Proteine, besser bekannt auch als Eiweiße, spielen eine herausragende Rolle in unserem Körper und auch in der Umwelt. Nachdem sich der zweistündige Chemiekurs der Jahrgangsstufe 1 und Frau Kunz sich mehrere Schulstunden intensiv mit Proteinen befasst hat, hatten wir nun die Möglichkeit unser Wissen auch praktisch anzuwenden.

In aller Frühe machten wir uns auf zum KIT Nord, wo sich das Fortbildungszentrum für Technik und Umwelt befindet. Nach einer kurzen Sicherheitsunterweisung begann Holger Schäfer, unser Projektleiter und Betreuer, mit einer informativen Einführung über Proteine. Die Besprechung der Theorie war jedoch keineswegs langweilig und wir konnten unser Wissen aus dem Unterricht rasch mit neuen Informationen verknüpfen. Die Theoriephase war sehr interaktiv gestartet, sodass bereits gelerntes gefestigt und vertieft werden konnte.

Der Schwerpunkt des Tages lag natürlich auf dem praktischen Arbeiten im Labor. Dabei durften wir zwei verschiedene Versuche durchführen. Der eine Versuch war der sogenannte Protein – Fingerprint. Er befasste sich mit der qualitativen Analyse von Proteinen. Bei einem Protein – Fingerprint handelt es sich um ein typisches, spezifisches Proteinmuster. Dieses Proteinmuster gibt zum Beispiel in der Lebensmittelanalytik Aufschluss darüber, um welche Lebensmittel- oder Fleischsorte es sich handelt.

Unsere Aufgabe war es eine unbekannte Fleischsorte zu identifizieren. Der arttypische Protein – Fingerabdruck wurde dann mit bekannten Fleischsorten verglichen. Neben Huhn, Schwein und Rind analysierten wir auch Tofu und ein Proteinpulver. Zur Erstellung dieser Fingerprints wandten wir die Methode „SDS – PAGE“ an. Hierbei werden Proteine auf einem elektrischen Feld nach ihrer Masse aufgetrennt. Die Proteine durchlaufen von dem elektrischen Strom getrieben durch das Feld. Die Poren in dem Gel stellen einen Widerstand für die Proteine dar. Je größer das Protein ist, desto höher ist dieser Widerstand und desto langsamer wandert es durch das Gel auf die andere Seite.

Um die Größe der Proteine schlussendlich bestimmen zu können haben wir parallel zu unseren Proben noch einen Marker, der aus einem Gemisch bekannter Proteine besteht, aufgetragen. Nach einiger Zeit konnten wir das Gel von der Spannung nehmen. Um die Proteine sichtbar zu machen musste die Gel – Platte noch mit einem Farbstoff, dem sogenannten Coomassie – Blau, gefärbt werden. Das Coomassie – Blau bindet an die Proteine und macht so die entstandenen Banden mit bloßem Auge sichtbar. Um herauszufinden um welche unbekannte Fleischsorte es sich handelt mussten wir nun nur noch die Banden miteinander vergleichen und genau hinsehen zu welcher Probe der gesuchte Stoff passt.

Der andere Versuch diente der Bestimmung der Proteinkonzentration eines handelsüblichen Proteinpulvers. Es war sehr spannend zu überprüfen, ob auch wirklich die angegebene Menge an Proteinen in dem Lebensmittel enthalten ist. Grundlage für die Bestimmung war die Biuret – Reaktion. Wir hatten diese Nachweisreaktion für Proteine bereits im Unterricht behandelt und waren nun gespannt sie im großen Stil durchzuführen. Bei der Biuret – Reaktion entsteht ein violetter Farbkomplex, indem eine Verbindung mit mindestens zwei Peptidbindungen mit den zweiwertigen Kupferionen der Biuret -Lösung reagiert. Die Intensität der Lösung gibt Aufschluss über die Proteinkonzentration. Schwach violette Reagenze enthalten weniger Proteine, dunkelviolette mehr. Genau lässt dich dieser Wert bei einer Wellenlänge von 540nm bis 550nm bestimmen. Nachdem wir den Proteingehalt der Proben kolorimetrisch bestimmt haben konnten wir an Hand der Absorptionswerte eine Kalibriergerade erstellen. Um den Proteingehalt zu erhalten mussten wir nur noch den Wert auf der Geraden ablesen.

Die beiden Versuche erstreckten sich über den gesamten Vor- und Nachmittag. Zwischendurch verbrachten wir unsere Mittagspause in der Kantine des KITs. Es gab eine Vielzahl an leckeren Gerichten und die Stimmung innerhalb der Gruppe hätte nicht besser sein können. Am Nachmittag gab es zudem noch einen kleinen Einblick in das KIT und in seine Geschichte. Herr Naber brachte uns mit viel Humor die wichtigsten Informationen über das KIT nahe. Am eindrucksvollsten war jedoch wohl die Nebelkammer, die Herr Naber uns zeigte. Eine Nebelkammer ist ein Teilchendetektor, der verschiedene Teilchen für kurze Momente in hübschen Mustern sichtbar macht.

Nach diesem ereignisreichen Tag am KIT traten wir dann den Rückweg an. Die realitätsnahe und praktische Anwendungsmöglichkeit des Schulstoffes hat dem gesamten Kurs große Freude bereitet und wir sind dankbar die Möglichkeit für dieses Praktikum gehabt zu haben.

Paula Kuhn