Teori
Sojabönan innehåller stora mängder protein. Man kan ersatta kött med sojabönor. Men i sojabönor finns även två proteasinhibitorer. Inhibitorerna hämmar matsmältningsenzym och gör rå (okokt) soja oätlig. Tofu och sojasås görs av soja. Om man äter okokta sojabönor, dåligt fermenterad sojasås eller tofu där inte proteinerna har denaturerats ordentligt kan man få ont i magen.

Sojabönan innehåller även enzymet ureas. Ureas katalyserar nedbrytning av urea (även kallad karbamid eller urinämne) till ammoniak och koldioxid. Växten kan återanvända kvävet. Ureas förekommer i magbakterien Helicobacter pylori, som kan orsaka magsår/katarr hos människa. I magen kan då pH höjas från ca 3 till 7. Ammoniak är basiskt. Laboratorietest på magkatarr är just förekomsten av ureas. Urea är ett neutralt, vattenlösligt ämne och mindre toxiskt än ammoniak.

När sojabönan kokas förstörs enzymer och inhibitorer. Det är svårt att bestämma halten proteasinhibitorer. Då proteasinhibitorerna och ureas har samma värmetålighet. Ureas används som ett mått på aktiv inhibitor. Om det inte finns någon ureasaktivitiet är även inhibitorerna inaktiva och tvärtom.

Uppgift
Att studera ureasaktiviteten i sojabönor genom att se pH förändring.

Material

  • Rödkålsindikator eller fenolftalein
  • en syra (10% citronsyra)
  • en bas (10% bikarbonat, NaHCO3)
  • 10% urea/(kallas även karbamid)
  • sojabönextrakt
  • 7 provrör
  • provrörställ
  • tratt
  • filtrerpapper
  • pipetter

Risker vid experimentet
Elever kan vara allergiska mot sojamjöl. Använd skyddsglasögon och personlig skyddsutrustning. En riskbedömning ges av undervisande lärare.

Preparation av:

  • rödkålextrakt: Skär rödkål i små bitar och häll på varm vatten. Låt stå i 5 minuter. Filtrera. Eller tag fenolftalein som indikator.
  • sojaextrakt: Blötlägg sojabönorna i minst en timme och helst över natten (1 g sojabönor och 10 cm3 vatten per grupp). Mixa vatten och bönor i ca 5 minuter. Filtrera ”sojapurén”.

Utförande
Skriv och balansera reaktionen urea bildar ammoniak och vatten

  1. Testa indikatorns färger för en syra (citronsyra), en bas (bikarbonat) och vatten (neutralt) och skriv ner färgerna.
  2. Märk 4 provrör A, B, C och D och tillsätt enl. schema (se nedan). Koka 4 cm3 sojaextrakt.
  3. Läs av färgförändring omedelbart och efter fem minuter. Lukta efter ammoniak!

  4. Dra slutsatser angående ureasaktiviteten och ev. förekomst av inhibitor.

  5. Extrauppgift: Studera temperaturens, pH och koncentrationens inverkan på enzymet.

  A B C D
Indikator 2 cm3 2 cm3 2 cm3 2 cm3
Urealösning 2 cm3 2 cm3 2 cm3  
Sojaextrakt 2 cm3      
Kokt sojaextrakt   2 cm3    
Vatten     2 cm3 4cm3

 

Idén omarbetad från: Science in School:  Autumn 2008, Issue 9, page 40-44

Till läraren

Riskbedömningsunderlag

Ammoniak 2M Frätande, Miljöfarligt, Utropstecken, Fara, H290, H314, H335, H400 och P273, P280, P301+P330+P331, P305+P351+P338, P308+P310
Ammoniak 0,5 M Ej märkespliktigt
Urea, karbamid Livsmedelstillsats E 927b Faktaunderlag saknas
Ureas Faktaunderlaget otillräckligt för klassificering. Fara kan inte uteslutas - tillämpa försiktighetsprincipen.
Citronsyra Utropstecken, Varning, H319 och P264, P280
Bikarbonat Ej märkespliktigt
Rödkålsextrakt Ej märkespliktigt
Fenolftalein Hälsoskadligt, Varning, H351 och P201, P202, P281, P405
Sojaextrakt Faktaunderlag saknas

NH2CONH2 →  2NH3 + CO2

Resultat
Urea sönderfaller till ammoniak med aktivt ureas. Detta finns endast i provrör A. Efter ca 5 minuter är färgen utvecklad. Det är svårt att känna lukt av ammoniak, särskilt där rödkålssaft används. Använd inte BTB. Men BTB slår om för fort (pH =7) och ger därmed för snabbt och osäkert utslag.

NH2CONH2 →  (aktivt ureas) → 2NH3 + CO2

Indikatorn sur neutral bas
Rödkålsindikatorn Röd Violett Grön
Fenolftalain Ofärgad Ofärgad Ceriseröd

 

  A B C D
Resultat Ureas är aktivt Ureas har förstörts Saknar enzym Endast indikator
Rödkolsindikator Grön Violett Violett Violett
Fenolftalain Ceriseröd Ofärgad Ofärgad Ofärgad

 

”Risker vid experimentet” gäller endast de kemikalier som nämnts, under förutsättning att beskrivna koncentrationer, mängder och metod används.
Som lärare förväntas du göra en fullständig riskbedömning för dig själv och din elevgrupp.