白芨多糖雪花膏的制備實驗應用于中職教育生物學教學的探討*

蔣春玲 劉靜潔 萬鈺茜 李 蕾 王一峰

（西北師范大學生命科學學院 甘肅蘭州 730070）

白芨［Bletilla striata（Thunb.） Reichb.f.］是我國傳統的一味中藥，其主要成分甘露聚糖膠是一種天然增稠劑，可替代化妝品中的各種化學增稠劑，從而保護皮膚，延緩皮膚衰老［1-3］。生物學功能實驗表明，白芨提取物對體外培養的人皮膚成纖維細胞具有明顯的促進生長作用，同時對人成纖維細胞具有抗衰老作用，可延緩細胞衰老的過程［4］。在推崇植物化妝品的今天，將白芨多糖（Bletilla striatapolysaccharide，BSP）添加入護膚品中制備功能性護膚品，有著廣泛的應用前景。

本實驗先用水提醇沉法提取白芨中的多糖［5］，再混合配制成白芨多糖雪花膏，整個過程簡單易行。本次實驗為綜合性實驗，通過以學生自主訓練為主的開放模式進行實驗組織教學。整個實驗過程從第1 次課教師對實驗原理的講解、儀器設備的說明，以及學生自主動手提取白芨多糖，到第2次課雪花膏的制備及師生總結評價，時間控制在8 學時內完成。

1 白芨多糖雪花膏的制備實驗教學設計

1.1 實驗教學活動組織 教師提前布置課前學習任務，預留思考題，例如，實驗過程中哪些原因可能影響白芨多糖的產率、為什么在制作雪花膏過程中要不停攪拌等。學生認真閱讀實驗指導說明書并自行查閱文獻，對植物多糖的提取方法、雪花膏的成分和制備過程有一定程度的了解。

為達到更好的自主訓練模式下的實驗教學效果，合理組織學生進行分組合作學習，在課前將學生隨機分組，每組為4 人（可根據實際情況調整），各司其職。由1 名學生負責準備實驗材料、調試儀器設備；2 名學生負責實驗操作；1 名學生負責查閱資料、熟悉實驗步驟以維持實驗走向，并記錄實驗現象、實驗數據和實驗過程中所產生的問題。全組成員需全部參與實驗操作過程，并選出一名組長組織成員討論交流。

在開始實驗前，小組需按產品配方比例計算所需成分的含量，并提交給教師檢查記錄。儀器和試劑可以實驗小組為單位準備。同時指導教師需提前設想實驗過程中可能出現的問題和意外，并預先充分準備，才能從容應對學生實驗過程中發生的意外情況。

1.2 實驗進程及安排 第1 次實驗課學生先觀看實驗操作視頻或動畫演示，注意基本原理和操作方法，仔細觀察實驗的關鍵步驟。指導教師通過提問并結合PPT 講解進一步加深學生對實驗規則、操作內容、注意事項、儀器的使用方法（切片機、粉碎機和揮發油提取器等）、雪花膏中各基質的作用及成品的要求等方面的理解。時間約為50 min。

學生不太熟悉實驗步驟，教師可在黑板上用流程示意圖表示實驗操作過程，使學生一目了然，起到事半功倍的教學效果。教師主要負責供應材料和安全等問題，在必要時進行實物演示或點評。

1.2.1 白芨的預處理 選取無雜質、無蟲蛀、無霉變的白芨，洗凈后用切片機切成片，再用萬能高速粉碎機將其粉碎。稱取20 g 白芨與200 mL水混合于燒杯中并加熱2 h 后得到含有雜質的棕黃色液體。

1.2.2 抽濾 在所得液體中緩慢加入200 mL 工業酒精，并不停攪動溶液，配制成50%的乙醇溶液后靜置；然后密封冷藏24 h，待溶液分層后再次抽濾得到提取物白芨多糖。

由于切片機和粉碎機的使用有一定安全隱患，學生須提前請示并在指導教師的監督下再進行切片和粉碎。以上操作過程中，1 人負責試劑和原材料的準備（包括白芨的挑選和洗凈），2 人分別負責白芨的切片粉碎和抽濾部分的操作，1 人維持實驗流程走向、告知成員下一步驟、提前請示指導教師，并觀察和記錄實驗現象。

1.2.3 雪花膏中油相的制備 按比例（表1）將羊毛脂、硬脂酸、十六醇、十八醇、單硬脂酸甘油酯、白油(石蠟油)加入燒杯中，加熱至90℃融化后攪拌均勻，保溫20 min。

1.2.4 雪花膏中水相的制備 按比例（表1）將吐溫-80、三乙醇胺、蒸餾水、甘油、主藥白芨多糖加入另一燒杯中，加熱至90℃并攪拌均勻，保溫20 min。

表1 白芨多糖雪花膏配方

1.2.5 混合油相水相、加香料 邊攪拌邊將水相倒入油相中，待溫度降至50℃時加入香精和防腐劑尼泊金乙酯并攪拌均勻，靜置冷卻至25℃時調節pH 值至5.0～7.0，得到柔軟的乳白色膏體即為成 品［6-7］。

以上操作過程中，1 人負責準備儀器和試劑，2 人進行雪花膏的具體制備，1 人維持實驗流程走向、觀察并記錄實驗現象。

1.2.6 包裝成品 每組將最終成品預留一部分交給教師供評價使用，剩余的裝入教師備好的包裝瓶中，實驗課結束后可自行帶回使用。

教師全程巡視，觀察學生的實驗操作過程、儀器使用方式、數據記錄等是否規范，小組成員之間的分工、合作情況等，及時處理突發情況，引導和糾正學生的不解或不當之處并加以記錄，于討論時作出分析說明。

1.2.7 組織進行實驗結果評價與討論 實驗結束后，學生在教師的組織下進行產品評價和專題討論。產品評價分為理化指標評價和感官評價2個部分，由教師負責理化指標部分的評價，每個小組派出一名代表對所有組的成品進行感官評價，最終由教師進行綜合評價打分。專題討論主要集中在2 個方面：一是課前教師預留的思考題及白芨多糖雪花膏中各成分的主要作用；二是實驗過程中所出現的問題。最終由教師總結該實驗進行過程中的關鍵環節和注意事項。

2 實驗結果與分析

2.1 實驗結果 對于白芨多糖雪花膏成品的評價包含2 個方面：①感官要求：色澤光潤，香氣怡人，膏體細膩，擦在皮膚上應潤滑、無面條狀、無刺激；②理化指標要求：pH 值為5.0～7.0；通過耐熱、耐寒穩定性測試后，膏體無分離、沉淀、變色現象。具體步驟為：將樣品分別倒入3 支試管中，分別置于室溫條件下、－5℃的冰箱內、40℃的恒溫箱內，24 h 后加以比較［7］。

本次實驗難度系數適中，學生只要在實驗教學過程中嚴格按照教師的指導，注意關鍵環節的操作要點，就能得到較好的產品。本次實驗共分為8 個小組進行，其中6 組得到的雪花膏產品都符合標準，其余1 組香味過濃，1 組膏體起顆粒、不細膩。

2.2 實驗注意事項分析 含量配比是影響本實驗成品質量的關鍵因素，含量計算錯誤或稱量不準確可能導致成品效果不理想，例如，香料含量計算錯誤導致香料過多香味過濃、忘記加入氫氧化鉀使得成品色澤不光潤等。同時也要注意溫度的控制，例如，在攪拌時不要驟然停止，否則溫度不一致，堿化不勻，導致成品起顆粒；最好在20℃時加香料，溫度過高時會使香料被蒸發，導致成品無香氣等。在今后的實驗教學過程中，應加強對產品配方、操作流程、注意事項等方面的優化。

3 學生收獲

通過此次實驗，學生對白芨這一藥用植物及其提取物白芨多糖有了較為深刻的認識，對植物化妝品的相關知識產生了濃厚的興趣，進一步掌握了用水提醇沉法提取植物多糖及植物化妝品的制備方法，懂得如何觀察和評價實驗結果并分析化妝品的組分，同時也提高了交流合作、處理實際問題的能力，并從中感受到了生物學實驗的科學性和嚴謹性，提高了自身的素養。