Aminosäuren im Honig

Aminosäuren im Honig

Aminosäuren sind Eiweißbausteine, die für die Enzymbildung nötig sind. Anhand dieser Bestandteile kann eine sehr genaue Differenzierung der Honigsorten erfolgen. Jeder Honig hat ein bestimmtes Spektrum an Aminosäuren. Natürlich gibt es einige dieser Eiweißbausteine, die in jedem Honig enthalten sind; zu ihnen zählen das Prolin, die Glutaminsäure, das Alanin und das Phenylalanin.

Um die Vielzahl der im Honig enthaltenen Aminosäuren zu verdeutlichen, werden in der folgenden Tabelle die Aminosäuren und ihr Anteil im Honig angeführt.¹

Aminosäure	Anteil im Honig in mg·kg^-1		Aminosäure	Anteil im Honig in mg·kg^-1
Alanin	4		Leucin	3
α-Aminobuttersäure	< 1		Lysin	28
Arginin	8		Methionin	< 1
Asparagin	5		3-Methylhistidin	< 1
Asparaginsäure	11		Orinithin	2
Carnosin	< 1		Phenylalanin	969
Citrullin	< 1		Prolin	548
Cystin	< 1		Sarkosin	3
Glutamin	21		Serin	9
Glutaminsäure	14		Threonin	4
Glyzin	5		Tryptophan	< 1
Histidin	12		Tyrosin	34
Hydroxyprolin	< 1		Valin	10
Isoleucin	6

Grundprinzip der Bestimmung

Die Aminosäuren des Honigs reagieren, sofern sie eine primäre Aminogruppe besitzen und je nachdem wie hoch ihre Konzentration in den jeweiligen Honigen ist, mit Ninhydrin zum violetten Farbstoff „Ruhemanns Purpur“.² Prolin verfügt über eine sekundäre Aminogruppe und kann nicht auf Ninhydrin übertragen werden. Es bildet ein gelbes Additionsprodukt.

1.Arbeitsauftrag

Materialien Becherglas (100 ml), Glasstab, Dreifuß, Spatellöffel, Handschuh, Bunsenbrenner, Reagenzgläser (RG), RG-Gestell, RG-Klammer

Chemikalien Wasser, Phenylalanin, Prolin, Ninhydrinlösung (0,2 g Ninhydrin in 20 mL 96 % Ethanol lösen und auf 100 mL mit destilliertem Wasser auffüllen), dest. Wasser, versch. Honigproben

Gefahren Ninhydrinlösung

2.Die Reagenzgläser werden jeweils ca. 0,5 cm hoch mit Honig und dest. Wasser gefüllt.

3.Diese Mischungen werden u.U. vorsichtig erwärmt bis eine klare Lösung entstanden ist.

4.Anschließend werden 1 mL Ninhydrinlösung zugegeben (Handschuhe!³) und im Wasserbad zum Sieden erhitzt.

5.Nach Beendigung der Reaktion werden die RG mit dest. Wasser aufgefüllt.

6.Zum Vergleich werden in 2 RG jeweils wenig Prolin bzw. Phenylalanin in Wasser gelöst, mit 1 mL Ninhydrinlösung versetzt und geschüttelt bis eine klare Lösung entstanden ist.

7.Anschließend wird ein Farbvergleich durchgeführt.

Beobachtung

Honigprobe	Farbe des Honigs	Farbe vor dem Auffüllen mit Wasser	Farbe nach dem Auffüllen mit Wasser
Honig aus dem eHive
Blütenhonig 1
Blütenhonig 2
Waldhonig 1
Waldhonig 2
Kunsthonig
Phenylalanin
Prolin

Auswertung

8.Formuliere eine mögliche Erklärung für die Unterschiede zwischen den verschiedenen Honigsorten.

9.Führe eine Internetrecherche durch, um die Gesamtmenge der Aminosäuren in Wald- bzw. Blütenhonigen zu erheben.

10.Diskutiere die Ergebnisse mit Deinem Nachbarn/in der Gruppe und halte diese schriftlich fest.

Zusatzaufgabe für Schnelle

11.Erläutere, warum der Kunsthonig keine Reaktion mit Ninhydrin zeigt.

12.Schlage eine Analysemethode vor, mit der man die Menge der Aminosäuren im Honig quantitativ bestimmen kann.

13.Literatur

https://de.wikipedia.org/wiki/Honig abgerufen am 20.8.2016

Bogdanov, S., Martin, P., Lüllmann, C.: Harmonised methods of the European Honey Commission. Apidologie (1997) Extra issue, 1-59.

Bader, H.J., Flint, A.: Beiträge zur Didaktik der Chemie, Bd. 2, Verlag Deutsch (1999)

Belitz, H., Grosch, W.: Lehrbuch der Lebensmittelchemie, Springer Verlag (1982)

Horn, H., Lüllmann, C.: Das große Honigbuch, Ehrenwirth Verlag (1992)

Lipp, J.: Handbuch der Bienenkunde - Der Honig, Ulmer Verlag (1994)

Schwedt, G.: Zuckersüße Chemie, Kohlenhydrate & Co, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co (2010)

Schalko, W., Stiedl, W.: Der Honig im Schulunterricht, Workshop bei der Fortbildungswoche für Physik- und ChemielehrerInnen, Wien (2002)

1 Vgl. Horn und Lüllmann, S. 145.

2 Ninhydrin reagiert mit der primären Aminogruppen unter Dimerisierung entsprechend der oben dargestellten Reaktionsgleichung. Die Aminosäure wird dabei decarboxyliert (CO₂ wird abgespalten) und die Aminogruppe auf Ninhydrin übertragen. Aus der Aminosäure entsteht ein Aldehyd. Mit einem zweiten Ninhydrin-Molekül wird der violette Farbstoff gebildet.

3 Beim Arbeiten mit Ninhydrin sind Handschuhe zu tragen, da dieses mit den Proteinen der Haut zu einem Farbstoff reagiert, der auf der Hautoberfläche adsorbiert wird und sich nicht sofort wieder entfernen lässt.

© Werner Schalko, Peter Pany