Hampaat ja hiilihapotetut juomat

Välineet:
– hampaita
– erilaisia juomia

 

Hampaina voidaan käyttää esimerkiksi sian hampaita tai muuta helposti hankittavaa hammasmateriaalia. Hampaat kannattaa kuvata ja tutkia ennen koetta sekä punnita. Painon katoaminen on yleensä pientä, joten mahdollisimman tarkka vaaka on eduksi.

Kaadetaan laseihin erilaisia juomia, esimerkiksi kolajuomaa, energiajuomaa, maustettua hiilihapotettua vettä, maitoa, vettä ja niin edelleen. Lasit peitetään, jotta neste ei haihdu pois ja hiilihappo ainakin osittain pysyy nesteessä. Lasien kannattaa antaa olla ainakin kolme – neljä vuorokautta laseissaan.

Kokeen jälkeen hampaiden pintaa vertaillaan koetta edeltävään tilanteeseen. Hampaat myös kuivataan ja tämän jälkeen punnitaan.

Hiilihappoiset juomat ovat saattaneet tuhota hampaan ulkopinnan kiillepintaa. Tämän huomaa usein helpoiten kokeilemalla hammasta sormella.

Amylaasi ja happohyökkäys

Välineet:

– jokaiselle opiskelijalle kolme palaa lakmus-paperia (tai vastaava pH:n mittaukseen suusta toimiva mittari)
– näkkileipää
– ksylitoli-purukumia

Tätä työtä ei kannata suorittaa heti lounaan jälkeen tai muuna aikana, kun oppilailla todennäköisesti on happohyökkäys käynnissä.

Aluksi jokainen oppilas mittaa suustaan pH:n. Mittauksen jälkeen tulos kirjataan muistiin. Kun pH on mitattu, opiskelijat ottavat suuhunsa sen verran näkkileipää kun helposti suuhun mahtuu ja pureskelevat näkkileipää. Näkkileipää ei nielaista, vaan sitä pidetään suussa niin pitkään, että näkkileivän maku vaihtuu.

Parin minuutin kuluessa näkkileivän maku pitäisi vaihtua makeammaksi. Tämä johtuu siitä, että sylkirauhasten erittämä amylaasi-entsyymi hajottaa näkkileivän tärkkelystä disakkarideiksi ja muut entsyymit edelleen hajottavat näitä monosakkarideiksi. Tärkkelys ei maistu makealta, mutta nämä di- ja monosakkaridit maistuvat.

Tämän jälkeen näkkileipä voidaan nielaista ja suun pH mitataan jälleen. Nyt pH:n pitäisi olla merkittävästi alempi kuin edellisessä mittauksessa, koska suun bakteeritoiminta muuttaa sokerituotteita happamiksi aineenvaihduntatuotteiksi.

Puolet oppilaista ottaa tämän jälkeen purukumin suuhunsa ja pureskelee sitä pari minuuttia. Kaikki oppilaat mittaavat tämän jälkeen taas suunsa pH:n ja pH:n pitäisi olla purukumia pureskelleilla ainakin jonkin verran palautunut kohti alkutasoa, kun taas pureskelemattomilla pH on saattanut laskea vielä enemmän.

Purukumin pureskelun aiheuttama syljen lisäeritys puhdistaa suuta. Lisäksi bakteerit eivät pysty käyttämään hyödyksi ksylitoli-sokeria, joten bakteerien määrä ei lisäänny.

Lopuksi on syytä antaa purukumi myös niille oppilaille, jotka eivät sitä vielä saaneet.

Tartuntapeli

Mitä tarvitaan:
·         ruokasoodaa
·         muki
·         1 pH paperi / osallistuja 
·         1 koeputki (tai muki) / osallistuja
·         1 pipetti (tai muki) / osallistuja
·         vettä
 
Peliohjeet oppilaille:
·         Ota koeputki/muki ja seurustele muiden kanssa sovitun ajan verran tai sovitun henkilömäärän kanssa.
·         Seurustellessasi ota pipetillä omaa nestettä ja pipetoi sitä seurustelukumppanin mukiin. Seurustelukumppani tekee samoin. Eli vaihdetaan nesteitä.
·         Lopuksi mittaa pH-liuskalla nesteesi pH (kuva) ja vertaa sitä veden pH-arvoon. Mitä emäksisempää (korkeampi luku) neste on, sitä varmemmin sait tartunnan.
Ohjeet ohjaajalle:
·         Varaa kullekin oppilaalle koeputki/muki. Täytä kaikki muut paitsi yksi puolilleen vedellä.
·         Valmista yhteen koeputkeen/mukiin puolen verran kylläistä ruokasoodaliuosta. Anna liukenemattoman soodan painua pohjalle ja kaada kirkas neste ylimääräiseen putkeen/mukiin.
·         Päästä oppilaat pelaamaan (ks. Peliohjeet). Lopeta peli 5 minuutin kuluttua tai myöhemmin, jos oppilaita on paljon. Vaihtoehtoisesti voitte sopia, että peli päättyy, kun jokainen on seurustellut esim. 4:n muun kanssa (koe toimii ainakin viiden vaihdon verran).
·         Pelin päätyttyä pohtikaa yhdessä seuraavia asioita:
o   Kuinka monella pH oli vettä emäksisempää?
o   Jos pelissä sai tartunnan, onko mahdollista päätellä keneltä se tuli?
o   Onko mahdollista, että oli saanut tartunnan, vaikkei se näkyisi pH-liuskalla? 
o   Kuka oppilaista sai pelin alussa ruokasoodaliuoksen?
Peli havainnollistaa bakteeri- ja virusinfektioiden, erityisesti sukupuolitautien, leviämistä ihmiseltä toiselle ja sitä miten henkilö voi tietämättään levittää infektiota. Pelissä ruokasoodaliuoksen saaminen vastasi tartuntaa. Koska sooda on hyvin emäksistä, pienikin määrä sitä nostaa veden pH-arvoa. Kuitenkin, jos liuos ehti laimentua riittävästi usean vaihdon seurauksena, ei tartunta välttämättä näy pH-testillä. Tämä ei vastaa todellisuutta, sillä oikeasti infektiot eivät ”laimene”. Toisaalta pH:n nousu voidaan tulkita myös tartunnan saaneiden oireiluna, jolloin neutraali pH tarkoittaa oireetonta kantajaa tai infektiolta säästynyttä.

Ihminen: Happohyökkäys

Mitä tarvitaan:

– Coca-Colaa tai muuta limonadia
– ksylitolipurukumia
– pH-paperia
– mehupillejä/pikkulusikoita tms.
– mukeja

Miten tehdään:

1. Mittaa ensin sylkesi pH-arvo kastelemalla pillin pää sylkeen ja kostuttamalla sitten pH-paperin palanen. Lue pH-arvo väriskaalalta. Kirjoita tulos taulukkoon.

2. Ota suuhun pieni määrä limonadia ja pidä sitä suussa n. 30 sekunnin ajan. Mittaa syljen pH-arvo uudelleen ja kirjaa tulos taulukkoon.
3. Pureskele ksylitolipurukumia parin minuutin ajan. Mittaa syljen pH-arvo ja kirjaa tulos taulukkoon.
Mikä on tehtävän idea:
Limonadit sisältävät ison sokerimäärän lisäksi myös paljon happoja. Esim. Coca-Colan pH arvo on lähellä 4, joka johtuu pääasiassa hiilihaposta ja fosforihaposta. Nimenomaan hapot ovat vaarallisia hampaille vahingoittaen hammaskiillettä. Ksylitoli on myös sokeria, mutta sen rakenne on sellainen, ettei kariesta aiheuttavat bakteerit voi sitä käyttää ruuakseen. Päinvastoin ksylitoli saa syljen kanssa reagoidessa aikaiseksi happojen neutraloimisen.
Esimerkkikysymyksiä:
  1. Vertaile tuloksia. Mitä huomaat?
  2. Vertaile parisi kanssa tuloksianne. Oletteko saaneet samanlaiset tulokset?
  3. Mistä mahdolliset erot johtuvat? Onko mahdollista, että tulokset voisivat olla virheellisiä? Miksi?
Syljen pH ennen koetta
Syljen pH Coca-Colan jälkeen
Syljen pH ksylitolin jälkeen