옥지혜 이지수 박하늘 박예지
Ⅰ. 탐구주제 선정동기
현대 사회에서 스트레스, 환경의 변화, 기름진 음식에 대한 식생활 변화로 소화 불량이 생기는 경우가 많다. 이렇게 일상생활 속에서 우리가 자주 겪는 소화 불량을 떠올리다가 소화제의 효능 차에 대하여 호기심이 생겨 소화제의 형태와 소화시키는 물질에 따른 반응 시간 차이를 탐구하게 되었다.
Ⅱ.선행연구
(1)소화 불량의 원인
식사 습관이 불규칙하거나 급하게 허겁지겁 식사하여 입속에서 음식물이 충분한 소화효소의 작용을 거치지 않고 위 장관으로 넘어가 소화과정이 원활하게 진행되지 못했을 때 나타난다. 또한 식사 중에나 평소에 습관적으로 공기를 삼켜 더부룩한 증상에 계속되는 경우 도 있으며 배변이 불규칙하거나 스트레스가 원인이 되어 소화불량이 생길 수도 있다. 다른 원인으로는 위염이나 위궤양, 위암 등일때도 증상으로 소화불량이 나타난다. [네이버 지식백과] 올바른 식습관이 소화불량 막는다! (가천의대길병원 건강칼럼, 가천의대길병원)
(2)소화제의 소화 원리
간접적 : 위장운동을 개선시켜 소화액(즉 위액)의 분비를 촉진시켜서 소화에 도움을 주는 말 그대로의 소화제
직접적 : 직접 소화효소제를 마셔 위산의 부족을 채워 직접적으로 소화에 도움을 주는 소화제.
(3)증상별 소화제 선택법
1. 복부 팽만감, 오심의 증세 – 위장운동 촉진제
2. 복통, 신물 역류 – 제산제, 위산 분비 억제제
3. 가스가 차거나 헛배가 부름 – 시메티콘( 위장관내 가스로 인한 복부 증상(복부(배부분)팽만감, 공기연하증(공기삼킴증) 등)의 개선) 포함한 소화 효소제
4. 변비를 동반한 소화 불량-위장 운동 촉진제
(4)연령별 적절한 소화제 복용량
(5)탄수화물 단백질 지방 검출 시약(아이오딘, 뷰렛, 수단3 용액)의 색 변화
아이오딘 아이오딘화 칼륨이 녹말, 즉 탄수화물과 만나면 청람색으로 변한다.단백질은 뷰렛 반응을 통하여 검출이 가능하다. 뷰렛반응 시약 속에는 2가의 구리이온(Cu2+)이 들어 있기 때문에 푸른색을 띤다. 시약이 단백질과 만나면 보라색으로 색이 변하는 성질을 이용하여 단백질의 검출에 사용한다. 색이 변하는 이유는 펩티드결합(아미노산이 두 개 이상 결합)이 두 개 이상 존재하는 구조를 뷰렛이라 하는데, 이 뷰렛구조가 2가의 구리 이온과 반응하여 보라색의 착화합물을 형성하기 때문이다. 모든 단백질은 기본적으로 무수히 많은 펩티드결합으로 이루어져 있기 때문에, 뷰렛반응으로 검출할 수 있다. 단백질 뿐 아니라 단 몇 개의 펩티드결합을 가지고 있는 펩티드도 검출할 수 있다.
[네이버 지식백과] 뷰렛반응 [biuret reaction] (두산백과)지방은 수단3용액과 만나면 선홍색으로 바뀐다.
Ⅲ. 탐구 및 실험
(1) 소화제는 3대 영양소를 녹일까?
1.실험방법: 소화제를 넣은 것과 안 넣은 것을 비교해 소화제의 효과를 확인해보고자 한다.-조작변인: 소화제, 통제변인: 온도, 양 등
2.준비물: 알약 소화제, 막자사발, 물, 전자저울, 시험관3개, 3대 영양소 검출키트(녹말, 단백질, 식용유, 아이오딘 아이오딘화칼륨, 수산화나트륨, 황산구리, 수단3, 스포이트 8개), 삶은 달걀
3.과정
➀ 막자사발로 삶은 달걀과 알약 소화제(소화환)을 으깬다.(삶은달걀은 노른자를 분리한 뒤에 으깬다)
➁ 36~37도 정도의 물에 소화제를 녹인다.
➂ 시험관에 녹말용액, 단백질 용액, 식용유, 으깬 노른자를 6ml 넣는다. 이것을 2개 준비
➃ 녹말용액, 단백질용액, 식용유, 으깬 노른자 각각 1개의 시험관에 소화제를 넣는다.
⑤ 10분 뒤에 녹말용액을 넣은 시험관에는 아이오딘 아이오딘화 칼륩을, 단백질용액을 넣은 시험관에는 수산화나트륨과 황산구리를, 지방인 식용유와 으깬 노른자를 넣은 시험관에는 수단3를 같은 양 넣어준다.
⑥ 색 변화를 관찰하고 비교해본다.
4.예상 결과
: 소화제를 넣은 시험관은 원래의 색이 남아있을 것이다.
5.탐구 결과:
→소화제를 넣지 않은 시험관(대조군)
→소화제를 넣은 시험관(실험군)(순서대로 녹말, 단백질, 식용유, 으깬 노른자) (녹말, 단백질, 식용유, 으깬 노른자)
(2) 소화제의 소화효과(알약과 물약 비교)
1. 실험 목적: 액상소화제와 알약소화제 중 3대영양소를 소화시키는 능력이 뛰어난 것을 알아보자.
2. 준비물: 달걀 녹말가루, 식용유, 아이오딘-아이오딘화 칼륨 용액, 수단Ⅲ용액, 5%수산화나트륨용액, 1%황산구리용액, 벤젠, 소화제(물약, 알약), 스포이트, 비커, 전자저울, 약지, 막자와 막자사발, 약 수저
3. 실험 과정
➀ 막자사발로 삶은 달걀과 알약 소화제(소화환)을 으깬다.(삶은달걀은 노른자를 분리한 뒤에 으깬다)
➁ 36~37도 정도의 물에 소화제를 녹인다.
➂ 시험관에 녹말용액, 단백질 용액, 식용유, 으깬 노른자를 6ml 넣는다. 이것을 2개 준비
➃ 시험관에 각각 알약과 물약을 넣는다
⑤ 10분 뒤에 녹말용액을 넣은 시험관에는 아이오딘 아이오딘화 칼륩을, 단백질용액을 넣은 시험관에는 수산화나트륨과 황산구리를, 지방인 식용유와 으깬 노른자를 넣은 시험관에는 수단3를 같은 양 넣어준다.
⑥ 색 변화를 관찰하고 비교해본다.
4. 예상 결과: 물약보다 알약이 더 효과가 좋을 것이다.
5. 탐구 결과:
→소화제를 넣지 않은 시험관(대조군)소화제를 넣지 않은 시험관에서 녹말용액, 단백질, 식용유, 으깬 노른자를 분해 된 영양소와 각각 반응할 용액을 넣어보았을 때 아무 변화도 일어나지 않았다.
→알약 소화제를 넣은 시험관(실험군) (순서대로 녹말, 단백질, 식용유, 으깬 노른자)알약소화제는 액상소화제와 비교해 보았을 때 녹말은 분해되지 않고, 상대적으로 지방분해력이 약하다는 것을 알 수 있다.
→물약 소화제를 넣은 시험관(실험군)(순서대로 녹말, 단백질, 식용유, 으깬 노른자)알약소화제를 각각의 영양소에 반응시켰을 때, 3대영양소 모두를 소화시킨 것을 알 수 있다.
Ⅳ. 문제점 및 느낀 점
(1)문제점
지시약과 소화제의 양을 정해놓지 않고 실험을 한 것이 문제점인 것 같다. 그로 인해서 색 변화를 한눈에 알아볼 정도로 명확하게 찾아내지 못했다. 그 점 이외에는 순조롭고 흥미로운 실험이었다.
(2)느낀점
스트레스, 식생활 변화 등으로 문제가 많은 요즘시대에 꼭 필요한 '소화제'에 대해서 실험해봤는데 전부터 궁금했던 소화제의 소화원리와 소화제가 가장 빨리 녹이는 영양분 등 여러 유용한 정보를 직접 실험을 통해서 알아봐서 좋았다. 특히 두번째 실험은 예전부터 알약,물약의 차이점과 반응속도에 대해서 궁금했었는데 그 궁금증이 해소된것 같아 좋았다. 좀 더 정확한 양으로 실험을 했더라면 더 확실한 결과가 나왔을텐데 그 점을 보완하지 못한게 아쉬웠다. 그래서 실험을 할 때에는 정밀한 실험과정을 거쳐야 한다는 것을 깨달았다.