Was sind die verschiedenen Arten von Amylase-Experimenten?

Das Enzym Amylase ist in Speichel, Pflanzenblättern und Pflanzensamen vorhanden. Seine Aufgabe ist es, Stärke in nutzbare Energie umzuwandeln. Bei Mensch und Tier wird Stärke in Lebensmitteln vor dem Verlassen des Mundes abgebaut, um sie leichter verdaulich zu machen. In Pflanzenblättern baut Amylase Nährstoffe ab, die durch Photosynthese in Stärke umgewandelt wurden. Samen enthalten oft sehr hohe Mengen an Amylase, weil Samen während der Keimung so viel Energie benötigen. Bei Amylase-Experimenten wird das Enzym verschiedenen Temperaturen ausgesetzt und mit Samen experimentiert, um zu sehen, welche die höchste Amylase-Menge enthalten.

Obwohl Amylase im warmen Mund von Tieren und Menschen leicht funktioniert, kann diese Funktion durch extreme Hitze oder Kälte verlangsamt werden. Um zu sehen, wie viel Hitze oder Kälte das Enzym verträgt, können Wissenschaftler eine Amylaselösung über stärkehaltige Lebensmittel streuen und sie unterschiedlichen Temperaturen aussetzen. Das Essen kann weißer Reis, zerrissene Weißbrotstücke, Cracker oder sogar Maismehl sein. Die stärkehaltige Nahrung verteilt der Wissenschaftler in der Regel auf vier verschiedene Reagenzgläser. In jedes Reagenzglas werden einige Tropfen Amylaselösung gegeben.

Anschließend füllt der Wissenschaftler drei Becher zur Hälfte mit Wasser. Er oder sie stellt einen Becher über eine Wärmequelle und bringt das Wasser zum Kochen. Ein zweiter Becher kommt in den Kühlschrank, um für ein oder zwei Stunden gekühlt zu werden. Das dritte mit Wasser gefüllte Becherglas wird bei Raumtemperatur belassen, während ein viertes Becherglas leer bleibt. Wenn alle Becher vorbereitet sind, legt der Wissenschaftler vorsichtig ein Reagenzglas hinein und wartet bis zu 15 Minuten.

Wenn die Zeit abgelaufen ist, tropft der Wissenschaftler in jedes Reagenzglas etwas Jod und wartet etwa drei Minuten. Wenn das stärkehaltige Lebensmittel lila wird, bedeutet dies, dass die Amylase die Stärke im Lebensmittel nicht umgewandelt hat, da Jod nur Stärke lila färbt. Bleibt das Essen weiß, hat die Amylase ihre Arbeit getan. Die meisten Amylase-Experimente zeigen, dass kaltes und kochendes Wasser die Funktion der Amylase verlangsamt. Wenn der Wissenschaftler nach weiteren 20 Minuten nach dem violetten Futter sucht, wird es möglicherweise wieder weiß. Dies bedeutet, dass die Amylase wieder zu funktionieren beginnt, wenn sie auf eine mittlere Temperatur zurückkehrt.

Einige Tests zeigen, wie lange Samen ihre Amylase halten. Für diese Amylase-Experimente muss der Wissenschaftler Stärke-Agar-Petrischalen und einige stärkehaltige Samen wie Maiskörner gewinnen. Ein Viertel der Kerne sollte extrem frisch sein, während ein anderes Viertel frisch getrocknet sein sollte. Das dritte Viertel sollte eine Woche lang warm gehalten werden, damit sie keimen, während das vierte und letzte Viertel getrocknet und mindestens ein Jahr alt sein sollten.

Um das Experiment durchzuführen, halbiert der Wissenschaftler bis zu 10 Samen jeder Kategorie und legt jede Sorte in eine eigene Petrischale. Die Samen sollten etwa 1 cm voneinander entfernt sein. Das Geschirr sollte über Nacht verschlossen werden. Am nächsten Morgen entfernt der Wissenschaftler die Samen aus dem Geschirr und überflutet es mit Jod.
Nach dem Abspülen der Teller in kaltem Wasser kann der Wissenschaftler sehen, welche Teller sich lila verfärbt haben und welche klar sind. Violette Farbe zeigt an, dass die Amylase inaktiv ist, während klare Platten anzeigen, dass die Amylase vorhanden ist und funktioniert. Die frischen und teilweise gekeimten Samen weisen oft die höchsten Mengen an Amylase auf, obwohl einige getrocknete und ältere Samen auch noch hohe Mengen enthalten können. Amylase-Experimente wie diese müssen möglicherweise wiederholt werden, um brauchbare Ergebnisse zu erhalten.