رک (جالوله ای) 4.بنماری 5.سه پایه
6.چراغ گاز


تئوری آزمایش:
آنزيم‌هاي گوارشي(دیاستازها)
نقش آنزيم‌هاي گوارشي تسريع هيدروليز كربوهيدرات‌ها، پروتئين‌ها و چربي‌ها به قندهاي ساده، اسيدهاي آمينه، اسيدهاي چرب و گليسرول است. هيدروليز روندي است كه طي آن مولكول‌هاي غذايي بزرگتر در اثر ورود آب به واحدهاي كوچكتر تجزيه مي‌شوند. بدون وجود آنزيم‌هاي گوارشي نيز واكنش‌هاي شيميايي مربوط به آنها به وجود مي‌آيد اما در محيطي كه حرارت آن بيشتر از حرارت بدن است و يا سرعتي كمتر. بنابراين آنزيم‌ها نقش كاتاليزور را دارند و روندهاي بيوشيميايي را تسريع مي‌بخشند.
آنزيم‌ها مولكول‌هاي پروتئيني بسيار پيچيده‌اي هستند كه به علت و جود پيوندهاي هيدروژني ضعيف در ساختمانشان، طبيعت ناپايداري دارند. عوامل متعددي در هيدروليز نقش دارند كه حرارت، تراكم‌ يون‌هاي هيدروژن (pH) و تراكم ميزان آنزيم از مهم‌ترين آنها مي‌باشد كه ذيلاً آنها را مطالعه خواهيم نمود. بنابراين هدف از تجربه بررسي عوامل مختلف فيزيكي و شيميايي بر روي فعاليت آنزيم‌ها مي‌باشد.
براي اين مطالعه، آميلاز بزاقي (پتيالين) انتخاب شده است. اين آنزيم نشاسته را به مالتوز، دكسترين، آكرودكسترين و اريترودكسترين تبديل مي‌كند. يد با مواد فوق غير از اريترودكسترين رنگ آبي توليد مي‌كند، اما اريترودكسترين با يد رنگ قرمز مي‌دهد. براي نشان دادن وجود مالتوز، محلول بنديكت بكار مي‌رود. در اثر حرارت، مالتوز كه قندي احياءكننده است در حضور محلول بنديكت، مس محلول را به اكسيد مس قرمز نامحلول تبديل مي‌كند.
طرز تهيه بزاق
جهت ايجاد شرايط يكسان براي آزمايش‌ها و اطمينان از نتايج آزمايش‌ها مي‌بايست بزاق يك نفر را به طريق زير تهيه نمود.
ابتدا دو يا سه مرتبه دهان را به خوبي با آب بشوييد سپس به كمك جويدن يك نوار لاستيكي، آدامس يا قطعه‌اي كوچك از پارافين جامد بزاق ترشح شده را داخل بشر كوچكي بريزيد آنگاه به كمك يك پي‌پت ml5 يا استوانه مدرج كوچكي، پنج ميلي‌ليتر بزاق را به بشر تميز ديگري منتقل كنيد و با 45 ميلي‌ليتر آب مقطر رقيق كنيد تا محلول بزاق 10% فراهم شود.
دهان محل دریافت غذا و جایگاه احساس طعم است. اعمال مکانیکی دندانها ، لبها و زبان موجب خرد شدن ذرات غذایی ، خیس و لغزنده شدن آنها توسط بزاق می‌گردد.بزاق یا آب دهان از سه جفت غدد بزاقی بناپوشی، زیرزبانی و تحت فکی بر حسب نوع غذا 1 تا 5/1 لیتر در 24 ساعت ترشح می‌شود. در 1000 گرم بزاق 995 گرم آب، 3 تا 4 گرم مواد آلی و 1 تا 2 گرم مواد معدنی وجود دارد. اسیدیته(PH) طبیعی بزاق 8/6 تا 7 است.
مواد آلی و معدنی بزاق
درهر لیتر بزاق 2 گرم موسین وجود دارد که باعث چسبندگی بزاق می‌شود. موسین مخلوطی از موکو پروتئینها و موکو پلی‌ساکاریدها است. در بزاق به مقدار جزئی پروتئین گلوبین وجود دارد. مواد معدنی بزاق شامل کلرورها ، سولفاتهای قلیایی ، فسفات کلسیم ، بیکربنات و منیزیماست. در هر لیتر بزاق 0.06 گرم تیوسیانات پتاسیم وجود دارد که مقدار آنها در افراد معتاد به دخانیات بیشتر است. الکل، مرفین ، یدو جیوهکه وارد بدن شوند توسط بزاق دفع می‌شوند.
آنزیمهای بزاق
مهمترین آنزیم بزاقی پتیالین یا آلفا آمیلاز می‌باشد که نشاستهرا به مالتوز تبدیل می‌کند. یونهای کلر ، فعال کننده این آنزیم می‌باشند. در بزاق آنزیمهای مالتاز و انورتاز وجود دارد که از میکروبهای موجود در دهان ترشح می‌شوند. آنزیم دیگر بزاق ، لیزوزیم است که باعث هضم پروتئینهای غشای باکتریها می‌شود. غذای خرد شده در دهان به کمک عمل بلع از حلق و مری گذشته و ضمن آغشته شدن با ترشحات آنها به معدهمی‌رسد.

روش کار:
1- اثر پتيالين بزاق بر نشاسته:
در يك بشر cc200 محلول 5/0 گرم درصد نشاسته تهيه كنيد. آنگاه سه لوله آزمايش تميز برداريد و آنها را با حروف A ، B و C مشخص كنيد. در لوله A دو سانتي‌مترمكعب محلول نشاسته ريخته و يك قطره لوگل بيفزاييد. در لوله B حدود يك سانتي‌مترمكعب بزاق بريزيد و يك قطره لوگل اضافه كنيد. در لوله C دو سانتي‌مترمكعب محلول نشاسته و 5/0 سانتي‌مترمكعب بزاق و يك قطره لوگل بريزيد. هر سه لوله را در دماي 37 درجه نگهداريد. براي تأمين دماي ثابت از حمام آب گرم (بن ماری)استفاده كنيد بدين ترتيب كه لوله‌هاي آزمايش فوق را در ب داخل بشر نگهداريد و با يك دماسنج در بشر دماي آن را كنترل كنيد. وضعيت لوله‌ها را مورد مطالعه قرار دهيد، مشاهده مي‌كنيد كه در لوله C تغيير رنگ حاصل مي‌شود، يعني رنگ آبي تدريجاً زدوده مي‌شود. دراين لوله لوگل سبب تغيير رنگ محلول نمي‌شود، زيرا در آن نشاسته تبديل به ماده‌ي ديگري شده است (مالتوز) مالتوزيك دي‌ساكاريد است.

نشاسته

بزاق

لوگل

لوله A

2cc

-

1 قطره

لوله B

-

1cc

1 قطره

لوله C

2cc

0.5cc

1 قطره

توضیحات
لولهA:درحقیقت این آزمایش تعیین کننده شناخت نشاسته است که رنگ آبی نشان دهنده حضورآن میباشد.
لولهB:بدلیل نبود نشاسته، رنگ آبی حاصل نمیشود.
لوله C:دراینجا بدلیل حضورآنزیم پتیالین دربزاق،نشاسته راتجزیه کرده و تغيير رنگ حاصل مي‌شود، يعني رنگ آبي تدريجاً زدوده مي‌شود. دراين لوله لوگل سبب تغيير رنگ محلول نمي‌شود،زيرا در آن نشاسته تبديل به ماده‌ي ديگري شده است (مالتوز) مالتوز يك دي‌ساكاريد است.
درادامه کمی محلول بندیک در لوله Cمیریزیم وحرارت می دهیم وقتی رنگ آجری حاصل شد،نشاندهنده حضور مالتوز ازتجزیه نشاسته می باشد.
2- اثر تراكم آنزيم بر روي فعاليت آن:
شش لوله آزمايش اختيار كرده و بر طبق جدول به آنها بزاق و آب مقطر و نشاسته بیافزایید:

بزاق(قطره)

0

2

4

8

16

32

آب مقطر(قطره)

32

30

28

24

16

0

نشاسته(cc)

2

2

2

2

2

2

به خوبي محلول محتوي لوله‌ها را مخلوط كنيد و به كمك تست يد ميزان هضم نشاسته را در هر لوله مطالعه و نتايج را ثبت كنيد. سپس تست بنديكت انجام دهيد تا تفسير نتايج واضح‌تر گردد. (لوله ها رادردمای 37سانتیگراد داخل بن ماری قرار دهید)
توضیحات
درمورد تست ید نتیجه گرفتیم که چون همه لوله ها دارای نشاسته بودندانتظار داشتیم رنگ آبی حاصل شود ولی گستره رنگ آبی از لوله شماره 6(بدلیل فقدان آنزیم آمیلاز) بسمت لوله شماره 1کمتر، يعني تغيير رنگ حاصل مي‌شود و رنگ آبي تدريجاً زدوده مي‌شود. زيرا در آن نشاسته تبديل به ماده‌ي ديگري شده است (مالتوز).بطوریکه در لوله شماره 6و5 بدلیل فقدان ومیزان خیلی کم این آنزیم ورقت بالای محلولها تغییررنگی حاصل نشد.
درادامه کمی محلول بندیک در لوله ها میریزیم و داخل بن ماری قرار می دهیم،بعد از چند دقیقه مشاهده شد که در لوله ها رسوب حاصل از تجزیه نشاسته توسط آمیلازاتفاق افتاده است که میزان آن در لوله شماره 1(با توجه بشکل بالا)به مراتب بیشترازلوله های دیگرمیباشد.ودر لوله شماره 6(بدلیل فقدان آنزیم آمیلاز) ودر لوله شماره 5 بدلیل میزان خیلی کمتر این آنزیم رسوب و تغییر رنگی حاصل نشد.