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海洋微生物研究范文1
目的研究補陽還五湯藥浴對周圍神經損傷后修復的作用。方法采用雌性Wistar大鼠90只, A組為補陽還五湯藥浴組,B組為補陽還五湯口服組,C組為單純端端縫合組,每組30只。造模采用大鼠坐骨神經橫斷損傷模型,造模成功后7 d起,A組大鼠放入補陽還五湯溫熱藥液中游泳,隔日1次,5 min/次; B組用補陽還五湯制劑灌胃,隔日1次,3 ml/次;C組大鼠進行單純端端縫合。3組均于術后6周取材進行電生理學、組織形態學觀察。結果補陽還五湯藥浴可以明顯減少神經損傷后運動神經元和感覺神經元的死亡,防止支配肌肉的萎縮變性,促進損傷后功能的恢復。結論補陽還五湯藥浴可以在神經元、損傷局部、終末效應器多個平面、多個角度對神經修復產生積極作用。
【關鍵詞】 周圍神經;損傷與再生;補陽還五湯;藥浴
Abstract:ObjectiveTo study the effect of Buyang Huanwu Decoction medicated bath on neurogenesis after the peripheral nerve injury.Methods90 wistar rats were randomly pided into 3 groups, group A was Buyang Huanwu Decoction medicated bath ,group B was Buyang Huanwu Decoction administration, group C simply had an end-to-end sutured operation serve as control. The model of ischiadic nerve transsection were adopted. After 7 days, wistar rats of group A swam in the warm Buyang Huanwu Decoction physic liquor, 5 minutes a time every other day. The intragastric administration was given in group B 3 ml a time every other day. Group C simply had an end-to-end sutured operation. Electrophysiology and histomorphology were detected after 6 weeks. ResultsThe Buyang Huanwu Decoction medicated bath could obviously reduce the death number of motor neurons and sensory neurons after nerve injury, prevent the atrophy and degeneration of gastrocnemius muscle and promote the functional recovery after injury. ConclusionThe Buyang Huanwu Decoction medicated bath may play an active role in the nerve repair of neuron, damage region and ending effective apparatus from multiple facts.
Key words:Peripheral nerve; Injury and restore; Buyang Huanwu Decoction; Medicated bath
周圍神經損傷屬于細胞損傷的范疇[1],其再生的基礎和臨床研究雖取得了長足的進步,但目前周圍神經損傷修復后功能恢復仍欠理想。究其原因,對于每一條神經纖維來說,神經元、神經干中的支持細胞及其終末器官是互相營養的。周圍神經干損傷后,其上位神經元、整個神經干及終末器官均會發生變性甚至壞死。所以,周圍神經損傷的修復也是一個綜合的修復過程。近年來,中醫中藥以其多靶點、多途徑的綜合療效優勢[2]愈來愈受到人們的重視。神經損傷屬于中醫的“痿證”,表現為肢體功能障礙,肌肉萎縮,感覺消失,治療上應補氣活血通絡,補陽還五湯在臨床治療和我們的前期研究中有良好的作用。因此,我們設計了動物實驗來進一步研究補陽還五湯藥浴及口服對周圍神經再生的影響。
1 材料與方法
1.1 材料
實驗于2006-03-07在黑龍江中醫藥大學實驗中心完成。雌性Wistar大鼠,90只,體重220~250 g,購自黑龍江中醫藥大學動物實驗中心。中藥煎劑: 生黃芪120 g,當歸尾6 g,赤芍6 g,川芎3 g,紅花3 g,地龍3 g,桃仁3 g。方藥組成采用補陽還五湯原方,5倍劑量為1劑?;旌暇鶆?,煎煮前預先用清水浸泡20 min,加水量約5 000 ml,煮沸后文火再煎約20 min,煎得劑量約3 000~3 500 ml,自然冷卻至微溫,進行灌胃或藥浴。中藥材及煎制均由黑龍江中醫藥大學附屬第一醫院煎藥室提供。
1.2 方法
按手術先后順序隨機分成A、B、C 3組,A組為補陽還五湯藥浴組,B組為補陽還五湯口服組。C組為單純端端縫合組,每組30只。造模采用大鼠坐骨神經橫斷損傷模型:右坐骨神經于坐骨結節下0.5 cm水平橫行切斷,用9/0無創尼龍縫合線均勻縫合神經外膜3針。造模成功后7 d起,A組大鼠放入補陽還五湯溫熱藥液中游泳,隔日1次,5 min/次;B組用補陽還五湯制劑灌胃,隔日1次,3 ml/次;C組大鼠進行單純端端縫合。3組均于術后6周取材進行電生理學、組織形態學觀察。
1.2.1 坐骨神經功能指數(SFI)測定
自制大鼠行走箱。術后3周起,隔日進行SFI測定。碳素墨水刷染大鼠雙后足,放在底面鋪設白紙的行走箱通道上行走,可清晰記錄大鼠行走過程中雙側后足足印7~8個,選取質量較好的正常側足和實驗側足測定各變量,將數值代入Bain公式[3]計算SFI。
1.2.2 神經傳導速度(NCV)測定
術后6周各組隨機取15只大鼠,1%戊巴比妥鈉腹腔麻醉,切取術側坐骨神經全長,采用Pclab生物信號采集處理系統(黑龍江中醫藥大學生理教研室提供)記錄誘發電位并計算出坐骨神經傳導速度(NCV)。
1.2.3 組織形態學觀察L4,L5段脊髓及背根神經節術后6周各組取15只大鼠,麻醉后經左心室向升主動脈插管后,灌入洗滌液(生理鹽水200 ml,肝素鈉4 mg, 鹽酸普魯卡因1.0 g)后, 4%多聚甲醛300 ml心臟灌注固定,取脊髓L4~L5段和雙側L4,L5脊神經節置于4%多聚甲醛液中固定2 d后,進行常規石蠟包埋,連續切片,片厚6 μm。石蠟切片脫蠟,切片入1%焦油紫染液,37℃溫箱中浸染1 h后,蒸餾水速洗,95%乙醇迅速分化,鏡檢尼氏體呈紫色,其他組織幾乎無色,無水乙醇脫水,二甲苯透明,中性樹膠封片。應用美國Image-pro plus專業圖像分析系統進行觀察,每張切片隨機抽取5個同倍率視野,進行圖像分析。
神經損傷局部:實驗側坐骨神經測定NCV后,距吻合口近遠端各0.5cm處橫行切斷坐骨神經,常規HE染色,并應用美國Image-pro plus專業圖像分析系統進行觀察及分析。
失神經支配腓腸?。焊鹘M大鼠麻醉狀態下取大鼠雙側腓腸肌,稱濕重后取中份肌組織作常規HE染色,切片同樣應用圖像分析系統進行觀察及分析。
1.2.4 主要觀察指標SFI,NCV及組織形態學觀察。
1.2.5 統計學分析數據采用±s表示,數據統計分析均在SPSS11.0軟件中進行,采用方差分析,多組間兩兩比較用LSD法。
2 結果
2.1 坐骨神經功能指數(SFI)各組變量代入Bain公式計算SFI數值,所得結果以周為單位進行統計學分析。數據表明:補陽還五湯藥浴組明顯優于口服組,口服組明顯優于單純端端縫合組。結果見表1。表1 3組SFI比較(略)
2.2 神經傳導速度(NCV)實驗測得A組6周時NCV值為(18.2±5.1)m/s,B組為(17.6±4.8)m/s, C組為(12.5±4.7)m/s。數據表明:補陽還五湯藥浴組和口服組均明顯優于單純端端縫合組,差異具有統計學意義(P0.05)。
2.3 組織形態學變化
2.3.1 L4,L5段脊髓及背根神經節A組表現為脊髓前角運動神經元數目減少,部分神經元輪廓不清,神經元尼氏體欠清晰,脊神經節內神經元的染色灰度和大小形態改變不大;B組表現為前角運動神經元數量較A組減少,較多神經元輪廓不清,尼氏體模糊,脊神經節內變化介于A,C兩組之間;C組表現為前角運動神經元數目顯著減少,神經元輪廓不清,細胞體積變小,分布分散,尼氏體模糊不清,脊神經節內神經元數量明顯減少,形態不規則。各組神經元數目見表2。表2 術后6周各組脊髓前角運動神經元及脊神經節感覺神經元數目比較(略)
2.3.2 坐骨神經形態學改變A組表現為神經纖維趨于成熟,可見規則的接近正常的迂回波浪狀排列通過吻合口;B組表現為神經纖維走行欠規則,可見纖維纏結,間質膠原增生;C組表現為神經纖維走行紊亂,與間質膠原纖維相互纏繞交結,間質大量膠原纖維增生,將新生的神經纖維包繞分解。
2.3.3 腓腸肌形態學結果A組表現為肌纖維略減少,形態較規則,結構尚清晰,染色較均一,大部分肌細胞核仍緊貼于肌纖維的周邊,肌纖維腫脹與空泡樣變性不明顯,可見結締組織增生,細胞間隙增寬,肌纖維輕度萎縮;B組表現為肌纖維較A組減少,形態不規則,部分結構紊亂,可見肌纖維變性,結締組織增生,細胞間隙增寬,肌纖維萎縮較明顯;C組表現為肌纖維顯著減少,且形態不規則,大小不一,結構紊亂,皺縮明顯,有些肌纖維腫脹變性伴有空泡,細胞核體積明顯增大,分布在肌纖維邊緣,部分核向肌纖維內遷移,細胞間隙明顯增寬,結締組織明顯增生,肌纖維萎縮明顯。
3 討論
補陽還五湯之傳統醫方出自清代名醫王清任所著《醫林改錯》,是治療多種原因引起的癱瘓、肢體痿軟等病癥的著名組方?,F代研究表明補陽還五湯能改善血液流變性,抑制血小板聚集,減少微血栓發生,促進毛細血管的生長,改善損傷處神經的微循環,促進氧和能量代謝,使神經組織得到較多的血液和氧氣,使有氧代謝順利進行[4]。藥浴療法是以中醫基本理論為指導原則,用中藥煎湯洗浴患者的局部或全身,利用藥物和水的特性,達到防治疾病目的的一種外治療法,因此其治療仍以辨證論治為原則,正如清代醫家吳師機指出“外治之理即內治之理”。所以,從根本上來說,藥浴療法與內服法在作用機制上是相似的。藥浴療法不僅具有水療的作用,還具有中藥對機體產生醫療效能的優勢, 通過透皮作用使藥物有效成分通過局部進入體內,直達病所,既避免了藥物的損耗,又提高了藥物的利用度,達到治療或輔助治療的目的[5]。
周圍神經損傷屬于中醫“痿證”范疇,表現為肢體功能障礙,肌肉萎縮,感覺消失,治療上應補氣活血通絡。周圍神經損傷后的修復是一個綜合的過程。需要盡量減少神經元的死亡、需要加快對瓦勒變性壞死組織碎片的清除、需要較強的趨化作用引導感覺、運動神經纖維正確長入相應效應器、需要延緩效應器的萎縮,所以行之有效的修復方法應該是對損傷全方位的修復。本實驗結果表明,補陽還五湯藥浴能減少神經損傷后的運動和感覺神經元死亡,維持神經元正常的結構和功能,還能促進再生神經纖維長入遠斷端,減少與間質膠原纖維的相互纏繞,減少肌纖維的變性,抑制結締組織增生,減輕肌肉萎縮。補陽還五湯藥浴促進周圍神經損傷后的修復,體現了中醫藥多靶點、多途徑的療效優勢。關于其作用的機理,我們認為主要是增加了局部營養,促進了微循環的建立,改善了再生微環境,至于其作用機制,我們將會進一步研究。
參考文獻
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海洋微生物研究范文2
關鍵詞:海洋技術 水產養殖 海水抽取 專業學位
中圖分類號:S967 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5336(2014)14-0076-02
農業技術推廣是政府一直重視的,筆者跟隨海南大學漁業領域(專業學位)的農業推廣碩士,一起到海南省文昌市馮坡鎮一帶的養殖場進行調研考查的實踐教學活動,發現海水抽取等先進海洋技術在這一帶的應用還是頗有成效的。海南省四面環海,漁業生產潛力很大[1],海南省的馮坡鎮距離省城??诤臀牟鞒菂^較遠,地處偏僻,無污染型工業,海水不會受到城市生活水或者工業廢水的污染。養殖海水營養鹽豐富,水質非常適宜養殖,當地養殖戶,中等規模居多,筆者就養殖過程中涉及的海水抽取、海洋微生物培養和病毒檢測進行闡述分析,希望能起到拋磚引玉的作用。
1 海水抽取
海水抽取并非能像陸地上那樣簡單的鉆井直接抽取,海洋環境相對復雜,鉆井取水需要結合多方面的因素,運用專業的技術才能穩定的抽取海水。
馮坡鎮海邊沙灘泥沙多而細,抽取不當海水中的泥沙有可能堵塞抽取設備導致抽水出現問題;海洋環境惡劣。一般來講一年內會有若干次臺風出現,臺風來臨之際海邊會出去巨大的風浪,這種情況可能會破壞抽水設備、管道等;還有漲落潮會引起一定的浪,并伴隨著水位的變化,應考慮到鉆井的位置和深度;某些海洋附著生物和腐蝕性生物可能會粘附在井上或者輸水管道上,他們可能具有一定的腐蝕性對抽水、輸水設備造成影響。
養殖場解決途徑有使用專業的抽水泵設備;輸水應選用新型的塑膠材料類管道,外表光滑,生物難以附著且能承受大的風和浪;鉆井位置、輸水管填埋深度等應結合具體地理條件而選;邀請專業的技術人員提供技術指導。
2 海洋微生物培養
雖說馮坡鎮這地處偏僻,但這里的水產養殖場或育苗場內一般都會建專門的池來養一些微生物,如鹵蟲等,作為剛孵化出來的魚類的開口餌料,它能保證魚苗的成活率和生長發育。
一般來講主要養殖場培養微型浮游藻類和鹵蟲等微生物,如扁藻、小球藻、豐年蝦等,這些微生物的培養主要依托根據微生物所需的生存繁殖條件,合理控制溫度、PH、鹽度、營養鹽等因素,使微生物能大量穩定的繁殖,主要供給魚類孵化到幼苗出售階段。這類餌料培養成本小、繁殖迅速,能短時間,較大量的為魚類提供充足的餌料,滿足養殖魚的生長和發育。
3 病毒檢測
海南季節轉換期間(3~5月份和9~11月份)氣候驟變、水溫時冷時熱的影響,各種疾病隨之增多,許多病害來勢兇猛,流行快、病程短、發病率高,甚至是毀滅性的[2]。通常來講,養殖魚類的病是可防不可治,這是由于魚類病的研究沒有發展起來,很多病尚不清楚其原因和治療方法,而且引起某些魚病的病毒變異迅速,還沒來得急找對應對方案魚類就已經死亡。因此,做好及時的預防魚病措施,是保證魚類產量的前提。
目前病毒檢測的養殖場實際操作的并不多,主要在高校實驗室或者科研機構,這里的養殖場場主都比較有意識去聘請海洋研究所或者高校的專家等技術人員到養殖場做相關的指導和研究,或是帶材料到實驗室去檢驗。
4 結語
本次調研,筆者認為海洋技術在養殖場的充分利用是大趨勢;另外,提高實踐教學質量不但是與世界接軌的必然要求,同時也是促進專業學位碩士良性發展的必然需要。
參考文獻
[1]張本.論科技興漁實現海南水產業超常規發展的意義.《現代漁業》,1992.
海洋微生物研究范文3
關鍵詞:海洋藥物學 教育 特色課程
現代海洋藥物研究從20世紀40年代開始,經過大半個世紀的發展,已取得了非常顯著的成就,凸顯出快速發展的趨勢。我國現代海洋藥物研究雖然起步較晚,但經過數十年的發展也取得了令人矚目的成就,特別是近些年來在“利用海洋、發展海洋”的發展趨勢下,國內涉海相關醫藥研究機構和高等院校相繼成立了以利用海洋藥用資源,開發海洋藥物為目的的實驗室、研發中心和科研基地,吸引并培養了一大批從事海洋藥物研究和教學的藥學專業人才。經過不斷的發展完善,海洋藥物研究日趨成熟,已成為具有巨大潛力的藥學新型學科分支。
隨著海洋藥物深入研究和海洋藥物學科的發展,已有很多院校的藥學專業開設的課程中涉及了海洋藥物學相關的內容。涉海院校如中國海洋大學、上海海洋大學、浙江海洋學院等因地制宜的開設了《海洋藥物學》等相關本科生及研究生課程,并結合各自的研究方向和特點,逐步形成了《海洋藥物學》特色課程。海洋藥物學作為新興學科的特色課程,最終目的是培養海洋藥物相關專業學生對海洋藥物學的興趣,增強學生開發海洋新藥的意識,啟發學生拓寬海洋藥物研究新思路,提高學生將化學學科、藥學學科、海洋生物科學學科等理論知識和實踐技能綜合應用于進行海洋藥學方向的實際工作能力,掌握海洋生物資源利用、熟悉海洋來源的功能性產品的開發。然而目前國內對于海洋藥物學的內涵還未有系統全面的介紹,對海洋藥物學的范疇、對象以及基本思路還未理清。
海洋藥物作為一種新興的學科,它涉及的內容非常廣泛,要想把海洋藥物列為本科生學習的一門課程,并且要求學生在一定的時間內熟悉有關海洋藥物的基礎知識,老師在教課時就要重點突出、詳略得當并體現我國海洋藥物研究的內涵和特色?,F在我國還比較缺乏用于本科學生學習的海洋藥物方面的書籍,現有的論著主要是易楊華和焦炳華2006年編著出版的《現代海洋藥物學》,易楊華2004年主編出版的《海洋藥物導論》等。《海洋藥物導論》和《現代海洋藥物學》的內容編排較為合理地體現了海洋藥物課程的內涵,
全面系統地介紹了海洋藥物研究的最新進展、研究方法及成就,可為學生學習提供參考,但不適合單獨作為教材使用;張朝暉主編的《海洋藥物研究與開發》能提供按照中醫藥思路研究開發傳統海洋中藥的內容,因此也可選用部分作為教材使用,能夠體現中醫藥的優勢。隨著海洋藥物研究成果的積累和專著的出版,近幾年也編寫出版了比較適于本科教學用的《海洋藥物學》教材。我們要選擇合適的能夠展現出課程內在含義的教材,如果暫時沒有合適的教材,教師就要根據各自學科、專業的課程特點選擇符合要求的論著傳授學生相關知識。
合理的課程內容設置是達成良好教學效果的關鍵,為更好地開展海洋藥物教學,體現海洋藥物學的課程特色,現就課程內容安排提出以下幾點建議:
一、傳統海洋中藥極具中國特色
傳統中醫中藥具有鮮明的中國特色,海洋中藥是祖國中藥寶庫中的重要組成部分,對傳統海洋中藥的研發和產業化是國家海洋經濟的重要增長點之一。我國海洋藥用資源豐富,有關烏賊、昆布、麒麟菜、海馬、海龍等海洋植物和動物藥的記載已有幾千年的歷史。因此,開展現代海洋中藥研究具有非常重要的意義。2010年《中華海洋本草》的出版標志著我國海洋藥物學進入成熟階段,《中華海洋本草》主要闡述了海洋藥物的作用、發展歷程,真實地描繪出目前海洋藥用資源的情況,能夠為海洋藥物的相關研究及開發提供有利的科研資料,這本書是同一領域內第一部較為完整、科學、有價值的大型書籍?!吨腥A海洋本草》收錄海洋藥物613味,涉及藥用生物及具有潛在藥用開發價值的物種1479種,另有礦物15種。因此,要適當安排講授海洋本草的內容,講解傳統中藥典籍中記載的海洋中藥,如何利用現代天然藥物化學和生物學的技術確定海洋中藥的有效成分和毒性成分。突出海洋中藥復方的特點和優勢,海洋中藥及其復方歷經2000余年的臨床應用,已證明其構成的合理性、科學性和實用性。中藥及其復方效應物質基礎的研究對闡明復方有效成分及其作用原理,賦予傳統醫藥以現代科學內涵,具有重要意義。還要強調中醫理論指導下的海洋中藥和保健品的研制和開發思路,實現對我國傳統海洋中藥及其文化的繼承和發揚。
二、海洋天然產物是現代海洋藥物研究的重要內容
海洋天然產物研究是現代海洋藥物研究的基礎,我國對海洋天然產物的研究走在世界前列,每年都有許多具有新穎結構的海洋天然產物被發現。因此,對海洋天然產物相關內容的涉及是海洋藥物學的重點內容,在海洋藥物學課程內容的具體編排上應側重于包括海洋動物、海洋植物和海洋微生物等各種來源的天然產物化學結構類型,比較不同來源海洋生物中結構類型的差異,以及可能成為藥物的化合物(先導化合物)的化學結構特征或有效成分、相應成分的藥理活性、生物來源和與這些活性成分相關的各種研究方法。同時結合海洋生物藥物的特點,著重講解海洋生物毒素的應用、海洋微生物的代謝特征及其代謝產物、重要的海洋生態系統中海洋紅樹林生態系統及珊瑚礁生態系統中次級代謝產物等知識點,從化學生態學的角度改變孤立研究某種特定海洋生物的模式,從生態學的宏觀視角探索海洋活性天然產物作用機制的本質。把生物對環境的適應性,生物與生物之間捕食、競爭等關系考慮在內,運用海洋化學生態學的研究方法和思路,進行海洋天然產物的海洋藥物的探索。講授教學法是海洋藥物學教學中最主要的教學方法。海洋藥物學的基本理論和研究方法以及海洋生物毒素的結構特征和藥理藥效作用等海洋藥物學的理論性、基礎性的內容以講授法教學為主,特別是課程的初始章節采用講授法是最恰當的。案例教學法基本貫穿于海洋藥物學教學的全過程。對先導化合物的發現背景、分離純化方法、藥理藥效和藥物制劑等具體內容通過案例教學法展開,將海洋藥物理論知識溶于具體的實例,逐步識別關于化合物、藥理作用和制劑的中心問題,在案例教學法中要遵循“啟發式教學”的指導思想,這對增強學生的實踐意識和學習能力有直接作用。
三、海洋藥物發展的新技術新思路
多學科的交叉也是海洋藥物學的特色之一,在向學生介紹海洋藥物發展的新技術新思路時也要充分體現了海洋藥物學的多學科交叉融合的重要意義。海洋藥物研究的最大瓶頸是藥源問題,海洋生物相對陸地生物來說難以大量采集和獲得,天然產物微量存在、結構復雜,因此有必要向學生介紹海洋生物資源的特點,如何解決藥源等問題。在講解探索各種解決方案和途徑的時候,可以穿插現代海洋藥物研究的新思路和新技術,探討海洋藥物開發的趨勢。通過各種先進技術如深潛技術、高通量篩選技術的介紹,擴展學生開闊視野,啟發學生的思考。從海洋生物特別是極地、深海等特殊生境海洋生物中尋找活性化合物依然是海洋藥物未來發展的重點內容。另外微生物資源將成為海洋藥物研究開發的熱點,海洋微生物種類豐富多樣,從海洋微生物中分離出的化合物結構新穎,具有顯著的生物活性,利用基因工程克隆轉導表達藥源基因,利用微生物工程和發酵工程技術對藥源微生物進行大規模發酵和在基因水平上調控代謝等是促進藥物先導化合物,、提高產量,解決藥源問題很有前景的途徑,是開發海洋藥物,產生經濟和社會效益的關鍵。
海洋藥物學的發展突飛猛進,且涉及到多學科交叉的內容,在有限的課時內,很難一一講解,所以我認為海洋藥物學作為新興課程,講授的過程中主要是起到提綱挈領的作用,把最具特色和最前沿的內容呈現給大家,提高學生的興趣,啟發學生的思維,并配合網絡資源和數據庫,使學生在初步了解海洋藥物學概念的同時,根據不同興趣點繼續學習海洋藥物學相關知識,為我國海洋藥物發展提供儲備力量。
參考文獻:
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海洋微生物研究范文4
關鍵詞: 海洋生物技術原理及應用 教學改革 提高教學質量
現代生物技術是21世紀令人矚目的高新技術之一,分子生物學、遺傳學以及生物化學等學科的飛速發展,使現代生物技術發展日新月異[1]。浩瀚的海洋是地球上生命的搖籃,它覆蓋著71%的地球表面積,海水總體積占地球總水量的97%,蘊藏著巨大的生物資源。在全球面臨能源危機和環境污染的情況下,利用海洋生物資源,緩解上述危機,成為科學家認為最可行的方法之一。因此,將生物技術應用于海洋生物研究和開發形成的海洋生物技術是生物技術中發展最快、研究最熱、最有潛力的研究方向之一。在此形勢下,海洋生物技術相關課程應運而生,在很多涉海研究的科研院所開設。由于海洋生物技術涵蓋內容較多,范圍較寬,本課程的教學難度較大。但是有關海洋生物技術課程的教改信息及探討較少。面對蓬勃發展的海洋生物技術,為使海洋生物技術教學適合時展的需要,提高教學質量,我們結合對本門課程教學的實踐和體會,初步探討了海洋生物技術教學的改革。
1.合理編排內容,優化知識體系
教材是學生接觸、預習和復習一門課程的工具,是保障良好教學質量的前提和基礎。一本好的教材,可在很大程度上提高教學的效率,激發學生學習的興趣和熱情。但是,目前有關海洋生物技術的教材較少。目前,相關書籍有5本,《海洋生物技術》,曾呈奎主編,山東科學技術出版社,1998年出版;《海洋生物技術新進展》,范曉主編,海洋出版社,1999年出版;《海洋生物技術原理和應用》(第二版),張士璀主編,海洋出版社,1999年出版;《海洋生物技術研究進展》,王長海主編,化學工業出版社,2005年出版;《海洋生物高技術新進展――863計劃海洋生物技術主題成果匯編》,丁健主編,海洋出版社,2006年出版。前三本書編著時間在10年以前,海洋生物技術發展飛快,因此不適合做教材。后兩本主要是對文獻或專利的匯總,不能作為本科生教材。在這種情況下,教師在閱讀以上相關教材基礎上,末不斷大量查閱相關期刊論文,掌握學科發展最新的前沿和動態,及時更新講課內容,并進一步積極準備編寫海洋生物技術教材。
2.優化師資力量,實現優勢互補
海洋生物技術相關課程涵蓋內容較廣。從生物類別上可分為海洋微生物生物技術,海洋動物(特別是海洋經濟類動物)生物技術,海洋植物(特別是海洋大型藻類)生物技術;從技術手段上包含了所有傳統的生物技術和快速現代生物技術如細胞工程技術。雖然在海洋生物技術領域內,各個科研院校都不乏科研和教育能手,但是畢竟各位老師術業有專攻,各位老師的學習及科研背景不同。雖然都從事海洋生物技術領域的科研工作,但是海洋生物技術涵蓋內容較多,各位教師只能從事其中較小的一部分。在這種情況下,要了解各位教師的研究領域,將研究不同海洋生物技術領域中教師資源整合,集中各位教師的研究優勢教學究。海洋生物技術包括海洋微生物技術、海洋動物技術、海洋植物技術三大方面的內容,分別由主要研究對應領域的三位教師任教。由于教師本身一直從事相關的研究,所熟悉的實例、應用等內容會相當豐富,在講課中能理論結合實際,不會空洞無物,因此能極大地提高學生的學習興趣,從而提高教學質量。
3.協作改進教學,提高教學質量
在根據內容安排教師的同時,也要注意到教師的年齡和教學特點。學無常法,教無定法。有學者認為教學和用兵有異曲同工之妙,兵法中有“兵無常勢”之說,教法中有“教無定法”之論。不同年齡的教師對于教育的理解、對于教學經驗的積累各不相同,可以互相取長補短。擅長不同教法的教師組合對于學生來講如同從多角度、不同側面去學習和理解一門課程,可以達到事半功倍的效果。可見,安排不同年齡層次,擅長不同教學方法的教師組合如同不同兵種、不同將帥、不同智囊的最佳組合,取長補短,相互協助,幾乎攻無不克、戰無不勝。
除了不同教師上不同部分的課程外,有一些教學內容如種質資源的保藏、生物多樣性檢測、海洋環境保護生物技術等章節存在三位教師講課內容交叉的情況。這些章節可以由其中一位教師把基礎的概念講好后,三位教師同時參與,在同一個課堂上三位教師和同學們就其中的章節的內容進行互動學習,學生可以按照興趣等方式自行分組,從海洋動物、海洋植物、海洋微生物三方面對種質保藏、生物多樣性檢測、海洋環境保護生物技術等提出自己的觀點和設想,比較其中的差異及優缺點。各位教師對同學們所提出的方法和設想給予評價和總結,在輕松愉快的氛圍中完成了課程內容的學習,這樣會強化學生的批判性思維能力,提高教學質量[2]。另外,根據同學們總結和回答的問題的情況可以很明顯地給出他們的平時成績。
4.現代教學手段,提高教學效果
傳統的教學手段,一支粉筆,一張嘴,三尺講臺,灰頭土臉,形式單調,教學效果較差[3]。加之海洋生物技術是一個理論性和實踐性都很強的學科,晦澀難懂。僅采用傳統的教學手段,容易引起學生對課程的懈怠,降低學習興趣,教學效果可想而知。現代媒體手段比傳統教學方式更加直觀、生動、形象。在一定程度上彌補了傳統教學形式單調、枯燥等缺點。如多媒體教學,綜合應用文字、動畫、圖片、影音、視頻等教學手段,使一些抽象難懂的知識直觀而形象,便于學生理解。
但是,現代媒體教學手段也存在諸如上課信息量多,學生忙于記筆記而沒時間思考,或者選擇了脫離實際的目的多媒體,可能會降低講學效率。所以,在多媒體等教學手段的使用中要注意這些缺點的彌補。板書是學校教學過程中傳授知識的重要手段之一,在使用多媒體教學的課堂教學中仍然必不可少。板書起到提綱挈領的目的,如同行車的導航儀,在它的引導下,學生能夠輕松地掌握課堂教授的重點。因此老師應恰當使用媒體手段和板書,使媒體手段與傳統教學方式優勢互補,提高教學質量。
5.調整考核方式,全面真實考查
目前,雖然很多高校都在進行考試改革,但還是以傳統的筆試考試方式為主[3]。很多傳統的筆試考試方式難以取得滿意的效果,并會導致學生只會死記硬背,考試前突擊,考試后全忘的現象。改變現有教學課程的考試方式勢在必行。只有采用細化和科學的考試和考評方法,才能在檢驗學生基本理論掌握程度的基礎上,對學生的動手能力及綜合思考能力都進行考查。根據課程和教學方式的特點,為了檢測課程開設的目點是否達到,三位教師可采取多種方式分開考試,最終計入總評。這樣能對學生對知識的真正掌握情況有真實的了解。避免一次考試情況下考試前突擊,考試后全忘的現象的發生。
總之,我們應在正確認識海洋生物技術原理及應用課程特點的基礎上,從多方面進行分析和教改,提高教學質量。雖然任何課程的教學改革都不是一蹴而就的,但是時不我待,為了培養高素質高水平的學生,我們一定要積極堅定不移地進行教學改革,提高教學水平。
參考文獻:
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海洋微生物研究范文5
關鍵詞: 海洋管理專業 海洋生物學 課程教學
1.引言
目前我國各級海洋管理部門及涉海企事業單位從事海洋管理的專門人才較為匱乏,特別是具備一定海洋專門知識的海洋管理人才更少[1],為了適應海洋管理部門和涉海企事業單位加強海洋管理、提高管理水平的需要,海洋管理專業應運而生。
海洋管理專業開設目標是培養具有良好的科學素養和海洋科學基本知識,系統掌握海洋管理、海洋法等理論知識,能從事海洋管理及相關教學和研究工作的專門人才。由該專業的培養目標可以看出,該專業實際上是“海洋+管理”,因此,海洋科學基本知識和管理學知識對該專業來說都非常重要。由于管理學和海洋學這兩類知識屬于不同范疇,在專業開設實踐中,我們發現,學生對這兩類知識的掌握程度存在著較大的差異。對于該專業在加強管理學知識傳授的同時,如何提高學生的海洋學知識水平,還有待在教學實踐中進一步探索。
海洋生物學是海洋科學的重要組成部分;目前,海洋生物資源管理也已經成為海洋管理部門工作的重點領域[2]。海洋管理人員掌握必要的海洋生物學知識,是其進行科學管理的必要保證,因此,應當重視在海洋管理專業的學生中開展海洋生物學等海洋科學知識的教育[3],[4]。為了進一步了解我院海洋管理專業在海洋生物學課程教學方面存在的具體問題,同時,為其它院校同類專業提供參考,我們對學過該課程的海洋管理專業的學生進行了問卷調查。
2.問卷設計與實施
本次問卷主要從學生學習興趣和態度;對課程實用性的認識;教學內容、教學方法和教學形式;教材及參考書使用情況等方面設計了不同形式的問題,形成了本次調查的問卷。接受問卷的對象主要是開設過“海洋生物學”課程的海洋管理專業學生,包括海管071班、海管061班和海管051班的部分學生,以上3個班共計81人。
3.調查結果與分析
3.1學生態度方面
在對學生關于海洋生物學課程興趣調查中,僅有23.5%學生明確表示喜歡海洋生物一類的課程;有33.3%的學生對該課程感到好奇;有43.2%的學生對該課程興趣不大或沒有興趣。
對于該課程在學生今后工作中預期實用價值的調查中,有24.7%的學生認為能用到該課程所學的知識,18.5%學生認為不能,而一半以上的學生(56.8%)對于該課程在今后工作中究竟有什么作用認識不清。同時,我們還發現,雖然我們開設的是海洋管理專業,但是只有不到一半的學生(45.6%)希望將來能從事海洋管理工作,有30.9%的學生選擇不希望從事涉海工作,而另外23.5%的學生則對職業預期不明確。
以上結果表明,相當多的學生對于目前所學的海洋生物學知識在今后工作實際中究竟有什么用處不了解,在一定程度上影響了學習態度。這就要求我們在平時的學生工作中,多向學生介紹海洋管理工作的重要意義和發展前景、多進行職業規劃教育;在海洋生物學教學中,也應當注意多聯系海洋管理工作的實際。
3.2授課內容方面
我們將海洋生物學的主要內容大致劃分為六個方面(見表1),試圖了解學生關注的重點內容和學習難點。調查結果如表1所示。
*A 海洋生物的形態,結構和功能;B 海洋生物的生長、發育和繁殖;C 海洋生物的習性、生理和代謝;D 海洋生物的資源、生態和環境;E 海洋生物的進化、分類和分布;F 海洋生物應用與開發技術
由表中可以看出,多數學生對海洋生物的資源、生態和環境,以及海洋生物的應用與開發技術比較關注。這與學生對將來工作中能用到哪些方面的海洋生物學知識的認識相一致:在該項目調查中,有67.9%的學生認為將來工作中最可能用到海洋生物應用與開發技術方面的知識;其次是海洋生物的資源、生態和環境方面的知識(49.4%),并且認為其它方面的內容可能較少用到。此外,部分學生表示還比較關注海洋生物的發展史、遠古及未來海洋生物研究、海洋生物與海洋地理之間的關系、海洋生物藥用價值等方面的知識。因此,教師在授課的過程當中,可以適當增加這方面的內容,以提高學生的學習興趣。
對于學習難點,學生的看法出現了比較大的分歧。例如,有35.8%的學生認為海洋生物的形態、結構和功能比較難以掌握;相反,有33.3%的學生認為該項內容比較容易掌握。其它各項內容也存在著類似的情況。造成這種情況的原因可能是由于學生生物學基礎不同,造成學生在對課程難點的感受不一致。針對上述情況,教師在教學中應考慮到生物學門類的特點,以及學生學習基礎的差異,采用個別輔導等方式,幫助學生更好地理解授課內容。
此外,我們還根據海洋生物的物種分類,將海洋生物劃分為海洋鳥類和哺乳動物類、海洋魚類、海洋無脊椎動物、海洋植物及海洋微生物等生物類別,分別調查這些生物類別的教學情況。結果見表2。
由上表可以看出,學生對于海洋魚類方面的內容最為關注,對于其它生物類別的關注則差異不大;同時,學生認為海洋魚類方面的知識較容易掌握,而海洋無脊椎動物和海洋微生物則較難掌握。由于學生在學習中比較關注海洋魚類,因而學習興趣較高,有利于這方面知識的掌握。海洋無脊椎動物和海洋微生物由于種類繁多、各門類差異很大,因而成為了學習的難點。這就要求我們對海洋無脊椎動物等方面的教學內容應當重點突出,尤其應當在教學過程中體現海洋無脊椎動物各個門的聯系與區別,便于學生在學習時進行比較、歸納和總結,提高對這方面知識的掌握程度。
另外,60.5%的學生認為將來工作中最可能接觸到的海洋生物門類是海洋魚類,其次是海洋植物(占35.8%),絕大多數人(占87.7%)認為海洋無脊椎動物在將來的工作中難以接觸到。實際上,海洋無脊椎動物也具有同樣重要的價值,許多海洋無脊椎動物可作為漁業捕撈對象、水產養殖餌料,或在海洋生態環境等方面具有重要的價值,而學生恰恰忽略了這一點。造成這一現象的原因,可能是課上對海洋無脊椎動物在實際生產中的作用和重要性介紹不夠。因此,在今后的教學過程中,教師應當更加注意聯系海洋管理工作的實際。
3.3教學方式方法方面
通過調查和走訪,大多數學生(83.0%)認為采用多媒體的教學能夠取得較好的教學效果。在學生認為有助于理解和掌握教學內容的其它教學形式中,54.3%的學生選擇實驗或調查實習,有49.4%的學生選擇觀看實物展示。因此,在采用多媒體教學、展示海洋生物圖片和視頻的同時,教師還應當多組織學生開展實習、觀看實物或標本,使學生獲得對海洋生物更加生動鮮明的印象。此外,大多數學生(77.7%)認為今后還應當專門安排海洋生物學實驗課程,一些學生認為應當結合海洋管理專業多作實地考察,拓寬授課內容。
上述調查表明,學生普遍歡迎采用多種生動活潑的形式;同時應當重視實踐過程在海洋生物學課程中的應用,一方面培養學生的動手和觀察能力,另一方面增進學生對知識點的理解和消化吸收。
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3.4教材和參考資料使用方面
調查發現,學生對于教材的依賴并不是很強。56.8%的學生認為,教材的有無,對于學習該課程沒有影響或影響不大,只有22.2%的學生認為有較大影響。絕大多數學生(87.6%)課后復習主要依靠教師的授課課件和上課筆記,只有11.1%的學生課后復習主要依靠教材。
調查還發現,22.1%的學生經常查閱我院圖書館的相關參考書,47.0%的學生有時查閱這些參考書,25.9%的學生偶爾查閱過這方面的參考書,還有5.0%的學生則從未在我院圖書館查閱相關的參考書。這表明,圖書館中海洋生物學方面的參考資料已成為學生獲取課外知識的一條重要渠道。
上述調查結果提示,今后在教學中我們應當引導學生更多地關注課外的知識,同時,在學生成績考核中也應當注意增加對授課課件內容以外知識的考查。鑒于圖書館中的參考資料對于學生獲取課外知識的作用,今后有必要進一步加強這方面參考資料的建設力度。
4.結語
“海洋生物學”是海洋科學的基本組成部分之一,同時,該學科的知識對于海洋管理的許多方面都著非常重要的應用價值。為了增強海洋管理專業“海洋生物學”課程的教學效果,通過調查研究,我們認為應當從以下幾方面改進教學。
首先要讓學生明白該課程的重要性,尤其要結合將來工作中可能遇到的問題,讓學生了解該課程的實際應用價值,使得學生端正學習態度。對于學生較感興趣的方面,比如海洋生物的資源、生態和環境,以及海洋生物應用和開發技術,在內容上應當有所拓展。在課程教學的同時,還有必要開展就業指導,使學生明確所學內容的用處,增加學習動力。
在授課內容和授課方式方面,應該做到重點、難點突出。適當照顧學生的學習基礎差異,采用個別輔導等方式,幫助基礎較差的學生掌握課堂知識。在教學中,教師應多采用活體或固定標本展示、幻燈片和多媒體放映等直觀手段,創設形式多樣、直觀生動的教學情景,使學生在形象活潑的課堂氣氛中吸取知識。海洋生物學是以實驗為基礎的學科,實驗在海洋生物學教學中對培養學生的科學態度、科學方法和思維能力有著不可替代的作用,應該創造條件,加強學生動手能力訓練,鼓勵學生參加各種科研實踐活動和社會實踐活動。
為了提高“海洋生物學”教材的使用價值,可以組織本院專業教師根據具體情況,編寫適合的講義。除此之外,僅僅依靠一本教科書是遠遠不夠的,還應該充分挖掘利用網絡、圖書等資源,使學生能鞏固課堂知識,并拓展課外知識。
以上調查分析結果對于改進我院海洋管理專業海洋生物學教學提供了依據,同時也為其它院校海洋管理和其它海洋相關專業開展海洋生物學課程的教學提供了參考。
參考文獻:
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海洋微生物研究范文6
【關鍵詞】DHA;裂殖壺菌;產業化
DHA,又稱“腦黃金”,全名二十二碳六烯酸,是一種多元不飽和脂肪酸,人體自身難以合成,必須從外界攝取。DHA屬于人體必需脂肪酸之一,有重要的生理調節功能和保健作用,缺乏時可引發一系列癥狀,包括生長發育遲緩、皮膚異常、鱗屑、不育、智力障礙等,另外還對心血管疾病有特殊預防和治療效果。有關研究還表明,DHA能作用于許多不同類型的組織和細胞,具有抑制炎癥及免疫的作用,包括減少炎癥因子的產生,抑制淋巴細胞增殖等,DHA還具有預防老年癡呆癥、神經性疾病的功效。
利用微生物的生物合成能力,尤其是合成ω-3多元不飽和脂肪酸的能力,進行ω-3多元不飽和脂肪酸商業化生產,被視為大有發展前景的DHA來源。因此,美日等發達國家紛紛對微生物發酵生產DHA進行研究,取得了很大的進展。
迄今為止DHA生產菌最有希望的來源主要集中于海生異養微藻和破囊壺菌、裂殖壺菌等海生真菌,在它們體內DHA以甘油三酯形式存在,與魚油中DHA的存在形式完全一致。Bajpai等發現破囊壺菌ATCC34304總脂肪酸中50%均為DHA,在含2.5%淀粉的培養基上光照培養,其DHA產量達到511mg/L;Iida等對培養基進行了優化后破囊壺菌細胞產量達到5.7g/L;Li Zuyi等則發現破囊壺菌ATCC28210在培養基中有更分散的形態,在初步優化培養基條件后,ATCC28210最高DHA產量達到850mg/L;Nakahara等從Yap島珊瑚礁區域分出的一株破囊壺菌SR21無論是DHA產量或生產率都很高,5d發酵生物量和DHA產量分別達到59.2g/L和15.5g/L,這是迄今為止已報道的利用微生物生產DHA的最高值。最早將裂殖壺菌應用于商業化生產的是美國的Omega生物技術公司。早在1991年,該公司就研究出了一套裂殖壺菌的培養工藝,培養48h后,菌體的生物量可達20g/L,DHA達細胞干重的10%。10多年前,Market生物科技收購了Omega生物技術公司,并已成功篩選出異養微藻培養生產富含DHA的菌種,并在培養條件上進行了深入探索,DHA產量提升到40~45g/L。
總之,近年來利用微生物發酵法生產DHA的研究已經取得了重大進展,國外已有商業化生產的成功先例,我國目前這方面的工作則剛起步,所進行的工作主要集中在以下幾個方面:(1)從海洋生物群中繼續篩選DHA含量高,且易于分離提純的海洋真菌、細菌和微藻;(2)對現有的幾種高產DHA的微生物繼續進行誘變等改造,以提高其生產能力,通過借鑒王菊芳[1]研究碳氮比對隱甲藻(Crypthecodinium cohnii)的DHA含量的影響,以及當Nitzschia closterium培養溫度從10℃升高到25℃時,DHA含量從8.3%下降到6.5%[2],對現有發酵工藝和反應器進行改進;(3)研究DHA的濃縮提純技術。隨著基因工程等現代生物技術的發展,對海洋微生物進行基因改造、篩選,發酵工藝技術和下游分離提純技術的改進,作為利用魚油生產DHA的替代方法的微生物發酵法生產DHA也已獲得巨大進步。
我們的DHA工藝產業化研究主要集中于以下幾個方面:
1)技術路線:用DHA高產菌株裂殖壺菌,采用廉價的發酵培養基碳源、氮源等,利用代謝控制法實現裂殖壺菌的高密度培養的同時提高總脂肪含量及DHA含量,然后選擇合適方法進行提取,最大效率地節能減排,實現清潔生產,降低生產成本,如下圖所示:
圖1
2)通過自控罐研究不同底物流加、溶氧、pH等的變化對細胞生長、油脂和DHA積累的影響,探索發酵生產工藝,以實現該菌株的高密度培養;
3)在自控罐上研究不同碳氮比對發酵干重和DHA含量的影響;
4)利用發酵放大技術,將DHA種子罐生產工藝進行逐級放大,進行800L,2.5T,8T種子罐放大研究,對種子罐控制工藝如通氣量,培養溫度,攪拌速度等進行深入研究,摸索最佳的種子罐工藝;
5)利用發酵放大技術,將DHA發酵罐生產工藝進行逐級放大,通過36T發酵罐放大研究,對發酵罐控制工藝如通氣量,培養溫度,攪拌速度,補糖量等進行深入研究,摸索最佳的發酵工藝,實現裂殖壺菌的高密度培養,并且在菌體密度高的同時保證較高的總脂肪含量,在菌體密度、總脂肪含量高的同時保證DHA的高含量;
6)對DHA的提取工藝進行研究,進行酸法破壁提取、高壓破壁提取、酶法破壁提取對比試驗。通過比較,選擇合適的酶法破壁制備毛油,DHA含量達到45%以上,比國標高約10個百分點,質量具有明顯優勢;
7)毛油進行精制,得到DHA精油,質量符號GB26400-2011。
DHA產品有著廣泛的應用領域:(1)在人類的高級營養保健品和食品領域,目前比較普遍應用在嬰幼兒、孕婦及其他成人奶粉制品中。(2)在水產養殖業的飼料添加劑領域。(3)在畜禽和家畜工業的飼料添加劑領域。(4)在寵物飼料添加領域。(5)日本萊新藥公司制成無魚腥味且容易飲用的DHA保健營養飲料。(6)將魚油精制后制成化學性能穩定的DHA粉末??蓪⒃摦a品直接添加到人造奶油、蛋黃醬、冰淇淋和面包等功能性食品中去。(7)目前,國際上已開發出了DHA和EPA嬰兒奶粉、DHA飲料、富含DHA和EPA的雞蛋、香腸、罐頭等多種食品。(8)日本相模中央化學研究所和洼田味增醬油公司共同研究開發出含DHA成份的醬油新產品。另外,如中糧集團和益海嘉里集團,成功開發了DHA食用油。
DHA市場潛力巨大,估計全球在市場開發階段每年需求DHA量為10萬噸,市場總價值在300-800億美元。蒙牛含DHA未來星奶2009年產值達到20億,2010年達到35億,而中國兒童乳制品市場容量達150億以上,微藻DHA奶制品將在中國有很大的發展。目前,國內用于水產養殖的餌料及餌料DHA飼料添加劑年需求量1000噸以上,今后幾年的需求量可達3000噸以上,年產值達50億元。由于微藻DHA對維持健康的重要性以及醫學上良好的療效,使它一躍而成為一種新型營養品、保健品、療效食品,目前國內保健品行業的DHA相關產品的年產值達100億元。日本已把高含量DHA微藻確定為21世紀的智能食品加以開發應用,也是唯一得到美國食品與藥物管理局(FDA)認可的兒童DHA補充劑來源。
【參考文獻】