摘要 研究動機 研究方法及過程 實驗結果 研究目的 實驗一、施用不同部位之發芽馬鈴薯汁液對綠豆的毒性試驗 馬鈴薯發芽後，植物體中含有龍葵素(Solanen)，食用一定的含量便會造成身體不適且中毒；可能會出現噁心嘔吐、腹瀉、呼吸困難，甚至心肺麻痺而死亡。本實驗主要研究將不同部位之發芽馬鈴薯（芽、去芽塊莖、完整發芽馬鈴薯）榨取汁液，並以綠豆、有毒植物黃金葛、無毒植物石蓮以及觀賞植物銅錢草進行實驗。施用發芽馬鈴薯汁液後綠豆外觀出現明顯生長不良，且在莖的橫切片中表皮內有一圈明顯的褐色細胞。將發芽馬鈴薯汁液施於有毒植物--黃金葛後，發現實驗組葉片顏色變淡；無毒植物中實驗組的石蓮潰爛率高於對照組；銅錢草實驗中則出現植株枯萎，且無向光性，切片發現莖部維管束排列異常。由研究中發現單以芽榨汁的處理組生長最差，而發芽馬鈴薯其他部位有都會對植物生長造成負面影響。在去芽塊莖加熱實驗結果顯示，加熱後的汁液培養之綠豆其發芽率與對照組並無顯著差異；在後續生長狀況以水煮濃度30 ‰馬鈴薯汁液其綠豆生長高度比對照組高。 研究動機 文獻中指出，發芽塊莖中之有毒物質為龍葵素(Solanen)，它是種可溶性的物質，這種生物鹼不是單一成分，主要以茄啶(Solanidine)為糖苷配基構成的茄鹼(Sola—nine)和卡茄鹼(Chaconine)兩種，共計六種不同的糖苷生物鹼。龍葵素在馬鈴薯中各部位的含量差別很大，芽内含0．5％，成熟的塊莖内含0．004％。研究顯示，當我們吃了過量的發芽馬鈴薯後，會產生痲痺等身體不適。那對植物而言呢？ 此外，在一般家庭中仍常將發芽馬鈴薯去芽後取其塊莖進行食用，但這樣就表示為安全之食用方式嗎？因此，我們想研究切除芽眼的發芽薯塊經煮食後是否可以安全食用，以及不同濃度的發芽後部位的馬鈴薯汁液加入植物中，觀察其生長狀況，推測塊莖中之毒性狀況，以確定大家謠傳發芽馬鈴薯毒性的狀況。 研究目的 一、施用不同部位之發芽馬鈴薯汁液對綠豆的毒性試驗 二、施用不同濃度之未發芽馬鈴薯汁液對綠豆的生長狀況試驗 三、施用不同部位之發芽馬鈴薯汁液其濃度對綠豆的毒性試驗 四、施用不同部位之發芽馬鈴薯汁液對有毒植物及無毒植物之試驗 五、施用經水煮後之去芽塊莖汁液對綠豆生長狀況之實驗 發芽馬鈴薯 研究方法及過程 篩選綠豆 實驗一、施用不同部位之發芽馬鈴薯汁液對綠豆的毒性試驗 （一）將馬鈴薯材料分成了以下三種，進行不同部位毒性大小的實驗。 1.去芽塊莖：取已發芽且芽眼高度達2cm之馬鈴薯塊莖，去除芽眼兩立 方公分後，進行榨汁並過濾其汁液。 2.發芽芽眼：單取兩立方公分的馬鈴薯芽眼，榨汁並過濾。 3.完整芽眼及塊莖：取發芽芽眼高度2cm之完整馬鈴薯，榨汁並過濾。 （二）盆內鋪適量棉花，各倒進此三種定量250毫升液體，並各放上30顆綠豆培養。 ( 三）每天觀測其生長狀況並每兩天補充50毫升處理汁液。 實驗二、施用不同濃度之未發芽馬鈴薯汁液對綠豆的生長狀況試驗 將未發芽之馬鈴薯分別取濃度30‰、90‰、180‰、360‰、480‰、 900‰之汁液培養綠豆並觀察其生長狀況，選出較適合觀察毒性實驗濃度。 實驗三、施用不同部位及濃度之發芽馬鈴薯汁液其毒性試驗 1.取實驗一所敘述之馬鈴薯分類，分別取濃度30‰、90‰、180‰汁液。 2.記錄綠豆生長情況及進行切片觀察。 實驗四、施用不同部位及濃度之發芽馬鈴薯汁液對有毒及無毒植物之觀察 1.取實驗一所敘述之馬鈴薯各部位分別取濃度為30‰、90‰、180‰之馬鈴薯汁液栽培有 毒植物及無毒觀賞植物—黃金葛、銅錢草、石蓮，觀測記錄其生長狀況。 2.紀錄植物生長狀況並進行組織切片。 實驗五、施用經水煮後之去芽塊莖汁液對綠豆生長狀況之實驗 1.取去芽馬鈴薯塊莖濃度為30‰、90‰、180‰進行加熱，加熱時間為水沸後八分鐘。 發芽馬鈴薯去芽後水煮 　　實驗結果 實驗一、施用不同部位之發芽馬鈴薯汁液對綠豆的毒性試驗 由(圖一) (圖二) (圖三)發現不管是何部位皆對綠豆生長造成抑制，因此我們得以繼續以下實驗。 （圖一）發芽率 （圖二）生長高度 （圖三）潰爛率 實驗二、施用不同濃度之未發芽馬鈴薯汁液對綠豆的生長狀況 由見圖四施用濃度高於濃度360%(含)之實驗組發芽率皆低於90%。且濃度超過360%的處理組發芽狀況，發芽率隨濃度增加而下降，綠豆潰爛數與濃度成正比。   （圖四）發芽率

實驗三、施用不同部位之發芽馬鈴薯汁液其濃度對綠豆的毒性試驗 A. C. 30 ‰ 180 ‰ 90 ‰ （圖五）施用不同部位及濃度之發芽馬鈴薯汁液後綠豆的發芽率 （圖六）綠豆種子潰爛率 （ 圖七）綠豆生長高度累積圖 (40x) (160x) 對照組與實驗組之綠豆比較 （圖八）解剖顯微鏡下對照組及實驗組綠豆 處理過後綠豆莖部切片　　對照組綠豆莖部切片 （圖九）塊莖90‰及對照組綠豆莖之切片 (400x) (100x) 以30 ‰綠豆發芽率，實驗組發芽狀況皆於第五天到達最高點；第七天後實驗組種子開始潰爛，其中以濃度180‰芽眼潰爛率最高。生長累積高度矮 圖八中對照組表皮翠綠良好無潰爛現象；實驗組則有明顯潰爛、種皮及表皮褐化帶斑且根部末端嚴重褐化。 圖九綠豆進行切片，發現實驗組在接近表皮處，細胞有明顯褐化。 實驗四、發芽馬鈴薯塊對有毒植物及無毒植物之試驗 (一)有毒植物－黃金葛 經過處理之黃金葛葉片顏色有轉淡的壯況，而對照組顏色仍很翠綠。在相同濃度的不同部位的處理下，黃金葛的葉片色澤皆有相同的改變。   （二）無毒植物1－石蓮 實驗組 對照組 A.30‰ B.90 ‰ C.180‰ A 由圖A.B.C以不同濃度及各部位馬鈴薯汁液石蓮葉片的潰爛率發現濃度30 ‰的各部位其 潰爛率皆較其他組高。 (三) 無毒植物 2 － 銅 錢 草 C 莖部折斷而導致枯萎下垂 莖部自然下垂 未澆水而乾枯下垂

討論 結論 參考文獻 實驗五、施用經水煮後之去芽塊莖汁液對綠豆生長狀況之實驗 實驗組 對照組 未處理之直挺（未下垂）莖 部切片 有四個維管束 經處理後之直挺（未下垂） 莖部切片 有四個維管束 處理後之自然下垂莖部切片 有三個維管束 未處理之乾枯下垂莖部切片 有四個維管束 (400x) 實驗組 對照組 經處理後的銅錢草對照組有明顯的向光性，而處理組有向光性但不顯著。 經處理後銅錢草出現自然下垂的植株，觀察其莖部並無外觀上的損害。切片發現自然下垂之植株其莖部維管束數量只有三個，而對照組、處理組、乾枯組中未自然下垂的植株皆有四個。 實驗五、施用經水煮後之去芽塊莖汁液對綠豆生長狀況之實驗 經水煮後各種濃度之馬鈴薯汁液其綠豆發芽率並無顯著差異，皆達90%以上。 後期綠豆的生長高度隨水煮馬鈴薯濃度提升而平均生長高度有下降趨勢。其中濃度30 ‰ 之生長高度皆較對照組高。 綠豆發芽率 綠豆生長高度 討論 為了確定發芽馬鈴薯的各部位皆會對植物生長產生異狀，我們做了施用不同部位之發芽馬鈴薯汁液對綠豆的毒性試驗，方能進行研究。在此實驗中我們發現經發芽馬鈴薯培養之綠豆潰爛率較高。 在實驗三中，以相同濃度比較發芽及未發芽馬鈴薯汁液培養之綠豆，已發芽之發芽率在第四天後逐漸下降，未發芽者綠豆在第五天後仍持續成長。當無論發芽與否馬鈴薯汁液濃度高於360‰時，綠豆的生長出現異常現象。由此我們確定無論發芽與否的馬鈴薯汁液只要濃度過高皆會對植物造成生長不利的情況。而接下來的實驗皆採用濃度30‰、90‰及180‰的組合，以確保馬鈴薯發芽與否是綠豆生長好壞的因素。 由實驗三中發現發芽馬鈴薯各種部位，濃度180‰汁液潰爛率最高，30‰最低。因此推測濃度愈高之馬鈴薯汁液，毒性越高，對綠豆生長造成的抑制效果愈強。但可能會因為植物不同有而所不同。 由實驗三發現，經處理組別的綠豆無論外在表現或是生長狀況遠比對照組差。實驗處理後的綠豆，植株整體褐化、潰爛、根部枯萎，剛萌發的子葉也出現褐化的情況。經過處理的綠豆雖仍會發芽，但後期出現潰爛，生長至一定階段後出現生長停滯現象，最後死亡。且於經處理後的綠豆莖部切片在表皮中出現一圈褐色細胞，推測是因細胞受到不良生長環境威脅，而發生自然的細胞死亡，即壞死形成的褐變現象。 實驗四中發現有毒植物黃金葛仍持續生長，但實驗組的黃金葛葉片有明顯色澤改變。推論可能是葉綠素遭受破壞，因而改變葉片顏色。未來可做進一步色層分析觀察葉綠素含量的變化，以了解葉片轉黃的原因。 實驗四中，發芽馬鈴薯各部位在濃度30‰時，石蓮生長狀況最差，葉片出現最多黑化情況，葉片潰爛較嚴重。這是與其他實驗結果是不同的。我們推斷可能是因為石蓮屬於多肉植物，其滲透壓也與其他植物不同，對馬鈴薯毒性和濃度感受也有所差異。 實驗四中正常生長的植株莖內有四個輸導組織（維管束），枯萎植株莖內卻只有三個。推測維管束數目異常因而減少水分及養分的運輸，更造成莖部下垂現象。 結論 由此實驗中發現，發芽的馬鈴薯汁液的確會影響植物的生長。不論單取芽眼或是去芽塊莖皆會對植物生長造成異常。若施用相同濃度的汁液處理，其中又以芽的部分影響較大。所以我們推論馬鈴薯的毒素不但對動物產生毒害，對植物也會造成的生長異常。 坊間婆婆媽媽仍會將發芽馬鈴薯去芽後繼續烹煮，由我們實驗結果發現，雖然影響為烹煮過的馬鈴薯比未煮過的影響較小，但濃度過高也會影響到植物後期生長。雖然人體具有複雜的代謝能力，且毒性影響植物與動物的影響濃度皆不同，但我們仍不建議家中食用無論是是有無經水煮去芽的馬鈴薯塊莖，以免出現不適的狀況。 而且在實驗過程中讓我們發現一些比較有趣的現象，如：取實驗組之發芽綠豆進行切片，發現在接近表皮處，細胞有明顯褐化的情況；銅錢草莖部維管束數量的改變；和經處理後的黃金葛葉片色澤的改變，這些變化是令人興奮的。雖然尚未找到確切的原因但這都是我們未來可以進行的方向。 參考文獻 許謙信、何婉芬 植物組織培養 復文書局 廖玉琬、徐善德 植物生理學 啟英文化 李學勇 植物學要義 國立編譯館 黃景義 2007 馬鈴薯的天然毒素Glycoalkaloids對人體的影響