Проекты

Влияние мочевины, содержащейся в жевательных резинках, на поддержание кислотно-щелочного баланса ротовой полости и определение её методом уреазной пробы

Работа победителя открытой городской научно-практической конференции «Старт в медицину» в секции «Профилактическая медицина и гигиена»

Направление работы: Профилактическая медицина
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1557
Предметы: Биология, Химия
Классы: 9 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Старт в медицину» 2020 года

Актуальность

Большинство людей употребляют жевательные резинки, но не знают, какова цель их использования и какие проблемы могут возникнуть в связи с их употреблением. Современная жевательная резинка с заявленным стоматологическим эффектом не содержит сахара. В её состав входят: жевательная основа − 20−30 %, подсластители – 60 %, вкусовые добавки и стоматологические активные ингредиенты. Один из них – мочевина, которая способна уменьшать кислотность в полости рта в ходе расщепления её ферментом уреазой, содержащейся в слюне и зубном налёте.

Знание всех эффектов, которые оказывает жевательная резинка на органы и ткани полости рта, а также на организм в целом, поможет гигиенистам и стоматологам включить назначение жевательной резинки в индивидуальный план профилактики стоматологических заболеваний и скорректировать привычку её употребления.

Цель

Исследовать влияние ферментативного гидролиза под действием фермента уреазы на вещество карбамид, содержащееся в жевательных резинках.

Задачи

1. Изучить состав и строение уреазы.

2. Изучить влияние уреазы на гидролиз некоторых веществ.

3. Изучить состав жевательных резинок.

4. Провести исследование на содержание мочевины в жевательных резинках.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

• Химическая посуда: стаканы, пробирки, воронки

• Датчик pH

• Семена арбуза

• Образцы жевательной резинки марок «Дирол», «Орбит» и «Эклипс»

Описание работы

В теоретической части исследования изучен состав и строение уреазы, влияние уреазы на гидролиз некоторых веществ.

В практической части работы рассмотрены некоторые виды жевательных резинок («Дирол», «Орбит» и «Эклипс») на содержание в них мочевины. Проведены эксперименты по её обнаружению при помощи фермента уреазы, содержащейся в семенах арбуза.

 

Опыт № 1.  Определение наличия фермента уреазы проводилось в очищенных семенах арбуза, т. к. в них содержится уреаза и мочевина (карбамид).

Был приготовлен 1 %-й раствор мочевины (100 мл), растёрты в ступке очищенные от кожуры семена и смешаны с 10 мл воды. Готовая суспензия разлита в 3 стакана:

- в первый стакан добавлено 5 мл раствора мочевины;

- во второй – 5 мл дистиллированной воды;

- в третий – 10 мл раствора мочевины.

С помощью датчика pH измерено значение водородного показателя (рН) в каждом растворе.

 

Опыт № 2.  Качественная реакция на мочевину в жевательных резинках.

Для данного опыта были использованы очищенные арбузные семена, содержащие фермент уреазы и жевательные резинки трёх марок: «Дирол», «Орбит» и «Эклипс».

Арбузные семена растёрли в ступке с 15 мл воды до однородной суспензии. Полученную суспензию разлили в три стакана. Измельчили жевательную резинку, поместив её в фарфоровую чашку. Образцы измельчённой жевательной резинки залили горячей дистиллированной водой (15 мл), перемешали и охладили. Полученный экстракт разделили на две части (для каждого образца жевательной резинки). В первую партию добавили суспензию арбузных семян в каждый стакан, вторую партию перелили в чистый стакан без суспензии.

С помощью датчика pH измерили значение водородного показателя в каждом образце.  

Автор также рассмотрел в работе роль уреазы в биодеградации мочевины в природе и влияние уреазы на процессы развития некоторых болезней у животных и человека.

Результаты

В ходе работы была определена роль мочевины в жевательных резинках.

Происходит увеличение pH (снижение кислотности) при действии уреазы на мочевину. Для подтверждения результатов в каждый стакан добавлено несколько капель фенолфталеина − цвет изменился на розовый. Еще раз доказано, что уреаза разлагает мочевину на аммиак (среда в растворе аммиака щелочная).

Значение pH в арбузных семенах до и после добавления уреазы

 

Значение рН возрастает, следовательно, можно предположить, что в каждой жевательной резинке содержится мочевина.

Значение pH до и после добавления уреазы в жевательную резинку

 

Выводы

1. Уреаза содержится в большей части бактерий и высших растений. В организме человека и животных образуется в качестве бактериальной флоры.

2. Уреаза играет важную роль в круговороте азота в природе, разлагая выделяемую животными мочевину на CO2 и NH3. Последний используется почвенными бактериями для биосинтеза белка.

3. Уреазу применяют в медицине для определения содержания мочевины в крови и моче при ряде заболеваний почек и печени.

4. В жевательных резинках содержится мочевина (карбамид), наличие которой экспериментально доказано с помощью уреазной пробы.

5. Путём добавления карбамида в жевательную резинку без сахара повышается содержание карбамида в слюне, тем самым достигается более быстрая и эффективная нейтрализация кислот в полости рта.

6. Плюсы употребления жевательной резинки: быстрое очищение зубов от остатков пищи и нейтрализация кислот, кратковременное дезодорирование и освежение полости рта, тренировка жевательной мускулатуры.

7. Минусы употребления жевательной резинки: способствует возникновению кариеса при наличии в ней сахара, ведёт к перегрузке связочного аппарата височно-нижнечелюстного сустава, стимулирует секрецию желудочного сока и приводит к обострению желудочно-кишечных заболеваний.

Перспективы использования результатов работы

Результаты работы могут быть использованы для ознакомления учащихся средней школы с правилами гигиены полости рта, со способами предупреждения кариеса, с выводами о вреде и пользе жевательной резинки.

Мнение автора

«Участие и победа в конференции – огромный стимул для дальнейшего саморазвития и углубления знаний в области медицины, биологии, химии».