蔣春玲 劉靜潔 萬(wàn)鈺茜 李 蕾 王一峰

（西北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 甘肅蘭州 730070）

白芨［Bletilla striata（Thunb.） Reichb.f.］是我國(guó)傳統(tǒng)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(xué)增稠劑，從而保護(hù)皮膚，延緩皮膚衰老［1-3］。生物學(xué)功能實(shí)驗(yàn)表明，白芨提取物對(duì)體外培養(yǎng)的人皮膚成纖維細(xì)胞具有明顯的促進(jìn)生長(zhǎng)作用，同時(shí)對(duì)人成纖維細(xì)胞具有抗衰老作用，可延緩細(xì)胞衰老的過(guò)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(hù)膚品中制備功能性護(hù)膚品，有著廣泛的應(yīng)用前景。

本實(shí)驗(yàn)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(gè)過(guò)程簡(jiǎn)單易行。本次實(shí)驗(yàn)為綜合性實(shí)驗(yàn)，通過(guò)以學(xué)生自主訓(xùn)練為主的開(kāi)放模式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)組織教學(xué)。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程從第1 次課教師對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的講解、儀器設(shè)備的說(shuō)明，以及學(xué)生自主動(dòng)手提取白芨多糖，到第2次課雪花膏的制備及師生總結(jié)評(píng)價(jià)，時(shí)間控制在8 學(xué)時(shí)內(nèi)完成。

1 白芨多糖雪花膏的制備實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

1.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)組織 教師提前布置課前學(xué)習(xí)任務(wù)，預(yù)留思考題，例如，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中哪些原因可能影響白芨多糖的產(chǎn)率、為什么在制作雪花膏過(guò)程中要不停攪拌等。學(xué)生認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)說(shuō)明書(shū)并自行查閱文獻(xiàn)，對(duì)植物多糖的提取方法、雪花膏的成分和制備過(guò)程有一定程度的了解。

為達(dá)到更好的自主訓(xùn)練模式下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，合理組織學(xué)生進(jìn)行分組合作學(xué)習(xí)，在課前將學(xué)生隨機(jī)分組，每組為4 人（可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整），各司其職。由1 名學(xué)生負(fù)責(zé)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料、調(diào)試儀器設(shè)備；2 名學(xué)生負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)操作；1 名學(xué)生負(fù)責(zé)查閱資料、熟悉實(shí)驗(yàn)步驟以維持實(shí)驗(yàn)走向，并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所產(chǎn)生的問(wèn)題。全組成員需全部參與實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，并選出一名組長(zhǎng)組織成員討論交流。

在開(kāi)始實(shí)驗(yàn)前，小組需按產(chǎn)品配方比例計(jì)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(shí)驗(yàn)小組為單位準(zhǔn)備。同時(shí)指導(dǎo)教師需提前設(shè)想實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題和意外，并預(yù)先充分準(zhǔn)備，才能從容應(yīng)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生的意外情況。

1.2 實(shí)驗(yàn)進(jìn)程及安排 第1 次實(shí)驗(yàn)課學(xué)生先觀看實(shí)驗(yàn)操作視頻或動(dòng)畫(huà)演示，注意基本原理和操作方法，仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵步驟。指導(dǎo)教師通過(guò)提問(wèn)并結(jié)合PPT 講解進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)規(guī)則、操作內(nèi)容、注意事項(xiàng)、儀器的使用方法（切片機(jī)、粉碎機(jī)和揮發(fā)油提取器等）、雪花膏中各基質(zhì)的作用及成品的要求等方面的理解。時(shí)間約為50 min。

學(xué)生不太熟悉實(shí)驗(yàn)步驟，教師可在黑板上用流程示意圖表示實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，使學(xué)生一目了然，起到事半功倍的教學(xué)效果。教師主要負(fù)責(zé)供應(yīng)材料和安全等問(wèn)題，在必要時(shí)進(jìn)行實(shí)物演示或點(diǎn)評(píng)。

1.2.1 白芨的預(yù)處理 選取無(wú)雜質(zhì)、無(wú)蟲(chóng)蛀、無(wú)霉變的白芨，洗凈后用切片機(jī)切成片，再用萬(wàn)能高速粉碎機(jī)將其粉碎。稱(chēng)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(zhì)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(yè)酒精，并不停攪動(dòng)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(jī)和粉碎機(jī)的使用有一定安全隱患，學(xué)生須提前請(qǐng)示并在指導(dǎo)教師的監(jiān)督下再進(jìn)行切片和粉碎。以上操作過(guò)程中，1 人負(fù)責(zé)試劑和原材料的準(zhǔn)備（包括白芨的挑選和洗凈），2 人分別負(fù)責(zé)白芨的切片粉碎和抽濾部分的操作，1 人維持實(shí)驗(yàn)流程走向、告知成員下一步驟、提前請(qǐng)示指導(dǎo)教師，并觀察和記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)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(shí)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(shí)調(diào)節(jié)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(guò)程中，1 人負(fù)責(zé)準(zhǔn)備儀器和試劑，2 人進(jìn)行雪花膏的具體制備，1 人維持實(shí)驗(yàn)流程走向、觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

1.2.6 包裝成品 每組將最終成品預(yù)留一部分交給教師供評(píng)價(jià)使用，剩余的裝入教師備好的包裝瓶中，實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后可自行帶回使用。

教師全程巡視，觀察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程、儀器使用方式、數(shù)據(jù)記錄等是否規(guī)范，小組成員之間的分工、合作情況等，及時(shí)處理突發(fā)情況，引導(dǎo)和糾正學(xué)生的不解或不當(dāng)之處并加以記錄，于討論時(shí)作出分析說(shuō)明。

1.2.7 組織進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)與討論 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生在教師的組織下進(jìn)行產(chǎn)品評(píng)價(jià)和專(zhuān)題討論。產(chǎn)品評(píng)價(jià)分為理化指標(biāo)評(píng)價(jià)和感官評(píng)價(jià)2個(gè)部分，由教師負(fù)責(zé)理化指標(biāo)部分的評(píng)價(jià)，每個(gè)小組派出一名代表對(duì)所有組的成品進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，最終由教師進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)打分。專(zhuān)題討論主要集中在2 個(gè)方面：一是課前教師預(yù)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(shí)驗(yàn)過(guò)程中所出現(xiàn)的問(wèn)題。最終由教師總結(jié)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和注意事項(xiàng)。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 對(duì)于白芨多糖雪花膏成品的評(píng)價(jià)包含2 個(gè)方面：①感官要求：色澤光潤(rùn)，香氣怡人，膏體細(xì)膩，擦在皮膚上應(yīng)潤(rùn)滑、無(wú)面條狀、無(wú)刺激；②理化指標(biāo)要求：pH 值為5.0～7.0；通過(guò)耐熱、耐寒穩(wěn)定性測(cè)試后，膏體無(wú)分離、沉淀、變色現(xiàn)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(nèi)、40℃的恒溫箱內(nèi)，24 h 后加以比較［7］。

本次實(shí)驗(yàn)難度系數(shù)適中，學(xué)生只要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中嚴(yán)格按照教師的指導(dǎo)，注意關(guān)鍵環(huán)節(jié)的操作要點(diǎn)，就能得到較好的產(chǎn)品。本次實(shí)驗(yàn)共分為8 個(gè)小組進(jìn)行，其中6 組得到的雪花膏產(chǎn)品都符合標(biāo)準(zhǔn)，其余1 組香味過(guò)濃，1 組膏體起顆粒、不細(xì)膩。

2.2 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)分析 含量配比是影響本實(shí)驗(yàn)成品質(zhì)量的關(guān)鍵因素，含量計(jì)算錯(cuò)誤或稱(chēng)量不準(zhǔn)確可能導(dǎo)致成品效果不理想，例如，香料含量計(jì)算錯(cuò)誤導(dǎo)致香料過(guò)多香味過(guò)濃、忘記加入氫氧化鉀使得成品色澤不光潤(rùn)等。同時(shí)也要注意溫度的控制，例如，在攪拌時(shí)不要驟然停止，否則溫度不一致，堿化不勻，導(dǎo)致成品起顆粒；最好在20℃時(shí)加香料，溫度過(guò)高時(shí)會(huì)使香料被蒸發(fā)，導(dǎo)致成品無(wú)香氣等。在今后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)產(chǎn)品配方、操作流程、注意事項(xiàng)等方面的優(yōu)化。

3 學(xué)生收獲

通過(guò)此次實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)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(rèn)識(shí)，對(duì)植物化妝品的相關(guān)知識(shí)產(chǎn)生了濃厚的興趣，進(jìn)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(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并分析化妝品的組分，同時(shí)也提高了交流合作、處理實(shí)際問(wèn)題的能力，并從中感受到了生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性，提高了自身的素養(yǎng)。