Esperimentini...

Ora che abbiamo pranzato e siamo seduti comodi - chi sul divano, chi presso la scrivania davanti al pc acceso - prendiamo due minuti di tempo per riflettere su quel che accade dentro di noi agli alimenti che abbiamo introdotto nel nostro organismo - come quella costata da 900 g che vedete nell'immagine sotto. Qualcosa ho già raccontato qua sul blog e sono tornato sul tema in altre sedi anche nelle scorse settimane, passando in rassegna bocca, stomaco, duodeno, etc.

A tutti è noto che lo stomaco produce i succhi gastrici, ricchi di acqua, enzimi e acido cloridrico - che determina il basso valore del pH all'interno di questo tratto del tubo digerente. Gli alimenti, rimescolati con i succhi gastrici dalla contrazione delle pareti dello stomaco, si trasformano in chimo, destinato poi a continuare il percorso di trasformazione nel duodeno.

Quando il chimo passa dallo stomaco al duodeno, goccia a goccia attraverso il piloro, è inondato dalle secrezioni provenienti dal fegato, dal pancreas e dalla mucosa intestinale. Tali secrezioni contengono acqua e altre sostanze che intervengono dal punto di vista biochimico causando:

• reazione di neutralizzazione: il bicarbonato di sodio contenuto in bile, succo pancreatico e succo enterico neutralizza l'acidità del chimo;
• emulsione dei lipidi: i sali biliari agiscono come tensioattivi e permettono a grassi ed oli di formare una dispersione acquosa;
• reazioni di idrolisi delle macromolecole catalizzate da specifici enzimi.

NEUTRALIZZAZIONE. Per mostrare sperimentalmente la prima reazione, ho sfruttato uno dei pochi argomenti per cui nutro ancora un certo interesse tra quelli incontrati durante i miei studi di Chimica all'università: i coloranti - un mondo che continua ad affascinarmi, anche se non mi occupo di tintura delle fibre, quanto piuttosto di microscopia.

Alcuni coloranti sono indicatori di pH: le soluzioni che li contengono mutano il colore in funzione della concentrazione di "idrogenioni". Tutti conosciamo il tornasole (rosso in ambiente acido e azzurro in ambiente alcalino), forse la fenolftaleina (incolore in ambiente acido, rosa in ambiente alcalino e potente lassativo); per il mio esperimento didattico ho usato invece il bromotimolo (giallo in ambiente acido, blu in ambiente neutro-alcalino).

Ho preso un becher, ho aggiunto 20 mL di acqua pura e qualche goccia di bromotimolo. La soluzione assume un colore blu.

Quindi, per mimare l'acidità naturale del chimo, ho aggiunto qualche goccia di acido cloridrico commerciale (sol. 15%): la soluzione - a pH acido per la presenza dell'ac. cloridrico - diventa di colore giallo. Ho mostrato il viraggio da blu a giallo.

Ho trasferito la soluzione così preparata in un beuta, munita di tappo; ho poi aggiunto goccia a goccia una soluzione acquosa di bicarbonato di sodio - contenuto anche nei succhi digestivi rilasciati da fegato, pancreas e mucosa duodenale, come si è detto. Si osservano due cose:

• la soluzione rilascia bollicine di anidride carbonica;
• l'indicatore di pH vira dal giallo al blu, passando da pH acido a pH alcalino.

EMULSIONE. Per evidenziare il secondo aspetto ho proceduto con un'esperienza dimostrativa altrettanto semplice:

• ho preso un vasetto in vetro, vi ho posto un po' d'olio (d'oliva, di semi...) e un po' d'acqua. 
• L'olio e l'acqua formano un sistema definito da due fasi immiscibili: il primo, essendo meno denso, galleggia sulla seconda.
• Ho aggiunto il tensioattivo (in questo caso: liquido per piatti dal colore verde, che ricorda quello della bile), ho chiuso il vaso e agitato vigorosamente. 
• Si è formata schiuma (i tensioattivi sono anche schiumogeni) e le due fasi sono scomparse per lasciare posto a un'emulsione acqua-olio.

L'azione dei tensioattivi è lungamente spiegata QUI e su di essa non mi soffermo. Ci basta ricordare che la molecola di un tensioattivo contiene una testa polare (idrofila) e una coda apolare (idrofoba).

La testa polare può essere neutra (tensioattivo non-ionico) oppure carica: si parla allora di tensioattivo anionico (carica negativa), tensioattivo cationico (carica positiva) o tensioattivo anfotero (carico sia negativamente sia positivamente). I sali biliari (taurocolato di sodio; glicocolato di sodio) sono tensioattivi anionici.

Il racconto delle trasformazioni del cibo nel tubo digerente prosegue con l'azione di ciascun enzima, con l'assorbimento delle varie molecole ottenute e con il ruolo del microbiota: penserò a qualche cosa per quanto riguarda gli enzimi e tralascerò gli altri due aspetti - dal punto di vista sperimentale, s'intende!

Intanto ho mostrato quel breve documentario che avevo già proposto QUI. Clikkate per proseguire!