Die Bestandteile der Nahrung

Der menschliche Körper benötigt, völlig unabhängig vom Ernährungsstil, bestimmte Stoffe, um zu wachsen und die Körperfunktionen aufrechtzuerhalten.
Auf chemischer Ebene gilt es zunächst die Bestandteile der Nahrung in einzelnen Gruppen zusammenzufassen. Nährstoffe (Proteine, Fette, Kohlenhydrate) aber auch Ballaststoffe, Mineralstoffe und Vitamine gehören zu den lebenswichtigen Nahrungsbestandteilen. Überdies zählt auch Wasser zu den unverzichtbaren Stoffen der Nahrung.

Eiweiß (Proteine) liefert dem Körper Energie, das ist aber nicht die Hauptaufgabe. Hauptsächlich ist Eiweiß am Aufbau und am Erhalt der Körperzellen beteiligt und wird schnell verbraucht. Um Eiweiß aufzunehmen, eignen sich tierische Nahrungsmittel, wie Fleisch, Fisch, Eier und Milchprodukte. Aber auch pflanzliche Nahrungsmittel, wie Erbsen, Linsen, Bohnen, Sojaprodukte und Getreide enthalten Eiweiß.

Fette dienen als Energielieferanten. Es gibt tierische und pflanzliche Fette. In tierischen Lebensmitteln (Fleisch, Wurst und Milchprodukten) und gehärtetem Pflanzenfett stecken überwiegend gesättigte Fettsäuren. Bestimmte gesättigte Fettsäuren erhöhen den Cholesterinspiegel und sind somit Risikofaktoren für bestimmte Erkrankungen wie z. B. für Herzinfarkte.

Kohlenhydrate sind die Hauptlieferanten für Energie. Sie kommen als Stärke in komplexer Form und als Zucker in einfacher Form vor. Komplexe Kohlenhydrate werden langsam abgebaut und geben deshalb langandauernd Energie. Einfache Kohlenhydrate werden schnell abgebaut, geben schnell Energie, die aber auch schnell wieder verbraucht ist. Ballaststoffe sind Kohlenhydrate, die der Körper nicht verwerten kann, die aber wichtig für gesunde Magen-Darm-Funktionen sind.

Vitamine: sind lebenswichtige, organische Verbindung für den Stoffwechsel. Von dreizehn benötigten Vitaminen, kann der Körper die meisten nicht selbst synthetisieren, weshalb diese über die Nahrung aufgenommen werden müssen. Eine gesunde und vielseitige Ernährung (z.B. mit Käse, Fleisch, Nüsse, Zitrusfrüchte, Gemüse, Fisch) genügt in aller Regel, um den vielseitigen Vitaminbedarf des Körpers zu decken.

Im Gegensatz zu Kohlenhydraten, Eiweiß, Fetten und Alkohol liefern Mineralstoffe und Spurenelemente keine Energie. Dennoch ist deren Vorhandensein im menschlichen Körper essentiell – also notwendig – um alle Lebensvorgänge aufrecht zu erhalten. Anders als Vitamine kann der Körper Mineralstoffe selbst nicht herstellen. Sie müssen also über die Nahrung zugeführt werden. Sie erfüllen unterschiedliche Funktionen. Unter anderem dienen sie als Baustein von Körperstrukturen und sind am Aufbau verschiedener Stoffe wie zum Beispiel Enzyme und Hormone beteiligt. Alle haben eines gemein: sie sind für die Gesunderhaltung des Körpers unerlässlich.

SKOKIC Andjela,  2HKB, HLMW9, 2018

Kohlenhydrate

Kohlenhydrate sind Mono-Di- und Polysaccharide, anders ausgedrückt Einfachzucker, Zweifachzucker oder Mehrfachzucker. Mehrfachzucker oder Polysaccharide sind Zuckermoleküle, die in Form langer Ketten, aus miteinander verknüpften Einfachzuckern aufgebaut sind.

Neben Fetten sind Polysaccharide die wichtigsten Energieträger in der Ernährung.

Pflanzenzellen verknüpfen Glucose (Traubenzucker)- Moleküle zu sehr langen Stärkeketten, die in Form von Stärkekörnern im Zellinneren als Reservestoff dienen.

In Stärke ((C₆H₁₀0₅)n) sind also viele Traubenzuckermoleküle zu einer langen Kette verknüpft: Stärke und Zellulose gehören zu den Polysacchariden (Mehrfachzucken), aufbaut aus vielen Einfachzucker-Einheiten:

Fotosynthese:

 Bei der Fotosynthese werden aus energieärmeren Stoffen mit Lichtenergie energiereiche Biomoleküle erzeugt. Sie wird von Pflanzen, Algen und von einigen Bakterien betrieben.

6 CO₂ + 6 H₂O + Licht = C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ 

Kohlenstoffdioxid +Wasser + Licht = Glucose + Sauerstoff

Das heißt die Pflanze braucht sechs Moleküle Wasser, sechs Moleküle Kohlenstoffdioxid und Licht. Daraus entstehen sechs Sauerstoffmoleküle und Glucose (Traubenzucker).

Oder vereinfacht: Die Pflanze ernährt sich selber/produziert ihre Nahrung selber, indem aus Wasser aus dem Boden und Kohlenstoffdioxid aus der Luft mit Hilfe des Sonnenlichts in den Chloroplasten (Blattgrün- Chlorophyll) Traubenzucker herstellt (synthetisiert). Dabei wird zusätzlich Sauerstoff frei!

Die Fotosynthese liefert für die aeroben Organismen den notwendigen Sauerstoff. Als aerob bezeichnet man Lebewesen die zum Leben Sauerstoff brauchen. Sie gewinnen mit Hilfe des Sauerstoffs die in Biomolekülen (Fette, Eiweiße, Kohlenhydrate) gespeicherte Sonnenenergie.

Stärke dient

• als Energiereserve: Stärke ((C₆H₁₀0₅)n) – Körner in Pflanzenzellen
• als Energiequelle für heterotrophe Organismen

Neben Zucker und Stärke (Kohlenhydrate) können auch Fette oder Eiweiße in der Nahrung Energie liefern.

Die Verteilung der energieliefernden Stoffe in der Ernährung sollte laut österreichischer Ernährungsempfehlung in etwa

>50-55% KH, 25-30% Fetten & 8-10% Eiweiß betragen.

Wichtige nicht energieliefernde Stoffe: Vitamine, Mineralstoffe, Spurenelemente, Ballaststoffe & Wasser

Der Anteil an Mono- und Disacchariden in der Ernährung sollte weniger als  % betragen, dafür über 90% Stärkehaltige Lebensmittel:  höherer Sättigung & konstanter Blutzuckerspiegel, plus mehr Vitamine, Mineralstoffe & Ballaststoffe (vor allem bei Vollkornkost).

Bei der Zufuhr von mehr Kohlenhydraten als energetisch benötigt werden, kommt es zur Ablagerung als Depotfett.

Disacchharide:

Disaccharide (Zweifachzucker) sind Moleküle, die aus 2 Einfachzuckereinheiten:

aufgebaut

Wichtige Disaccharide:

• Haushaltszucker (Sacharose): Glucose-Fructose
• Milchzucker (Lactose): Galactose-Glucose
• Malzzucker (Maltose): Glucose-Glucose

War Zucker im Mittelalter ein teures Luxusgut, so sind heute fast alle (industriellen) Nahrungsmittel zu stark gesüßt.  

Folgen des zu hohen Zuckerkonsums reichen von Karies (beim Verstoffwechseln von Zucker durch bestimmte Bakterien entstehen Säuren, diese Säuren zerstören den Zahnschmelz) über Diabethhes (Insulinresistenz aufgrund zu fettiger und zuckerhältiger Ernährung) und Übergewicht mit seinen Folgeerkrankungen wie Bluthochduck und Herzkreislauferkrankungen.

Stärke

Stärke wird von Pflanzen als Kohlenhydrat – Reserve gebildet, sie dient in Körnern, Wurzeln und Knollen den Nachkommen

Für Menschen stellt die Stärke den Haupt – Energieträger dar. Die Stärke wird gespalten und die Glucose unter Energie-Gewinn „verbrannt“
Wir nehmen Stärke hauptsächlich mit Getreide (Brot, Teigwaren), Kartoffeln und Reis zu uns.

Zellulose

 Zellulose ist ein Mehrfachzucker, ähnlich aufgebaut wie Stärke. Pflanzen bauen Zellulose in ihre Zellwände als Gerüstsubstanz ein. Anders als Stärke kann Zellulose von den meisten Tieren (und auch uns Menschen ) nicht abgebaut werden, man benötigt dafür spezielle mikrobielle Symbionten im Verdauungssystem, wie sie z.B. Wiederkäuer besitzen.

Rinder können mithilfe dieser Bakterien in ihrem Verdauungstrakt die Zellulose verdauen.

Aber auch in unserer Nahrung befindet sich Zellulose: die „Ballaststoffe“:

Neuerdings werden viele Nahrungs- bzw. Genussmittel mit Ballaststoffen angereichert. Diese „prebiotischen“ Produkte führen bei manchen Menschen zu Verdauungsproblemen, da „allzuviel“ auch in diesem Fall „ungesund“ sein kann.

Grundsätzlich gelten Ballaststoffe aber als gesund, sie sollen die Verdauung

Zellulose wird auch in der Industrie verwendet.

Nur wenige Menschen können Dank der speziellen Zusammensetzung ihrer Darmflora Zellulose verwerten. Diese Menschen leiden oft unter Übergewicht.

Zellulose hat auch eine große Bedeutung für die Papierherstellung und in der Textiltechnologie (Baumwolle, Leinen, Viskose)

Öle und Fette

Eigenschaften der Fette:

Konsistenz:

Fest (Fett): mehr langkettige oder gesättigte Fettsäuren

Flüssig (Öl): reich an ungesättigten oder kurzkettigen Fettsäuren

Wasserunlöslich:
Dichte von etwa 0,9 g pro cm3→leichter als Wasser & unlöslich

Emulsion: feine Verteilung mit Wasser (Emulgator nötig)

Löslich in organischen Lösungsmitteln (außer Alkohol)

Bedeutung der Fette:

 

• Schutzfunktionen im Organismus:
• Dienen dem Wärmeschutz
• Schutz gegen Stoß und Druck
• Polster für bewegliche Organe
• Wasserabstoßende Wirkung
• Energiereserve
• Hoher Brennwert: ca. 40 kJ/g
• (KH ca. 17,5 EW ca. 18,6 kJ/g)
• Depotfett (z.B. Winterschläfer/Zugvögel)

Biochemischer Aufbau von Fetten

Fette sind Ester (Carbonsäureester) der Fettsäuren 

Fette haben als Grundgerüst Glycerin, an dem 3 Fettsäuren verestert sind (Triglycerid). Diese Fettsäuren können gesättigt sein-gesättigte Fettsäuren haben keine Doppelbindungen zwischen den Kohlenstoffatomen oder einfach oder mehrfach ungesättigt. Ungesättigte Fettsäuren haben zumindest eine Doppelbindung zwischen den C-Atomen.

Pflanzenöle besitzen meist langkettige, einfach bis mehrfach ungesättigte Fettsäuren. Tierische Fette bestehen vorwiegend aus gesättigten Fettsäuren. Eine Ausnahme macht hier das Kokosöl, welches vorwiegend aus gesättigten Fettsäuren aufgebaut ist.

Pflanzenöle mit mehrfach ungesättigten Fettsäuren (z.B. Leinöl, Olivenöl) gelten als besonders gesund. Sie und andere Fettlieferanten wie Avocados und Nüsse enthalten auch die sogenannten essentiellen (unentbehrlichen) Fettsäuren, welche mit der Nahrung zugeführt werden müssen (siehe unten).

Die Veresterung der Fettsäuren an das Glycerin Grundgerüst erfolgt unter Wasserabspaltung (siege Skizze):

 

Gesättigte und ungesättigte Fettsäuren

Sättiungsgrad ausgewählter Fettsäuren

Gesättigte Fettsäure	Einfach ungesättigt	Mehrfach ungesättigt
B Schweineschhmalz43% Butter 60% Kokosfett 91% Distelöl9% Schweineschhmalz43%	Butter 37% Distelöl15% Schweineschmalz43%	Sonnenblumenöl 64% Distelöl 78%

Essentielle Fettsäuren

Mehrfach ungesättigte Fettsäuren müssen mit Nahrung aufgenommen werden

→Linolsäure, Linolensäure & Arachidonsäure

Besonders häufig in Fisch (bes. aus kalten Gewässern), Nüsse & Samen und fetten Früchte wie z.B. Avocado

Transfettsäuren

 

• Ausgangspunkt: einfach oder mehrfach ungesättigte Fette
• Wirken im Körper durch Härtungsprozess (Strukturveränderung) wie gesättigte Fettsäuren
• In vielen Fastfood Produkten, frittierten Speisen Backwaren enthalten (in einigen Ländern, z.B. Kalifornien, bereits verboten)
• Verdacht: Cholesterinspielgelerhöhung, Begünstigung von Herz-Kreislauf- und Krebserkrankungen

Cholesterin

Cholesterin ist eine Art Blutfett und auch ein lebenswichtiger Bestandteil unserer Zellmembranen und Vorstufe von Gallensäuren, Sexualhormonen und Vitamin D. Cholesterin ist wasserunlöslich und muss  in unseren Blutgefäßen an sogenannte Lipoproteine gebunden von der Leber zu den Geweben und zurück transportiert werden.

Diese Lipoproteine werden nach ihrer Dichte u.a. in VLDL (very low density lipoproteins), LDL (low density lipoproteins) und HDL (high density lipoproteins)eingeteilt. Während hohe LDL-Konzentrationen zu Gefäßverkalkung führen können, wirken hohe HDL-Konzentrationen schützend auf die Gefäßwände. Man spricht daher oft vom „bösen“ und vom „guten“ Cholesterin.

Wofür macht man „schlechtes Cholesterin (LDL) oft verantwortlich?

Man macht „böses Cholesterin“ oft verantwortlich für Herzinfarkt und Schlaganfall. Diese gelten in den westlichen Ländern als Todesursache Nummer eins. In Kombination mit anderen Risikofaktoren wie z.B. Diabetes mellitus steigern zu hohe Blutfettwerte das Herz-Kreislauf-Erkrankungsrisiko dramatisch.

Der Name Protein leitet sich von dem griechischen Wort „proteios „  ab, was übersetzt  „der Erste“ bedeutet.

In Lebewesen stehen Proteine tatsächlich an erster Stelle aller chemischen Verbindungen, da sie die Bausteine des Lebens sind.

Sie machen einen Großteil des tierischen Körpers aus, sie geben ihm Form und halten ihn in Gang.

 Sie kommen in allen lebenden Zellen vor und bilden den Stoff aus dem Haut, Muskeln, Sehnen, Nerven und das Blut sowie Enzyme, Antikörper und viele Hormone vorwiegend aufgebaut sind.

Aufgaben von Proteinen im Körper:

Protein	Funktion
Strukturproteine	Stabilisieren Knochen- und Bindegewebe: Kollagen:  Knorpel und Sehnen, Keratin: Haaren, Nägel, Federn
Speicherproteine	als Reservestoffe z.B.: Ovalbumin im Hühnerei
Transportproteine	Führen Transport von Substanzen durch Hämoglobin: Sauerstofftransport Lipoproteine (HDL &LDL): bindet Fette
Bewegungs-proteine	Ermöglichen Bewegung Aktin & Myosin: Skelettmuskeln Tubulin:Eiweiß der Mikrotubuli in der Zelle
Verteidigungsproteine	Verleihen dem Körper Schutz Proteine des Immunsystems (Antikörper,..) Fibrinogen & Thrombin zur Blutgerinnung Toxine: Giftstoffe
Enzyme	Biokatalysatoren: ermöglichen biochemische Reaktionen im Stoffwechsel z.B.: Verdauungsenzyme: Spaltung von Nährstoffen
Hormone	Meist von Hormondrüsen gebildet, als „Sprache“ zwischen Zellen, Geweben und Organen, Bsp.: Wachstumshormon, Insulin
Rezeptoren	Auf Zellaußenseite, Schlüssel- Schloss- Prinzip, nehmen so Signale auf und verändern damit etwas in der Zelle, Bsp.: Weiterleitung von Impulsen bei Nervenzellen, Hormonwirkung

Allg. Formel:

Beide Strukturformeln bilden eine Aminosäure ab. Die rechte Darstellung stellt die Carboxy-Gruppe (COOH) genauer dar und auch die Anordnung der Atome in der Aminoguppe (NH2) ist in der linken Abbildung stärker vereinfacht und rechts genauer dargestellt. R-1 in der rechten Darstellung bezieht sich darauf, das verschiedene Aminosäuren unterschiedliche Reste haben (können). 

          

Bei mehreren AS enthält der Rest R weitere funktionelle Gruppen.

Auf Grund der Eigenschaften ihrer Seitenketten im Rest (R) können Aminosäuren (mit AS abgekürzt) in 4 Klassen eingeteilt werden:

• AS mit unpolaren Resten→ in Wasser wenig löslich
• AS mit polaren Resten→ In Wasser löslich
• Reste negativ geladen (saure Gruppen)
• Reste positiv geladen (basische Gruppen)

Es gibt ca. 20 Aminosäuren, die in Proteinen gefunden wurden.

Grundsätzlich kann der menschliche Körper Aminosäuren aus anderen Nahrungsbestandteilen (also aus Eiweißen oder Zucker-Molekülen) Aminosäuren aufbauen. Allerdings funktioniert dies nicht bei allen Aminosäuren; 8 Aminosäuren kann der menschliche Körper nicht selber aufbauen, diese müssen jungen Tieren od. Menschen zugeführt werden, um ein geregeltes Wachstum zu gewährleisten. Essentielle AS können nicht aus Stoffen der Nahrung synthetisiert werden.

Es ist auch in erster Linie der Mangel an essentiellen Aminosäuren, der in Hungerkastastrophengebieten unter Kleinkindern zu gefürchteten Krankheiten wie Kwashiorkor führt. Die Kinder leiden an Ödemen und Überlebende leiden oft ein Leben lang unter den Spätfolgen der Mangelerkrankung. Mitarbeiter/innen von UNICEF und Ärzte ohne Grenzen versorgen deshalb gefährdete Kinder vorsorglich mit speziell angereicherten Erdnusscremes oder ähnlichen Pasten, um Kinder in betroffen Gebieten mit allen essentiellen Aminosäuren zu versorgen,

 Essentielle Aminosäuren:

Die 8 essentiellen Aminosäuren sind:

Phenylalanin, Isoleucin, Tryptophan, Methionin, Leucin, Valin, Lysin, Threonin

Dazu ein Merkspruch:

Phänomenale Isolde trübt mitunter Leutnant Valentins lüsterne Träume.

Peptidbindung

Peptide sind Amide, die durch Wechselwirkung zwischen Amino- und Carboxy-Gruppe von AS gebildet werden.

Eine derartige Verknüpfung über eine Amid-Gruppe, -NHCO-, wird als Peptidbindung bezeichnet

Definition Peptidbindung

Eine Peptidbindung ist eine Bindung zwischen der Carboxygruppe einer Aminosäure und der Aminogruppe einer zweiten Aminosäure. Zwei Aminosäuren können unter Wasserabspaltung zu einem Dipeptid kondensieren. Bei der Translation wird diese Reaktion von den Ribosomen katalysiert.

Primär- Sekundär- Tertiär-Struktur von Proteinen

Das fertige und funktionsfähige Protein hat eine dreidimensionale Struktur. Diese besteht aus:

Primärstruktur:

Die Aneineanderreihung der Aminosäuren. Unterscheidung in Länge, Anzahl und Art und Anordnung der Aminosäuren

Sekundärstruktur:

DieAminosäurekette bekommt eine „Faltblattstruktur“ oder Helix-Struktur

Tertiärstruktur

Die Schlingen und Knäuel scheinen völlig willkürlich zu sein, sie sind es aber bestimmt nicht. Die Aminosäuresequenz wird genetisch festgelegt, ist die Kette aber einmal gebildet, nimmt sie von sich aus diejenige Anordnung ein, die für diese spezielle Sequenz die Stabilste ist.

Hier finden wir alle „intermolekularen“ Kräfte wieder (v.d.Waals-Kräfte, H-Brücken, elektrostatische Anziehung od. Abstoßung, Disulfidbrücken), jedoch wirken sie hier zwischen verschiedenen Teilen desselben Moleküls (=intramolekular).

Quartärstruktur

Die fertige 3-dimensionale Struktur des Proteins; oft aus zwei Peptid-Untereinheiten zusammengesetzt. Das Protein erhält erst durch seine fertige Struktur seine volle Funktion!

Eigenschaften von Proteinen

Aus den großen Molekülmassen resultieren:

• hohe Viskosität,
• geringe Diffusionsgeschwindigkeiten
• Bildung kolloidaler Lösungen.
• Proteine denaturieren bevor sie schmelzen.
• Es sind amphotere Elektrolyte;
• die vorhandenen AS bestimmen ihr Säure-Base-Verhalten.

Proteine haben ein großes Dipolmoment.

Denaturierung von Proteinen

Unter Denaturierung versteht man Prozesse, durch welche die typische Struktur (Quartär-struktur, Kettenkonformation, des nativen Proteins geändert wird.

Charakteristisch ist, dass damit eine starke Beeinträchtigung der biologischen Funktion verbunden ist.

Bei hohem Fieber (ab 42°C kann es zu Denaturierung körpereigener Proteine kommen. Um dem drohenden Tod vorzubeugen, Patient/innen kühlen und sofort Rettung/Notarzt rufen

Versuch Stärkenachweis

Du benötigst: Stärkehaltie Lebensmittel: Kartoffel, Brot, Mehl. Stärke

Iod-Kaliumiodid-Lösung

Gib Stärke und Wasser in eine Eprouvette. Schüttle kräftig und füge ein paar Tropfen Iodlösung dazu.

Tropfe die Iodlösung nun auch auf zerstampfte Kartoffel, Mehl, zerriebenen Zucker und Brot

Gib auf eine rohe und eine gekochte Kartoffelscheibe ein paar Tropfen Iodlösung

Was passiert?

Durch die Iod-Kaliumiodidlösung färben sich stärkehaltige Lebensmittel blauschwarz

Erklärung: Die Stärke bildet mit dem Iod einen farbkomplex. Da beim Kochen Zellen aufplatzen färbt sich die gekochte Kartoffel intensiver als die rohe.

Stärkeverdauung

Verdünne Kartoffelkochwasser mindestens 1:10. Gib das Kartoffelkochwasser in ein Reagenzglas (2/3 gefüllt)

Gib gerade so viel Iodlösung zu (nur wenige Tropfen!), bis die blaue Farbe auch beim Schütteln längere Zeit (mindestens 3-5 Minuten) stabil ist. Stelle zwei saubere Reagenzgläser bereit und spucke in ein sauberes Reagenzglas kräftig hinein. Verteile nun das mit Iod gefärbte Kartoffelkochwasser auf beide Reagenzgläser und schüttele das Reagenzglas mit dem Speichel

Warte und beobachte!

Beobachtung:

Durch die Zugabe von Iod-kaliumiodid färbt sich das Kartoffelwasser aufgrund der darin enthaltenen Stärke blauschwarz. Durch den Speichel entfärbt sich das Kartoffelwasser.

Erklärung:

Stärke enthält Amylase, ein Enzym zur Stärkeverdauung- d.h. Amylase spaltet Stärke in ihre Bausteine- die Glucosemoleküle. Glucose kann mit der Iodlösung nicht mehr nachgewiesen werden- das Kartoffelwasser entfärbt sich.

Versuch Stärkeverdauung 2

Nimm nacheinander einen Bissen von der Semmel, von Schwarzbrot und Vollkornbrot. Kaue alles solange, bis Du einen süßen Geschmack im Mund hast. Notiere die Zeit, bis der Geschmack im Mund intensiv süß ist.

Beobachtung und Erklärung:

Nach langem und intensiven Kauen werden Semmel, Schwarzbrot und Vollkornbrot süß. Es dauert aber unterschiedlich lang. Bei der Semmel dauert es am wenigsten lang.

Erklärung: Durch die Speichelamylase beginnt die Zerlegung der Polysaccharide schon beim Kauen. Je komplexer diese Polysaccharide sind, desto länger muss man kauen um sie in ihre Bausteine zu spalten.

Versuch Nachweis von Glucose (Fehling-Reaktion):

Glucose in einigen ml Wasser lösen (Eprouvette) jeweils 2 ml Fehling 1-Lsg. & Fehling 2-Lsg

→blaue Lösung unter Schütteln erhitzen → Orange bis rote Färbung= Glucosenachweis!

Versuch: Protein-Nachweis

Proteinnachweis 1: Biuret-Reaktion:

 1ml der untersuchten Substanz wird
mit 5ml 3%iger Natronlauge versetzt und
durch Umschütteln gut vermischt.
Dann gibt man 7 Tropfen Fehlings Reagenz I (7%ige Kupfersulfatlösung) hinzu und
schüttelt kräftig.
Beim Vorliegen von Peptiden und Proteinen färbt sich die Lösung violett. Diese Reaktion eignet sich zum Nachweis von Eiweiß (=Proteine) in Eiklar, Milch oder Casein.

Proteine reagieren mit
verdünnter Kupfersulfatlösung in stark alkalischem Milieu  violette Färbung

Natronlauge (alkalisch) und Fehlings-Reagenz 1 (Kupfersulfatlösung)

Alkalisch: seifig, laugig; ≠sauer

Langsame Reaktion:
Erwärmung/Wasserbad oder 5min warten

Proteinnachweis 2: Xanthoprotein-Reaktion

Gib je einen Tropfen konzentrierter Salpetersäure auf die zu untersuchenden Materialien

(Vorsicht: HNO₃ ist starkätzend!).

Eine Gelbfärbung zeigt das Vorhandensein von Eiweiß an.

Gibt man die Salpetersäure zum Eiklar, findet eine Ausflockung statt, die auf die Denaturierung des Eiklars durch die Säure zurückzuführen ist.

Erhitzt man diese Lösung zusätzlich, entsteht eine gelbe Nitroverbindung. Dabei wird ein Wasserstoffatom durch die NO₂-Gruppe (aus der Salpetersäure) ersetzt (substituiert). So verfärbt sich die Haut beim Kontakt mit konzentrierter Salpetersäure gelblich, da die Hautzellen Proteine mit aromatischen Aminosäuren enthalten.

Denaturierung von Eiweißen:

Gib Eiklar in 3 Eprouvetten und Milch in weitere 3 Eprouvetten. Tropfe in eine Eprouvette Milch und eine Eprouvette Eiweiß ein paar Tropfen Salzsäure oder Schwefelsäure, in die nächsten zwei ein paar Tropfen Natriumhydroxid.

Eprouvetten 5 und 6 (1x Milch und 1x Eiklar) kommt in ein Wasserbad und der Inhalt der letzten Eprouvetten wird mechanisch bearbeitet: erst schütteln, dann mit der Gabel fest schlagen

Beobachtung: Säure, Laue, Hitze und mechanische Einwirkungen können Proteine denaturieren!