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生物(生命科學)科

看不見的保鮮膜──幾丁聚醣的萃取與應用

蝦蟹殼主要由幾丁質、蛋白質、礦物質三種成分組合而成,重量大約各佔三分之一,本實驗以蝦蟹殼為原料,經由洗淨、乾燥、磨碎之後,再以強酸強鹼處理,提煉出幾丁質,幾丁質再經去乙醯化反應,製得幾丁聚醣,由於幾丁聚醣可溶於弱酸,因此其應用性較為廣泛。實驗中將幾丁聚醣溶於醋酸溶液,觀察不同濃度的幾丁聚醣對肉類保鮮程度的影響,結果顯示,肉類浸置於過高濃度(5%)的醋酸溶液會造成表面蛋白質的變性,且浸置幾丁聚醣溶液後若沒蔭乾,肉類會因滲透壓的差異而開始滲水發臭。將幾丁聚醣溶於3%醋酸溶液,並將浸置過溶液的肉類蔭乾,72小時後所有的處理皆有發黑、發黴的現象出現,顯示幾丁聚醣的處理對肉類的保鮮並無明顯的成效。

篩選兩點鋸鍬形蟲分解纖維素之腸內菌

本實驗使用兩點鋸鍬形蟲的二齡幼蟲,將腸內菌分為前腸培養、後腸培養、上清液培養、下清液培養,以有氧環境或厭氧環境中培養,來分析菌相是否具有差別。結果顯示前腸與後腸純化後菌落種類相似。下清液較上清液具有較多真菌,而純化出來的細菌菌落種類相似。在有氧環境中共培育純化出35 種菌落,其中有3 種菌落有分解纖維素的分解圈形成;在厭氧環境中,共培育純化出81 種菌落,其中有4 種菌落有分解圈的形成。從我們的實驗顯示兩點鋸鍬形蟲幼蟲的腸內菌大多都是厭氧菌,但是不論有氧、厭氧皆有可分解纖維素能力的微生物。

水底變色龍

黑殼蝦為了隱藏自己的蹤跡,藉由體表色素細胞的活動達到改變體色並融入環境的目的。本研究已大致歸納出黑殼蝦從接收訊息到色素細胞完成變色的完整模式,並就其所屬的環境加以討論。大致而言,黑殼蝦的變色可分成三個階段:第一步是刺激的接受,光是影響黑殼蝦變色十分重要的環境因子,藉由眼睛接受環境的刺激,第二步由接獲指令的激素系統放出訊息進行對色素細胞的控制,這便是訊息傳輸的部份,第三步則是體色的呈現,蝦子體表的色素細胞可分為紅黃、藍、黃、棕四種,藉由其不規則的排列及擴張與否的差異而改變體色,這整個過程使的蝦子的形體更容易融入環境之中,對其環境適應有相當大的助益。

裂褶菌辛秘

裂褶菌為一種食藥用菇類,近年來之所以能受到大家的注目,是因為其可提煉出滋養強壯藥,含有特殊之抗癌作用物質-裂褶菌多醣。此多醣體已被諸多實驗證明可降低血脂肪,治療心臟病、高血壓,抑制癌症細胞的生長等。目前市面上已出售含有裂褶菌多醣體的養生食品。而乳酸桿菌是人體腸道活益菌中最普遍的菌種群。且也已被報導可提高人體免疫力, 但是目前國內尚未發現任何有關探討有關裂褶菌與乳酸桿菌相互關係的研究。因此,本研究第一部份即在固態培養基上,探討具有不同型態及大小裂褶菌子實體對乳桿菌產生的抑菌效果。結果發現中型且扇形子實體對乳桿菌的抑菌面積 (裂褶菌型態以恰可覆蓋裂褶菌的那個圓之直徑來表示)略大於中型而菌傘邊緣曲折型的子實體對乳桿菌的抑菌面積,而子實體為大型或小型時,其對乳桿菌的抑菌面積則較小。顯示裂褶菌子實體的型態與大小與其對乳桿菌的抑制效果有一定程度的關係!本研究的第二部分,探討久為人類食用的香菇和裂褶菌在密封針筒中,經綜合酵素作用後產氣量的比較。結果發現,裂褶菌不論在產氣量及速度上皆遠高於香菇。顯示裂褶菌比香菇更易與綜合酵素作用。另外,在培養裂褶菌過程中,發現腎形及邊緣曲折型的子實體,在無光照、極少量通氣的條件下,較易產生白化現象。 白化部分發生於子實體上半部,當將白化子實體接種於含有食用色素之培養基上時,發現大部分白化菌傘有染色現象,但白化菌傘之邊緣依然維持白色,推測此部分可能含有疏水性物質或其他可阻斷水溶性物質通過之物質。(因食用色素為親水性)此部分,仍有後續實驗待探討。

花粉的萌發與傳播

本研究藉顯微鏡觀察和人為操作實驗的方式,研究各種花粉的型態、萌發條件及傳播機制。主要目的如下:(一)觀察各種花粉的基本型態與構造;(二)探討各種變因對花粉管生長的影響;(三)探討花粉型態、構造與傳播的關係;(四)探討風力對花粉傳播的影響。研究結果顯示:大部分的花粉的萌發溝(孔),其數目與形態會依種類不同而有差異,單子葉植物的花粉通常具有單溝的萌發溝(孔),雙子葉植物的花粉則具有三、四或五個萌發溝(孔);5~10﹪蔗糖濃度可促進鳳仙花、百合科植物(香水百合、姬百合、鐵炮百合)花粉管的生長;100~ 300ppm 鈣離子濃度可促進鳳仙花花粉管的生長;100ppm 硼離子濃度可促進鳳仙花及孤挺花花粉管的生長;固定風速下,風媒花粉的傳播距離較遠也較分散,而蟲媒花粉的傳播距離較短且較集中;不同風速時,風媒花粉及蟲媒花粉二者皆隨風速增加而傳播愈遠,但風媒花粉的傳播效果更顯著。

臺北近郊三種皮異屬竹節蟲之比較

此研究針對臺北近郊常見的三種皮異 (虫脩) 屬竹節蟲:山桂花竹節蟲 (P. elongatus)、粗粒皮竹節蟲 (P. illepidus)、雙色皮竹節蟲 (P. bicolor) 觀察其生活史、食草、野外棲地環境並比較外部形態,尋找出簡便的辨識方式。其皆為多食性,粗粒皮竹節蟲棲息於山稜線附近,生活週期與筆羅子的萌芽相關;山桂花竹節蟲喜歡乾燥,若蟲以台灣山桂花、變葉懸鉤子、杜虹花為主食;雙色竹節蟲偏好潮濕的底層,以赤車使者、長梗紫麻為食草。 其皆為一年一世代,卵期約270 天,生活史約330 天。在臺灣北部八月下旬以後就很難發現這三種蟲的蹤跡。兩性生殖,成蟲雄小雌大,卵無黏性。產卵量以粗粒竹節蟲最多,約可產200顆卵;最少為雙色竹節蟲則可產140~150顆。

『挖』出一線『生』機---大扁頭蟋蟀挖洞及生殖交配行為之研究

族群由同種個體組成,個體間具差異性,而在不同族群間亦有差異存在。為了探討族群\r 間的差異,自野外採集生長在不同地形、氣候環境的兩個大扁頭蟋蟀族群,從生活史與外部\r 型態、挖洞行為及生殖行為進行研究。結果顯示八卦山族群及柴山族群,在發育總時間、各\r 齡期發育速率已有差異存在;挖洞行為中,在有現成洞穴的環境下,兩族群有不同挖洞模式,\r 推測挖洞行為受各種環境及生物因素影響;在生殖行為方面,兩族群在交配儀式上有差異出\r 現,顯示其生殖隔離可能正在建立中。而在文獻中提出,分析不同族群DNA 序列,亦發現\r 有差異,與以上實驗結論具有一致性,或許正意味著分布在台灣的大扁頭蟋蟀因地理上隔離\r 而漸漸產生分化。

「生」「生」不息—本土種石田螺及外來種多稜角螺之生殖生物學

多稜角螺Angulyagra polyzonata為臺灣近期發現的外來種螺類,目前主要分布在屏東縣九如鄉崇蘭新圳。本實驗從生殖生物學探討外來種多稜角螺對本土種石田螺可能造成的影響,發現多稜角螺數量遠大於石田螺數量,兩者最小生殖體長約為16~18 mm,但個體平均懷胎數,多稜角螺卻高於石田螺。多稜角螺雌螺有效生殖個體占族群中的47 %,而石田螺雌螺有效生殖個體占族群中的46 %。相對死亡率累加至有效生殖體長之前,石田螺占族群中的91.82%,多稜角螺占族群中的91.73%。預估下一世代數量及可存活達生殖體長的數量,多稜角螺數量大於石田螺,兩者相差約8倍。從以上的資料可以看出,多稜角螺在生殖潛能上具有相對優勢,且已嚴重影響石田螺的生存空間,對臺灣生態的影響不容忽視。

乳牛瘤胃液消化分解與發電效益探討

此作品是以荷蘭乳牛的瘤胃液作為微生物燃料電池進行一系列探討,實驗主要包含四部份:牛瘤胃液中的微生物觀察、牛瘤胃液在不同受質下的產氣量分析、牛瘤胃液發電實驗和發電效益評估。產氣量分析的實驗中,觀察到以百慕達草為受質的總產氣量最高,然而澱粉較可持久產氣。在產電實驗中,使用自行設計的壓克力反應槽進行發電,實驗結果發現以過錳酸鉀當電解液、澱粉為受質及經過分層後的下層牛瘤胃液皆有較佳的發電效果。此外,使用日常中容易取得的稻桿亦有不錯的發電效果。在串連兩個牛瘤胃液電池後,可點亮LED燈,可顯出牛瘤胃液為一有潛力的微生物燃料電池能源。

蜘蛛在哪裡呀?

本實驗以常出現在我們校園樹叢間的日本姬蛛為觀察對象,主要針對其生長情形、遮蔽物的功用及取得方式、網構搭建過程、遮蔽物的種類及方向統計、卵囊週期及外觀變化和獵物處理,做了一系列的觀察及實驗紀錄,且對寄生在日本姬蛛背部的寄生蜂幼蟲,做了進一步的觀察。經過觀察後,發現日本姬蛛的遮蔽物大部份不會由太遠的地方獲得,大都是由棲息環境所提供、還發現日本姬蛛會改變其遮蔽物的形狀,進而影響其方位,數據顯示以錐狀直立最多,因其結構相較於其他種類而言較具隱蔽性、有卵囊的樣本,錐狀縱向也較多,且方向形狀是會隨著卵囊的出現而改變、日本姬蛛搭網過程多變,無一固定流程,有些會自行吊起遮蔽物,有些則會等待遮蔽物掉落於網中、獵物處理方面,日本姬蛛會先用絲將獵物固定,再拉至遮蔽物內食用,獵物體型大者則會拉至遮蔽物下,數量過多時,牠並不會全部都拉至遮蔽物內。寄生蜂方面,經由顯微鏡觀察發現寄生蜂腳端有類似結網蛛腳端的爪狀構造,但其他昆蟲沒有,因此推測這就是其能在網子上行動自如,進而實施寄生行為的原因。