生物(生命科學)科

屠龍高手-分解保麗龍細菌之分離

從麵包蟲、大麥蟲、汙水樣本中,我們利用單一碳源(聚苯乙烯)富基培養的方式,與吸光值的生長測定,總共分離出了七株可能可以分解聚苯乙烯的菌,其中又以C1的菌株在好氧培養下,分解保麗龍的能力最佳。另外我們做了16SrRNA基因的定序,並與NCBI(NtaionalCenterforBiotechnologyInformation)資料庫比對,比較親緣關係,也進行Biolog生理測試比對,比較生理特性的差異,發現B1、B2兩株菌株的比對結果皆為Citrobacter屬,且在生理測試方面兩者有相近的特性(附錄三),但發現兩者資料庫在A1、A2、C2、C3菌株的比對結果不相符,推測可能為這幾株菌株尚未有人進行分類與研究,必須進行更進一步的親緣關係比對。

眼見不為憑:光合色素的濾紙層析分離

本研究使用非洲鳳仙花葉片為材料,萃取其色素進行光合色素濾紙層析分離實驗,研究不同展開液比例、不同材料處理方式、不同氣溫下的色素展開情形。結果發現: 1. 展開液中丙酮、石油醚、水三者的比例適當,即有良好的色素分離效果。 2. 色素的移動距離是胡蘿蔔素>色素X>葉綠素a>葉綠素b>葉黃素。 3. 在15℃以下,使用90%丙酮:石油醚=2:8或80%丙酮:石油醚=2:8展開液可分離出葉黃素。 4. 以新鮮材料萃取色素較麻煩費時,但結果較無色素衍生物,顏色亦較為鮮明。 5. 濾紙層析大約進行十五分鐘就可以分離出四種色素。 6. 同一層析實驗中,各種色素的Rf值並非定值,而是隨著時間改變。 7. 在20℃至30℃,展開液在濾紙上升的高度皆隨溫度的上升而減少。不同的溫度下,色素展開效果及各色素的Rf值不同。

蜚腸知味—探討不同味覺刺激對美洲蟑螂口器與前腸活性的影響

本研究以不同種類的溶液進行味覺刺激,探討美洲蟑螂前腸肌肉活性的調節作用。透過觀察口器反射與紀錄嗉囊及砂囊的肌肉電位圖(electromyography, EMG),比較不同味覺刺激物對口器吸吮反射與消化道肌肉的放電性質的調節作用。我們觀察到蟑螂的消化道由橫紋肌所構成,有別於人類消化道主要由平滑肌所構成。口器對麩胺酸的味覺刺激有明顯的反應,而由EMG的紀錄得知,葡萄糖溶液的味覺刺激可增加嗉囊肌肉的放電幅度;而麩胺酸溶液的味覺刺激可增加砂囊肌肉放電幅度,推論葡萄糖與麩胺酸各可引發嗉囊與砂囊肌肉的收縮活動,此作用為前饋作用,就是在生理反應發生前的準備作用;若以清水清洗口器時,亦會引發前腸肌肉的放電行為,推測為清洗口器時引發吞嚥反射所致。

蠼地螋查—五種蠼螋形態行為、繁殖與生物防治應用

本研究以2科5種不同的蠼螋:普通真肥蠼螋、黑環真肥蠼螋、濱海肥蠼螋、日本球蠼螋、四刺球蠼螋之採集、形態特徵與捕食動作、自我防衛、挖洞及游泳等生活習性之探討,並針對五種蠼螋的棲息環境做模擬佈置、進而飼育達六個月以上,期間並成功繁殖了五種研究的蠼螋;對於五種蠼螋棲息地的溫濕度、酸鹼值作一歸納表,並列表比較不同種的蠼螋之行為、飼育環境及外觀特徵等的不同處。 針對果園病蟲害物種-東方果實蠅做生物防治研究,發現2種蠼螋(日本球蠼螋及四刺球蠼螋)對其幼蟲具有極強烈的捕食性;比對果園已存在的蠼螋的棲地得知兩種蠼螋之生長環境有相近之處,利用此點,可於果園調查生態環境並適當數量野放,可做為生物防治的極大幫助。

分離吳郭魚腸道微生物之研究

在台灣,養殖漁業相當普遍,尤以吳郭魚之養殖最為興盛。本實驗以使吳郭魚成長更為良好為目的。我們取吳郭魚腸道內的微生物進行分離,確認分離後為單一菌種,並將之增殖。其後以菌液混入液態飼料餵食本實驗的實驗對象─斑馬魚,觀測魚的生長狀況,藉以判斷該微生物是否對魚體產生正向影響。在本實驗中,有發現兩菌種有助於斑馬魚魚體增長。但,希望之後能以吳郭魚苗為實驗對象,再次確認上述該兩種對斑馬魚有益之微生物對吳郭魚是否亦如此。盼最終能將之製為生物製劑,藉以提升吳郭魚的產值。

色?你我大不同~色弱眼中的世界

本研究在探討色弱與螢幕顯示器表現顏色之關係,透過自行設計之程式,檢驗色弱對於螢幕顯示器中RGB值的敏感度,並與正常人做對照。在經由Student's t-Tests的分析檢驗後,我們了解到色弱患者所看到的顏色,並非由色光之波長決定,而是由色光組成之RGB值決定。

乳酸菌的逆襲–細菌素抗菌作用之探討

本研究從生活中常見的20種乳酸菌種,篩選出對大腸桿菌有較強抗菌力且在生活中常見的兩種乳酸菌:乳酸鏈球菌(Lactococcus lactis subsp. Lactis, 簡稱LL)及嗜酸乳桿菌(Lactobacillus acidophilus, 簡稱LA)。經大量培養乳酸菌並進行蛋白質過濾與純化後,進行抗菌測試,結果顯示LL及LA之菌液均具抑菌能力,而後以蛋白質電泳確認介於3-11kDa間的蛋白質溶液具有良好抗菌能力,且抑菌力隨濃度增加而提升,故推測兩種細菌素的分子量均介於此區間。將兩種細菌素進行基本特性分析後發現,兩種細菌素濃度均僅須大約0.1mg/ml以上就具有抗菌效果,且兩種細菌素溶液在120⁰C下加熱30分鐘都仍具抑菌能力;此兩種細菌素在酸性環境(pH=2~4)下有較佳的抑菌能力,且兩種細菌素憑藉其微量就具有抑菌能力,耐高溫、耐酸的特性未來將有應用於食品保存,製成天然防腐劑的潛力。

細菌轉型作用之探討

在一般文獻中,都以0.1M 的Ca2+ 溶液製作勝任細胞,但本實驗卻發現分子量較大的質體使用0.1M 的Ca2+ 溶液並不具最佳的效果,而以0.25M 的Ca2+ 溶液效果最佳,不過這是質體於二次水中進行轉型作用的前提下。因此在考慮實用性下,本組將質體放在Ligation Buffer 中進行轉型作用,卻發現其成功率下降至約質體於二次水中進行實驗效果的八分之一。接著,本組發現Ligation Buffer 中的Tris-HCl 會抑制轉型效率。所以,本組改用MOPS 及HEPES 取代Tris-HCl作為Ligation Buffer 中緩衝溶液的成分,發現質體於MOPS 或HEPES 之緩衝液中較質體置於Tris-HCl 中之轉型效率有2-3 倍之差異。本組建議往後相關領域在進行實驗時,不妨將Ligation Buffer 的Tris-HCl 改為MOPS,或將Ligation Buffer 中已完成與外來DNA 連接的質體純化,再置於二次水中,並以0.25M 的Ca2+溶液製備的勝任細胞進行細菌轉型實驗。

蕨紋密碼-蕨類氣孔系之形態研究

蕨類植物葉面下表皮的表皮細胞形態以及氣孔系的形態有豐富多元的變化,比起其他類群植物,蕨類的氣孔偏小,幾乎呈線型,保衛細胞週遭幾乎都存在數目不等的副細胞,且其表皮細胞呈拼圖狀的波浪型。我們分析多種蕨類氣孔與周遭表皮細胞的形態關係,發現同科蕨類植物之氣孔系形態相似,可作為分類的依據;而不同科蕨類之間氣孔形態的關係與孢子囊親緣關係樹不甚符合,並依此繪出依氣孔系安排的親緣關係樹。而蕨類植物與其他類群植物的演化及形態關係則有待我們進一步研究。

微觀紅娘-紅娘華微構造的異速生長

本實驗測量不同齡期紅娘華的體長、呼吸管長、捕捉足長,並使用異速生長方程式計算,發現呼吸管相對於體長是正的異速生長,捕捉足相對於體長是負的異速生長。利用電子顯微鏡觀察發現,呼吸管上有兩種微構造,其中微鱗毛會隨著齡期而增加,但捕捉足上的微鱗毛變化不大,顯示呼吸管的微鱗毛可能會增加浮力。以水分不同環境飼養結果發現,缺水環境會使紅娘華呼吸管外部微鱗毛減少,但呼吸管內部的細毛並未減少,顯示呼吸管對於生存是很重要。如此外觀的改變,使得棲息位置會越往水深處移動,以獲得更大的安全。