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Vollmer: KIS Köln Madaus AG Seite 17
Didaktische Kopiervorlage Bemerkungen 1
Einsatzmöglichkeiten der Kopiervorlagen im „Normalunterricht“ und Anbindung an die Lehrpläne der drei
Schulformen
Für die vorliegenden Arbeitsblätter bieten sich verschiedene Zugänge zu Unter- und Mittelstufenunterricht in sämtlichen
Schulformen an. Die Kopiervorlagen 2 und 3 sind eher für die Jahrgangsstufen 9 und 10 geeignet
Die Arbeitsblätter können in einem Komplex Ernährung und Verdauung, u.a. im Wahlpflichtbereich Naturwissenschaften eingesetzt
werden. Sie können aber auch integrativer Bestandteil eines Materialpaketes sein, um das Thema „Quellung“ fächerübergreifend zu
behandeln. Hierzu bietet sich die Einbeziehung der Materialien weiterer an diesem Verbundprojekt beteiligten Kooperationen an, wie
z.B. Procter&Gamble (Polyabsorber in Babywindeln) oder Degussa AG Werk Marquart („künstlicher Sand“ als Quellmittel für
Trockenmittel).
Informationen, Bemerkungen, Lösungen
A. Bemerkungen zu den Kopiervorlagen
Kopiervorlagen 2 und 3: Die Schüler sollen den Zusammenhang zwischen Fehlernährung und Verstopfung erkennen. Sie sollen
wissen, daß Verstopfung häufig dann auftritt, wenn die Passage der Nahrungsbestandteile durch den Dickdarm verzögert wird.
Schließlich sollen sie verstehen, daß Ballaststoffe die Darmperistaltik anregen. Sie sollen ihr Wissen um die Zusammenhänge zwischen
Ballaststoffen als quellende Substanzen und Darmperistaltik an dem Beispiel eines Naturstoffpräparates konkretisieren.
Kopiervorlage 4: Hinweise zur Durchführung der Versuche
Information „Agiolax“: Agiolax ® ist ein urheberrechtlich geschütztes Warenzeichen der MadausAG. Zur Produktgruppe der Agiolax-
Granulate zählen folgende Präparate: Agiolax (enthält Ballaststoffe und Sennesfrüchte, welche die Darmperistaltik anregen), Agiocur
(enthält ausschließlich Ballaststoffe) und Agiocur Ballast pur (enthält Ballaststoffe in hoher Dosierung). Aus Gründen der didaktischen
Reduktion wurde das reine Ballaststoffprodukt Agiolax Ballast pur gewählt.
Information zur Quellungszahl: Die Quellungszahl gibt das Volumen in Millilitern an, das 1 g Droge einschließlich des anhaftenden
Schleimes nach dem Quellen in Ethanol (96%)/Wasser wie 1/100 (V/V) nach 4 h einnimmt. Die Quellungszahl ist der Durchschnittswert
von drei Messungen.
Gesammelte Erfahrungen bei der Durchführung der Versuche:
Im Vorversuch wurde die Quellungszahl nach dem genannten
Verfahren bestimmt bei:
1. Plantago ovata Samen (gemahlen und nicht gemahlen)
2. Plantago ovata Samenschalen (gemahlen und nicht
gemahlen)
3. Agiolax Ballast pur
4. Weizenkleie
Folgende Quellungszahlen wurden ermittelt:
Plantago ovata Samen 15
Plantago ovata Samen (gemahlen) 25
Plantago ovata Samenschalen 45
Plantago ovata Samenschalen (gemahlen) 65
Agiolax Ballast pur 8
Weizenkleie 3
Besonders gut und deutlich zu bestimmen sind die Quellungszahlen von Plantago ovata Samen und Samenschalen (jeweils
unzerkleinert). Hier ist die Grenze zwischen überstehender Flüssigkeit und Schleim bzw. gequollener Substanz deutlich zu erkennen,
während dieses bei den gemahlenen Formen etwas schwieriger ist. Die gemessenen Werte lagen innerhalb der zu erwartenden
Bereiche. (Sie reichen bei den Samen von 13 bis 18 und bei den Schalen von 40 bis 70.)
Die Bestimmung der Quellungszahl von Agiolax Ballast pur ist eindeutig schwieriger. Hier stört insbesondere die Anfärbung der
überstehenden Flüssigkeit durch das Medikament bei der genaueren Bestimmung der Quellungszahl.
Analoge Versuche lassen sich z.B. auch mit Leinsamen oder anderen Vergleichssubstanzen durchführen.
Hinweise zur Durchführung der Versuche im Unterricht: Bei guter Vorplanung (Bereitstellen der Geräte, genaue Kenntnis der
Arbeitsanweisung) läßt sich der vorgeschlagene Versuchsansatz in einer Doppelstunde durchführen. Ggf. kann das Abwiegen der
Substanzmengen, was je nach Zahl der zur Verfügung stehenden Waagen und abhängig von der Arbeitsgeschwindigkeit der
SchülerInnen unterschiedlich lang dauern kann, vor der Stunde (vom Lehrer) durchgeführt werden. Das Ablesen der Meßergebnisse
4 Stunden nach Zugabe von Wasser zum Probenmaterial sollte relativ genau eingehalten werden.
Bei genügender Anzahl an Geräten und Arbeitsgruppen kann die Quellungszahl einer Substanz auch mehrfach bestimmt werden
(arbeitsteilige Vorgehensweise), um eine Mittelwertbildung nach Versuchsvorschrift zu ermöglichen. Falls keine oder nicht genügend
Mischzylinder vorhanden sind, können die Versuche auch in Reagenzgläsern durchgeführt werden, die mit entsprechenden Stopfen
verschlossen werden. In einem solchen Fall kann die Quellungszahl allerdings nicht mit der gewünschten Genauigkeit ermittelt werden.
Deutung der Versuchsergebnisse: Die löslichen Bestandteile bestehen vor allem aus Amylopektin, also aus Stärkeketten unterschiedlicher
Länge und Verzweigung, die aus α-Glucosemolekülen in 1,4-Verknüpfung bestehen. Diese lagern an den freien OH-Gruppen
Wasser an und bilden so eine Art Kleister. Amylopektine werden im Verdauungstrakt durch das Enzym Amylase abgebaut.
Ballaststoffe mit einem hohen Gehalt an löslichen Bestandteilen zeigen schon sehr rasch eine Quellwirkung, die bereits am Magenausgang
einsetzt, wodurch ggf. ein Sättigungsgefühl entsteht. Aus diesem Grunde werden Amylopektine häufig auch als Appetitzügler
eingesetzt, die im Dickdarm abgebaut werden.
Die unlöslichen Ballaststoffe bestehen neben Lignin größtenteils aus Zellulose. Zellulose ist ebenfalls ein Polysaccharid; die
einzelnen Monomere werden aber anders verknüpft als beim Amylopektin. Zellulose kann anders als Stärke nicht im menschlichen
Körper abgebaut werden. Zellulose besitzt ebenfalls hydrophile OH-Gruppen, die Zellulosefasern lagern aber nur langsam und in
geringem Ausmaß Wasser an, so daß die Quellungszahlen deutlich geringer sind als die von Amylopektinen.
Diese unlöslichen Ballaststoffe wirken einer Verstopfung entgegen, indem sie erst im Dickdarm quellen, dort nicht abgebaut werden
und zu einer Füllung des Dickdarms beitragen. Aus diesem Grunde ist in dem Verstopfungspräparat Agiolax Ballast pur der Anteil der
Samenschalen mit ihrem hohen Prozentsatz löslicher Ballaststoffe relativ gering.