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〝紫外〞奇蹟,UV!---紫外線敏化酵素反應之研究
  • 科展類別 : 全國中小學科展作品
  • 屆  次 : 第50屆--民國99年
  • 科  別 : 化學科
  • 得獎情形 :
  • 學校名稱 : 臺中市立居仁國民中學
  • 指導老師 : 蔡明致;黃文儀
  • 作  者 : 楊羚;洪揚;李軒任;吳易秦
  • 關 鍵 字 : 澱粉水解酵素,紫外線(UVA),光觸媒
  • 備  註 :
摘要或動機

國一課本中「唾液分解澱粉」的實驗,依照課本步驟操作往往要經過半小時以上的等待時間才能獲得結果。而且唾液取自同學的口中,酵素含量及唾液中的成分因人而異,不僅實驗結果可能和預期的相去甚遠,衛生問題也令人堪憂。所以,我們進行課本中「唾液分解澱粉」實驗的改進,希望能加速反應速率並且尋找唾液酵素的替代材料。
根據觀測結果及實驗結論可知:我們的實驗證明
一、 白殼麴菌及小麥胚芽均含澱粉水解酵素可以替代唾液中的澱粉水解酵素。尤其同一活化時間的乾燥小麥胚芽產糖量遠超過白殼麴粉,所以建議利用乾燥的小麥胚芽取代唾液酵素。在使用白殼麴菌時,必須先以溫水(約35℃~40℃)浸泡活化,活化時間在50分鐘~90分鐘最佳。而使用小麥胚芽則需泡水50分鐘,經研磨後使用,對澱粉的分解效果最好。
二、 紫外線可加速酵素分解澱粉的速率,尤其發現UVA紫外線的照度對於酵素有明顯的影響。若貼近UVA紫外線燈,其催化反應效果最佳。此外,亦發現UVC的穿透力極小(無法穿透玻璃及投影片),因此照射UVC應建議直接由溶液正上方照射才不會被容器阻隔。
三、 若加入二氧化鈦當作光觸媒並且照射UVA紫外線燈,則強照度紫外線(貼近UVA紫外線燈),其效果會比只照射弱照度的紫外線更好。此外,UVC紫外線容易被容器的材質所隔離,本次UVC的測試結果無明顯的規律性,有待進一步的確認。
四、 我們所設計的可回收式光觸媒是可促進酵素反應而且是環保、省材料的生物晶片設計。
根據實驗結果,我們建議:將來在進行酵素的檢驗反應時,需要考慮紫外線對反應速率的影響,因為日常生活中紫外線的隨手可得(日光燈、省電燈泡、LED燈…)。反之也可以在以酵素催化進行各項醫療檢驗過程,藉由紫外線及光觸媒促進反應速率,來縮短檢驗時間。



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