魔法學習家族
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執行率

100

  • 8場活動
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  • 預算12000元
  • 已執行 12000元

學習目標

家族名稱:山藥多醣對乳酸菌吸附腸道細胞能力之影響
所在校區:林口
主題:1.專業實習, 5.專題製作
指導老師:陳頤之、許青雲
系所:保健營養系
        益生菌在維持腸道健康菌相扮演重要的角色,國人壽命增長,對於健康的議題也日漸重視,在補充對腸道有益的益生菌也更加受到社會大眾的矚目。然而,我們補充的益生菌,真的能駐留於腸道嗎?為探討此問題,本家族於本期之學習目標以及策略為:利用山藥作為培養益生菌的多醣來源,加入不同比例之山藥多醣至益生菌培養基內,在體外以模擬的腸道細胞模型來測試益生菌吸附狀況。乳酸菌是為益生菌中大宗,因此我們以乳酸菌進行實驗。以提供更多關於益生菌在腸道定殖的相關資訊。
        本家族成員能在本期活動中,學習如何進行相關之實驗設計、實驗執行、以及實驗結果的分析探討,並更進一步進行學術的發表;藉由團隊間的分工合作,有效率並確實的完成本期家族之活動。
        此外,有關於本家族成員能在本期活動中能提升之基本素養與核心能力為:提升本家族成員在自主設計實驗、閱讀文獻、創新思考、分析研究結果、團隊合作與溝通之能力,並且提升於保健營養及生物技術之領域專業能力。

計畫內容

一、學習方法:
        本家族成員進行分工分別搜集各項相關資料,並開會進行彙整、設計出實驗流程、並進行實驗分工及實驗執行,實驗期間定期舉行小組報告及討論,並隨時與指導老師討論,以使實驗的進行更加正確。

二、執行方式:
        首先,我們需要學習有關細胞培養的技術,以建立模擬的腸道細胞模型,並同時進行山藥多醣之萃取,將其以不同比例添加於乳酸菌培養基中,用以分別培養乳酸菌,再檢測乳酸菌於模擬的腸道細胞模型中之吸附狀況。最終以統計分析進行實驗結果數據之比較,以瞭解乳酸菌在不同比例山藥多醣添加於培養基時,其吸附細胞的能力是否具有統計之顯著差異。

三、學習資源:
        利用圖書館之電子資源整合查詢系統及國家圖書館之館藏,並視需要請教師長、相關專家、以及其他有相關實作經驗之學長姐或同學進行指導及討論。

四、相關課程內容:
        本家族成員由保健營養系大四、大三學生組成。本家族活動與本系相關課程包括食品微生物及統計分析等相關。

五、學習評量方法:
        家族成員將於每次活動後填寫活動討論及心得,以做為下次活動之改善依據。

六、檢測標準:
        於定期舉辦之小組報告討論時,由指導老師進行學習方向指導 、學習方向討論及重點講評,用以檢測本家族成員之學習成效。

預期質化成效


預期量化成效


家族活動預定行程

預期家族活動1

預期家族活動2

預期家族活動3

預期家族活動4

預期家族活動5

預期家族活動6

預期家族活動7

家族活動全記錄

家族活動1

家族活動2

家族活動3

家族活動4

家族活動5

家族活動6

家族活動7

家族活動8

成果稽核表內容

家族活動內容重點概述

        首先由學姊帶領學妹先熟悉實驗室儀器的基本使用方式,並且在課餘時間重複練習實驗的操作手法,以降低實驗的失敗率。再來是找尋有關腸道細胞以及細胞分化技術之文獻,參考文獻裡的實驗步驟,並依照我們的實驗設計再加以改寫。

        在實驗室前輩的指導下,其他組員先觀摩其培養細胞的過程,對於往後要培養模擬腸道細胞有初步的認識,並且將實驗步驟系統化,而後家族成員嘗試自行配製配置藥品。由於山藥黏質多醣需要經由大量的萃取步驟及時間,以利其後之乳酸菌培養試驗,故本家族成員投入大量時間萃取之,其實驗過程需先將山藥粗萃取後再純化,最終才可得到純化的山藥黏質多醣粉末。然而每次實驗只能取萃取出少許的純化物,所以我們改變實驗的藥劑量,進行大量的山藥萃取試驗,並取得足夠添加於乳酸菌培養基的粉末。

        最後是利用不同濃度山藥多醣培養之乳酸菌加入模擬腸道細胞,測定其吸附能力。

烘乾後所得的山藥純化物。

烘乾後所得的山藥純化物。

結果與討論

由學姊指導,將山藥多醣萃取物研磨為粉末狀。

由學姊指導,將山藥多醣萃取物研磨為粉末狀。

        質化指數,有關1.本家族成員對於模擬的腸道細胞如何培養及分化之技術、原理有所瞭解。3.使本家族成員獲將實驗資料正確撰寫成學術發表形式進行發表之能力、5.提昇本家族成員將來有關保健營養的就業競爭力等項,皆已達成目標。 我們請教實驗室中有細胞培養分化專業技術的前輩,熟悉細胞培養分化之專業技術能力,並藉由這次家族活動,讓本家族成員們學習如何撰寫專題發表之能力。此活動對於促進營養系學生之專業知能及擴大未來就業發展方向。

        質化指數有關2.本家族成員對於乳酸菌以模擬的腸道細胞模型進行吸附能力試驗能夠操作及分析。4.社會大眾獲得乳酸菌經不同濃度之山藥多醣添加培養後,其對於體外腸道細胞模型之吸附能力所造成影響。目前已完成山藥多醣萃取物之純化,已完成乳酸菌之活化,往後將持續完成山藥多醣添加乳酸菌試驗,並加入模擬腸道細胞之吸附能力試驗。

         量化指數,有關社會大眾獲得乳酸菌經不同濃度之山藥多醣添加培養後,其對於體外腸道細胞模型之吸附能力所造成影響之比較的具體研究數據,尚在進行中。以158g之山藥粗萃取出1.26 g之萃取物,比例是1:0.008,再以1.26 g之山藥粗萃取物,進行純化,產物約有0.3 g。 結論: 目前萃取山藥多醣,經粗萃取與純化後之粉末,之後依不同濃度比例放入乳酸菌進行培養,而後進行模擬腸道細胞之吸附能力試驗。

        建議: 我們應安排更完整的分工合作,才能加快實驗之速度。萃取之多醣,純化後的質量與為萃取之山藥比例為0.08:1,如需取大量山藥多醣萃取物,得使用更大量的山藥與萃取液,往後需調整實驗材料之比例。建立好完整之實驗程序,以實驗的程序來實作,與組員配好工作與時間,加緊實驗腳步。

整體心得

        近幾年來,許多研究文獻結果指出,腸道也常被大家稱為人體最大的免疫器官,而腸道中的菌相生態影響人體健康深遠,與人的疾病及過敏有著密不可分的關係,這項主題也是新興的保健熱門話題,因此為培養出腸道良好的菌叢,目前市面上推出許多補充益生菌的保健食品,在這樣的背景下,我們對保護益生菌能夠順利通過胃酸進入腸道感到十分有興趣。 而在這次的研究中,我們在有限的時間內,透過學校圖書館資源,查找網路文獻資料,以及利用國家圖書館來找出山藥多醣萃取以及模擬腸道細胞之培養方法,雖然研究初期我們沒有這方面的專家的帶領,且我們查找到的文獻內容仍然不夠完善,但是我們組員勇於嘗試,在有限的文獻資料提供的方法中,我們藉由實踐實驗,從中邊做邊學習,當然在過程中,也遇到許多困難,因此也非常感謝在這次研究過程中,許多前輩的傾囊相授,在我們遇到問題時,前輩們不藏私的指導,真的給了我們很大的鼓勵與支持。

        在這次研究中,我們學習到了自主學習的能力,倘若以後工作時,便不會有人能一步一步帶領你做實驗,你必須自己摸索嘗試,因此顯現出在大學時建立基礎能力的重要性,在研究過程中我們也培養優良的實踐能力及團隊合作,在實踐能力上,我認為要不害怕失敗,在實驗前,多預留一些時間,做一次預實驗,可以在預實驗中先確認實驗藥品、儀器、耗材是否齊全,比起一直紙上談兵,還要更加能有所進步。

        在團隊合作上,我們組員由兩個年級同學組成,在實務上學姊們擁有實務經驗,而學妹們也相當投入於實驗中,在實驗的過程中勇於發問,並在實驗前有先做功課,使實驗過程進行的相當順利,在分工合作上,從原本還很生疏,現在慢慢漸入佳境,我們學習的點滴慢慢累積成為我們今天的成果。

乳酸菌株活化實驗,菌株為純乳酸菌。

乳酸菌株活化實驗,菌株為純乳酸菌。

江庭瑜 -反思與回饋


吳婉慈 -反思與回饋


陳羿蓁 -反思與回饋


黃玉如 -反思與回饋


巫采翎 -反思與回饋


林婉淨 -反思與回饋


朱柏婷 -反思與回饋


長庚科技大學教學發展與資源中心