Digestione delle proteine

Nel nostro stomaco le proteine vengono digerite dalla pepsina, che è una proteasi, cioè un'enzima (una proteina) in grado di idrolizzare altre proteine. Ma la pepsina non è l'unica proteasi, e non soltanto gli animali possiedono delle proteasi: l'ananas, ad esempio, contiene la bromelina, che è una proteasi anch'essa. In questa esperienza useremo l'ananas per mostrare come una proteasi può digerire le proteine.

Durata:

1 ora, poi alcune ore per il raffreddamento, 15' osservazione dei risultati.

Scopo:

Dimostrare che l'ananas contiene sostanze in grado di digerire le proteine.

Teoria:

Le proteine sono polipeptidi, cioè polimeri costituiti da aminoacidi legati da legami peptidici. Le proteasi sono enzimi in grado di idrolizzare (rompere) questi legami peptidici, "smontando" le proteine.

La gelatina animale, prodotta a partire da tessuti connettivi come ossa e pelle (sottoprodotti dell'industria alimentare), è costituita principalmente da collagene. Il collagene è una proteina strutturale, formata da triple eliche di aminoacidi che possono legarsi con altre triple eliche tramite legami deboli, per formare una struttura tridimensionale dotata di una certa rigidità. Nella gelatina il collagene è trattato in modo che al di sopra di 35° C circa i legami tra le catene di collagene si rompano, ed esso possa sciogliersi in acqua formando una soluzione liquida, mentre quando la temperatura si raffredda i legami si riformino e il collagene renda la soluzione un gel semisolido.

Se però il collagene viene a contatto con una proteasi, questa ne idrolizza le catene peptidiche, "smontandole" in corti polipeptidi, non più in grado di formare legami tra loro creando una struttura tridimensionale rigida. Una soluzione dove il collagene è stato così digerito, quindi, rimarrà liquida anche dopo essersi raffreddata.

L'ananas contiene bromelina, una proteasi: possiamo quindi usarlo per dimostrare l'efficacia delle proteasi nel digerire il collagene.

Materiale:

• Gelatina animale ("colla di pesce") in fogli
• Ananas
• Arancia
• Acqua

Strumenti:

• Vaschetta
• Becher
• Provette e portaprovette
• Taglieri e coltelli
• Bacchette di vetro
• Spatole
• Piastra riscaldante

Procedimento:

1. Portare a ebollizione sulla piastra riscaldante un becher con acqua (sulle quantità regolarsi in base alle istruzioni sulla confezione di gelatina).
2. Immergere in acqua fredda nella vaschetta per 10' i fogli di gelatina.
3. Toglierli dalla vaschetta e strizzarli.
4. Immergerli nell'acqua bollente appena tolta dalla piastra e mescolare finché non si sciolgono.
5. Tagliare un pezzo di ananas in piccoli pezzetti, facendo attenzione a tenere separati gli strumenti usati per l'arancia da quelli usati per l'ananas.
6. Versare in una provetta i pezzetti di arancia, e in un'altra i pezzetti di ananas.
7. Versare la soluzione di gelatina nella provetta con l'arancia, nella provetta con l'ananas e in una provetta vuota.
8. Lasciar raffreddare le provette in frigorifero per alcune ore.
9. Osservare i risultati.

Risultato:

La soluzione nella provetta vuota e in quella con l'arancia dovrebbe essersi gelificata, mentre la soluzione nella provetta con l'ananas dovrebbe essere rimasta liquida.

Bibliografia:

• Laboratorio dell'Immaginario Scientifico. Scienza come gioco. Chimica in casa.