Test indholdet af saponiner i dine afgrøder
Planternes forsvar
(Læs mere om emnet på vores andet digitale tema: https://giftigeplanter.ku.dk/)
I gamle dage brugte de kongelige eller rige en såkaldt ”mundskænk”, der var en person, hvis job var at smage på deres mad og drikke, inden det blev serveret for dem. På den måde sikrede de at maden ikke var forgiftet[1]. Den stakkels mundskænk satte altså livet på spil for, at de andre ikke blev forgiftede.
Planter producerer et væld af stoffer. De fleste bliver lavet ud fra det sukker som planten laver ved fotosyntese. Noget sukker går til at lave cellulose og lignin, som planten bygger sig større med, lidt ligesom man bygger huse af forskellige materialer. Nogle stoffer har farver som beskytter mod solens skadelige stråler, eller sender signaler til insekter om at de skal lande hér for at suge nektar. Andre stoffer fungerer som forsvar, der minimerer snegle og andre dyrs spisning af planten.
Det er selvfølgelig rigtig smart for planten, men mindre smart for mennesker, som ønsker at spise planten. Men hvordan ved man om en plante er giftig eller ej, og hvordan kan man teste om en plante er giftig, uden selv at være mundskænk og dermed risikere at blive forgiftet?
Efter at eleverne har fået lov til at tænke over, hvordan man kan teste for giftighed, og tilmed uden selv at blive mundskænk, er det en mulighed at introducere "Snegleforsøg". Forsøget går ud på at man sulter nogle snegle, og derefter lader dem spise af nogle særligt udvalgte planter, for at se om sneglene foretrækker nogle planter fremfor andre. I dette tilfælde kan man forsøge sig både med giftige og ikke giftige planter, og på den måde undersøge om sneglen undgår de planter, der danner giftstoffer.
Forsøget lægger op til videre undersøgelse, hvor eleverne også kan teste forskellige organismer som "mundskænke", og se om de reagerer forskelligt på forskellige planter. Fantasien sætter ingen grænser, og eleverne skal have rig mulighed for at være innovative og afprøve forskellige forsøgsopstillinger.
Den bitre smag
Ligesom sneglen, bruger mange dyr også deres sanser til at undgå at spise giftige eller fordærvede planter. Det samme gælder os mennesker.
Mange planter smager bittert, og kroppens umiddelbare reaktion på dette er, at det ikke er sikkert at spise. Mange planter producerer bitterstoffer, da mange af forsvarsstofferne, der er giftige for kroppen, også er bitre. Smagssansen genkender den bitre smag som værende noget potentielt giftig og dermed farligt for kroppen, hvilket oftest resulterer i, at man ikke spiser resten af planten. Dermed har planten forsvaret sig selv – også selvom den ikke nødvendigvis er giftig.
I kan måske huske, at I som små børn ikke brød jer om smagen af broccoli eller mørk chokolade? Mange spædbørn bryder sig ikke om fødevarer der smager bittert, og det er først når man bliver ældre, at man lærer at den bitre smag ikke nødvendigvis er farlig[2].
Urmennesket har været mere afhængige af smagssansen, da det har været en af de eneste måder de kunne teste, om noget kunne spises eller ej. I dag kan vi teste for giftstoffer på en mere kontrolleret og videnskabelig måde, og kan tilmed også fjerne eller mindske mængden af giftstoffer i planter. Det gør det muligt for os at spise flere af de planter som man måske ikke ville have spist førhen.
Afgrøder og forsvarsstoffer
Når vi gerne vil bruge en plante som afgrøde, er det derfor vigtigt at overveje, hvilke stoffer der kan være potentielt giftige for os, og som dermed kan påvirke vores helbred, hvis vi spiser dem.
Mange af de planter vi spiser i dag har været giftige førhen, men er blevet forædlet til kun at indeholde en lille smule eller ingen forsvarsstoffer. Nogle afgrøder har måske forsvarsstoffer i alle andre dele af planten, end den som man skal spise, og på den måde kan den stadig forsvare sig mod potentielle rovdyr som insekter eller snegle, der gerne vil spise planten.
Et af forsvarsstofferne er saponin. Saponiner har deres navn efter det latinske ord for sæbe, ”sapo”, fordi stoffet fungerer som en sæbe. De første sæber, mennesket brugte, var i virkeligheden planteekstrakt fyldt med saponiner. Saponiner består af en hydrofob (vandhadende) kæde, der binder til fedt, og en hydrofil (vandelskende) sukkergruppe, der binder til vand. På den måde kan saponiner opløse fedt i vand. Ligesom opvaskemiddel, danner saponiner skum, når det rystes. Saponiner fra planter er blandt andet blevet brugt af nogle folk til effektivt at forgifte vandet, hvor der skulle fanges fisk. Giften sætter sig i fiskenes gæller og kvæler dem. Saponiner findes også i kastanjer, og så du kan måske regne ud, hvad der kan ske steder, hvor mange kastanjer falder i søer.
Undersøgelse af indholdet af saponin
Saponiner er en sæbe, og opfører sig derfor også som almindeligt opvaskevand. Derfor dannes der skum, når man ryster et planteudtræk med saponiner. Planter der producerer saponin vil ofte smage bittert, og både dyr såvel som mennesker kan blive syge af at spise høje koncentrationer af forsvarsstoffet [3].
Vi har taget udgangspunkt i planter fra amarantfamilien, der gerne skulle producere saponiner. Her har vi valgt planterne Quinoa og dens danske fætter - Hvidmelet gådefod.
Hvidmelet gåsefod findes vildtvoksende mange steder i Danmark, hvor den nok ville betegnes som "ukrudt", da man kan finde den i vejkanter, i kanten af fortovet, krat m.m. Derfor skulle den også gerne være forholdsvis nem at få fat i, og når man har skaffet sig en plante med frø, kan man tørre frøene i solen på en bakke eller i et tørt rum.
Quinoa kan man købe i supermarkedet som en almindelig fødevare, og her anbefaler vi at I køber den økologiske variant, for at forsøget ikke bliver påvirket af nogle eventuelle sprøjtemidler, som frøene kan være behandlet med.
Til forsøget skal I bruge følgende:
- 1 reagensglas for hver plante I ønsker at undersøge
- 1 målebæger
- 1 ildfast målebæger
- 2 toucher med forskellig farve
- 1 morter
- 1 pipette
- 1 kaffefilter
- (en magnet til magnetomrører, hvis I bruger en kogeplade med magnetomrører)
- 1 rørepind eller ske
Forberedelse inden forsøget
Inden forsøget skal I finde de planter I ønsker at undersøge. Her skal I høste frøene fra planterne og tørre dem. Dette kan gøres på en plade ude i solen eller indendørs over noget tid.
Del 1
OBS: Forsøget har samme fremgangsmåde for alle plantearter, og man skal derfor bare gentage forsøget for de planter man ønsker at have med i forsøget. Her forklarer vi fremgangsmåden med billeder af både Hvidmelet gåsefod og Quinoa.
1) Det første man skal gøre, er at knuse frøene med en morter, så frøene bliver til frø-pulver. Det gør ikke noget hvis massen ikke er helt ensartet, da det kan være svært at knuse alle frøenes dele fuldstændigt.
2) Kom derefter pulveret op i et ildfast målebæger og tilføj derefter vand. Mængden af vand skal cirka være dobbelt så meget som mængden af frø-pulver.
3) Rør forsigtigt i massen, så der til sidst ikke er nogen synlige klumper i blandingen.
Del 2
1) Blandingen i målebægeret stilles herefter hen på en kogeplade, der tændes på cirka 35°C. Hvis jeres skole har en kogeplade med magnetomrører, så kan i med fordel bruge denne sammen en lille magnet til magnetomrøreren. Hvis ikke, så sørg gerne for at rør i blandingen en smule undervejs.
2) Lad blandingen koge i 15 min, hvorefter den tages af kogepladen og får lov til at køle af i et par minutter.
3) Nu skal blandingen filtreres, således at vi kun har væsken tilbage. Find et andet målebæger samt et kaffefilter (eller et andet finmasket filter), og filtrer væsken igennem dette og over i det nye målebæger.
Del 3
1) Find en pipette og overfør 2 ml af væsken over i et reagensglas – hvis I ikke har nok væske, så sørg bare for at der er lige meget væske i reagensglassene fra de forskellige planter som I ønsker at sammenligne.
2) Tag gummihandsker på, og ryst reagensglasset med tommelfingeren lukket over åbningen, så væsken ikke ryger ud mens du ryster glasset. Ryst i cirka 30 sekunder.
3) Hvis der dannes et sæbeagtigt skum på toppen af væsken, er det et tegn på, at planten I har undersøgt, producerer saponin. Tegn en streg på glasset med en touch, der hvor skummet topper og der hvor skummet møder væsken. Vent i 5 minutter, og tegn igen en streg med en ny farve ved skummets top og bund. Hvis skummet har været nogenlunde konstant i de fem minutter (begge streger er forholdsvis tæt på hinanden), kan I konkludere, at jeres plante producerer saponin.
Billedet til venstre er før omrystning og billedet til højre er efter.
På billederne kan I se, hvordan Hvidmelet gåsefod danner et tykt skumlag, og Quinoa til sammenligning nærmest ikke danner noget. Det resultat strider imod det faktum, at vi ved, at Quinoa planten normalt producerer saponin [3]. Men vores resultat giver faktisk god mening. Det skyldes at de Quinoa frø vi brugte er plantet med det formål at være en fødevarer, der skal kunne spises af mennesker, uden at vi bliver syge. Man har af den grund "forædlet" denne Quinoa til ikke at producere nær så meget saponin som den vildtvoksende Quinoa. I kan læse mere om forædling her: Forædling - design fremtidens grønne fødevare.
Den Hvidmelede gåsefod som vi brugte i forsøget er en "vild" variant - med andre ord, en plante som er fundet ude i naturen, og ikke er blevet forædlet. Planten har derfor sin naturlige produktion af saponin, og skulle man bruge plantens frø som fødevare, ligesom den Quinoa vi brugte, så ville det være nødvendigt at forædle planten først, så man er sikker på, at den er sikker for mennesker at spise.
Man kan altså vælge at se dette forsøg som et slags "før/efter" billede på, hvordan en vild og en forædlet plante, der begge er saponin-producerende planter, kan give hvidt forskellige resultater ift. saponin produktion.
[1] https://denstoredanske.lex.dk/mundsk%C3%A6nk
[2] https://smagforlivet.dk/materialer/bitter-0
[3] El Hazzam K, Hafsa J, Sobeh M, Mhada M, Taourirte M, El Kacimi K, Yasri A. An Insight into Saponins from Quinoa (Chenopodium quinoa Willd): A Review. Molecules. 2020 Feb 27;25(5):1059. doi: 10.3390/molecules25051059. PMID: 32120971; PMCID: PMC7179108.