Spalting av fett med lipase

Formålet med dette forsøket er å vise at enzymet lipase er viktig for nedbryting av fett. Du kan også undersøke betydningen av gallesalt på nedbrytning av fett. Forsøket gir også mulighet til bruk av digitale verktøy til behandling av innsamlede data.

Cato Tandberg
Bjørn Vidnes
Naturfagsenteret, UiO
Skolelaboratoriet for biologi ved UiO

Med et enkelt forsøksoppsett undersøker vi nedbrytingshastigheten av melkefett under forskjellige betingelser. Vi tester hastigheten med lipase alene, gallesalt alene, lipase og gallesalt i kombinasjon og har med en kontroll der verken gallesalt eller lipase er tilsatt.

Fremgangsmåte

Ta 30 mL H-melk i et begerglass og tilsett 2,5 mL fenolftalein som indikator.
Gjør melken basisk ved å tilsette 5 mL 0,1 mol/L NaOH. Fargen på melken skal nå bli rosa. Dersom den ikke blir rosa, tilsetter du NaOH dråpevis til fargen blir rosa.
Merk fire reagensrør med 1 - 4 og sett dem i et stativ.
Rørene tilsettes følgende:

Rør nr. 1 2 3 4

Innhold Mengde (mL)

Basisk melk med fenolftalein 6 6 6 6

Vann - 1 1 2

Gallesalt 1 - 1 -

Lipase 1 1 - -
Mål tiden det tar før fargen forsvinner i de ulike glassene.

Farge på løsningene ved forsøksstart. Farge på løsningene ved forsøksstart.

Resultater og diskusjon

Før resultatene i en tabell.
Regn ut hastigheten på lipasens nedbrytning av melkefett (mL melk/min) alene og i nærvær av gallesalt.
Fremstill dataene grafisk.
Hvor stor effekt (i %) har gallesaltet på nedbrytningen av melkefettet?
Forklar hva som har skjedd.

Farge på løsningene etter 5 minutter. Farge på løsningene etter 5 minutter.

Farge på løsningene etter 10 minutter. Farge på løsningene etter 10 minutter.

Faglig forklaring

Mesteparten av fettet i kosten foreligger i form av triglyserider. Ved fordøyelsen avspaltes to fettsyrer fra triglyseridmolekylene, og sluttproduktene blir frie fettsyrer og monoglyserider. Både frie fettsyrer og monoglyserider absorberes i tarmkanalen. Når fettet kommer i kontakt med gallesalter, blir størrelsen på fettdråpene redusert. Dette gjør at grenseoverflaten mellom fett og vann øker, slik at fettspaltingen ved hjelp av lipase kan foregå mye hurtigere.
Fettsyrene, som er blant produktene i reaksjonen vil føre til en lavere pH. Dette gjør at indikatoren fenolftalein skifter farge fra rosa til fargeløs. Forsøket viser at både enzymet lipase fra bukspyttkjertelen og galle fra leveren er nødvendig for normal fordøyelse og absorpsjon av fett.

Kommentarer/praktiske tips

En utfordring i dette forsøket er å finne en metode som kan måle enzymaktiviteten. I melk er pH så lav at indikatoren fenolftalein er fargeløs. Tilsetter vi base øker vi pH og løsningen blir rosa. Etter hvert som fettsyrer frigis fordi fett blir spaltet, blir pH redusert. Tiden det tar for å bringe løsningen til omslagspunktet for fenolftalein blir er mål på enzymaktiviteten.

pH i melk, basisk melk og omslagspunktet til indikatoren fenolftalein pH i melk, basisk melk og omslagspunktet til indikatoren fenolftalein

Fenolftalein-indikatoren bør ha konsentrasjon på 1 %. Noen læremiddelfirmaer selger 0,5 % fenolftalein, og dette ser ut til å kunne gi dårligere resultater.

Endringen i pH ved nedbryting av melkefett kan du demonstrere for elevene ved å bruke datalogger med pH-sensor. Ved demonstrasjonen må du ha løsningen i et lite begerglass.

For elever i programfaget i biologi kan forsøket utvides til å undersøke hvordan enzymaktiviteten blir påvirket av temperatur, substratkonsentrasjon (H-melk, lettmelk, ekstra lettmelk, skummet melk) eller enzymkonsentrasjon. Dette kan være et åpent forsøk der elevene selv planlegger hvordan de vil gå fram for å undersøke enzymaktiviteten.

Tilknytning til læreplan (Fagfornyelsen, LK20)

Læreplan i biologi (BIO01-02)
Kjerneelement
- Praksisar og tenkjemåtar i biologi (KE784)
- Biologiske prosessar (KE786)
Kompetansemål
- Biologi 2
  
  utforske ei biologisk problemstilling, analysere innsamla data, argumentere for val av metodar og drøfte resultat og funn (KM6291)
  
  utforske korleis enzym fungerer, og gjere greie for den rolla enzym speler i metabolske prosessar (KM6287)