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Einführung in die Kinetik V (Kinetische Analyse und Experimente)

Enzymtest: Urin-Teststreifen

Enzyme arbeiten hoch spezifisch (Spezifität). Enzymatische Prozesse werden daher auch in der Diagnostik eingesetzt, beispielsweise in den Teststreifen zur Harnanalyse auf Glucose. Diese Stäbchen werden zur schnellen Untersuchung auf eine Glucoseausscheidung mit dem Urin eingesetzt. Hiermit läßt sich ein Verdacht auf Diabetes bestätigen oder (bei nachgewiesener und behandelter Diabetes) eine ausreichende Insulin-Gabe überprüfen.

Bei den hier gezeigten Teststreifen ist neben dem Glucose-Testfeld (links) noch ein Test auf Ketonkörper (vor allem Aceton und Acetessigsäure) angebracht. Ketonkörper werden bei übermäßigem Fettabbau oder mangelhafter Kohlenhydrat-Verwertung (beispielsweise im Zuge einer Diabetes) ausgeschieden.

Abb.1
Keto-Diastix®-Teststreifen der Bayer Diagnostics GmbH
A. Schunk, Experiment des Monats 5/2001

Der Glucose-Teststreifen enthält zwei Enzyme: Glucoseoxidase und Peroxidase, sowie weitere Reagenzien. Der Glucose-Nachweis erfolgt durch eine gekoppelte Enzymreaktion. Die Glucose wird von der Glucoseoxidase unter Bildung von Wasserstoffperoxid zu Gluconsäure oxidiert (Fehling'sche Lösung). Die Peroxidase oxidiert mit dem gebildeten Wasserstoffperoxid einen Redoxindikator, der hierbei von grün nach gelb-braun umschlägt. Aus der Farbe kann mit Hilfe einer Vergleichstabelle auf die Glucose-Konzentration in der Prüflösung geschlossen werden.

Abb.2
Enzymatischer Glucose-Nachweis

TMB ist die Abkürzung von 3,3',5,5'-Tetramethylbiphenyl-4,4'-diamin. Der gelb-braune Farbstoff kann mit Bis(4-imino-3,5-dimethyl-2,5-cyclohexadien-1-yliden) bezeichnet werden.

Während mit dem Glucose-Test nur eine Verbindung nachgewiesen werden soll, eben die Glucose, muss der Ketonkörper-Test auf verschiedene Verbindungen ansprechen. Hierfür wird daher kein Enzym eingesetzt, sondern ein anorganischer Komplex: Nitroprussidnatrium (Na2[(CN)5)(NO)] Natriumpentacyanonitrosylferrat(III)). Bei Anwesenheit von aliphatischen Ketonen bildet sich ein violetter und bei aromatischen ein orangeroter Komplex (Phenylketonurie (PKU)).

Abb.3
Nachweis von Ketonen

Siehe auch die Lerneinheit Einführung Katalyse/Enzyme.

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