Girls‘ Day mit ß-Gal-Glow

Im Uniklinikum Regensburg wurde unser ß-Gal-Glow Kit mit dem P51-Fluoreszenz-Viewer eingesetzt, um Mädchen einen Einblick ins biochemische Forschungslabor zu geben. Herzlichen Dank an Jara, deren Bericht zum Girls‘ Day wir hier einstellen.
Das Protokoll zeigt, wie Kinder und Jugendliche mit dem bekannten Begriff „Laktoseintoleranz“ für experimentelles Arbeiten begeistert werden können. Das Kit ist nicht nur für die Schule geeignet, sondern kann auch zuhause in der Küche sehr einfach verwendet werden. Das Experiment kann noch (fast) unendlich erweitert werden. Anregungen dazu findet man in den alten Versuchsanweisungen von Science Bridge, die noch im Netz zu finden sind.  Die meisten davon sind allerdings eher für Schulen und Schülerlabore geeignet.
Für Fragen und weitere Anregungen kontaktieren Sie uns gerne unter info@biowisskomm.de.

Girls’Day im Labor – von Laktose bis Fluoreszenz

Am 27.4. war es soweit: 8:30 Uhr treffen wir uns im Forschungslabor der Abteilung für Krankenhaushygiene und Infektiologie am Uniklinikum Regensburg. Was erwartet mich dort?

Erstmal die Vorstellung der Labortruppe – ein echter Girls’ Day: eine MTA, zwei Studentinnen, die an ihrer Bachelorarbeit forschen und Annika, eine Studentische Hilfskraft, mit der ich den Tag verbringen werde. Dazu gab es einen kurzen Gang durch das Labor, nicht zu groß, aber vollgestopft mit Technik.
Annika und der Laborleiter Dr. Fritsch erklären mir dann, was wir heute erforschen werden: Warum schmeckt laktosefreie Milch eigentlich süßer als normale Milch?

Dann ging es los, mit „Pipettierübungen“: Mit Mikroliterpipetten sollte ich eine rote Flüssigkeit (damit man merkt, ob man „sauber“ arbeitet, wie sie es im Labor immer nennen) pipettieren: 50, 25, 10, 5 oder 1 µl. „Mikroliter“, also eins unter Milliliter, wie ich gelernt habe.

Als nächstes haben wir den P51 Fluorescence Viewer ausgepackt und zahlreiche kleine Reaktionsgefäße mit unterschiedlichem Inhalt befüllt: Fluorescein (gelbliche Flüssigkeit), ß-Galactosidase-Enzym, Puffer (dessen Funktion ist, gar nicht an der Reaktion mitzumischen), Substrat, und Saccharose (Haushaltszucker) und Laktose (alles klare Flüssigkeiten)…

Die „P51“ ist eine kleine Schachtel mit gelbem Fenster, und eingebauter Elektronik mit LED‘s um darin blaues Licht zu erzeugen, wenn man den Lichtschalter an der Seite drückt.

Die „ß-Gal“ ist wie eine Schere, habe ich gelernt. Sie kann Laktose-Zucker durchschneiden (darum wird die auch Laktase genannt. Die Endung „-ase“ deutet wohl immer auf ein Enzym hin), damit unser Körper den dann als Energie verwenden kann. Hat man eine Laktoseintoleranz, dann funktioniert das nicht mehr gut genug, der Magen grummelt und die Magenbakterien machen Party, weil sie mehr zum Fressen haben. Kommt bei Kindern selten vor, eher bei Erwachsenen.

Als nächstes habe ich dann eine „Verdünnungsreihe“ pipettiert aus Fluorescein: Rechts das meiste (40 µM), dann immer die Hälfte. Das wird in die P51 gestellt, Licht eingeschaltet und dann leuchtet (fluoresziert) es grün.

Dann haben wir die experimentellen Bedingungen geändert:

Mehr ß-Gal = wird schneller grün

Weniger ß-Gal = wird langsamer grün

Zugabe von Saccharosezucker = keine Änderung, weil die Schere das nicht schneiden kann

Zugabe von Laktosezucker = wird langsamer grün, weil die Schere nicht so viel Substrat auf einmal schneiden kann, sie wird nämlich von Laktose „abgelenkt“

Zugabe von NaOH (Änderung vom pH-Wert, also wie sauer das Gemisch ist) = wird langsamer grün

Abkühlen auf Eis = wird langsamer grün

Erwärmen auf 55°C = wird schneller grün

Erwärmen auf 75°C = nichts passiert, weil das Enzym „denaturiert“, also auseinandergebaut wird, wie beim Eierkochen

Jetzt weiß ich, dass wir Enzyme (Annika meinte, das sind sowas wie handwerklich begabte Protein) wie die ß-Gal-Schere brauchen, um Zucker und anderes im Magen klein zu schneiden. Wenn das nicht funktioniert, gibt es ein Magenproblem!

Wenn jemand keine scharfe ß-Gal-Schere hat und darum laktoseintolerant ist, dann können wir ihm helfen: Wir geben einfach Laktase, also genau so eine Schere, in die Milch und schneiden die Laktose direkt in der Milch klein – das macht die laktosefreie Milch dann auch süßer. Oder man nimmt eine Laktasetablette: die hilft einem, die Laktose zu schneiden.

Dann war der Girls‘ Day auch schon vorbei. Danke Annika für die Betreuung, die Erklärungen und das Helfen beim Bericht schreiben. Danke für Jürgen Fritsch und dem Rest der Gruppe für den spannenden Tag! Vielleicht komme ich ja mal wieder.

Verfasser: Jara (8. Klasse MRS St. Anna, Riedenburg), Annika Walter (Studentische Hilfskraft in der Abteilung)