馬公高中 離島菁英育成計畫 -

奈 米 科 技 篇

在地奈米物件觀測競賽（ 2011 ）

第九組

專題題目：

荒野中的綠色奇蹟－番杏

顏家誠 /洪鵬欽 /蕭鴻仁 /薛乃儒

( 一 )觀測動機 /背景

番杏廣泛的生長於海濱沙地、廢耕地只要你看到葉子是三角形的，摸起來質感肥厚，又開著小小的不太起眼的黃色小花，那就是番杏了。番杏的分佈範圍很廣，美國、澳洲、紐西蘭到日本、中國大陸都有它的族群。而因為它的味道類似菠菜，所以它也有個特別的名字，叫做『紐西蘭菠菜』，滋味鮮美的番杏是野菜中的翹楚，尤其以日本、東印度群島等地驅都將它當成蔬菜大量栽植，同時也是最好的養雞飼料。

由於番杏全株肥嫩多汁，有生津止渴之效，近來又據說有治療胃癌、食道癌之藥效，而成為聲名大噪的健康野菜。

但番杏在澎湖的野草群中佔有一席之地，在農民的眼中皆被視為無用的雜草。不過我們十分好奇，番杏究竟有何特殊結構，才得以在如此惡劣的氣候中還具有如此旺盛的繁殖力，可謂澎湖貧瘠荒野的拓荒者，

如果加以研究，其前景實令人 看好。 在偶然的機緣下，我們發現 番杏的葉表皮有異於一般植 物的特殊構造，並展開研究。

( 二 ) 觀測目的 藉由觀測番杏的大葉 ( 長度 >10cm) 與幼葉 ( 長度 <3cm) 的

正反葉面表皮構造，進一步去分析比較，來了解番杏有別於其他植物在結構上的生長優勢點。

( 三 ) 觀測物件的製備方法 採集番杏葉片數片（長度 <3cm 兩片，長度 >10cm 兩

片），放在保鮮袋保存，再放入機器觀察即可。

待觀測的番杏樣本

( 四 ) 觀測結果及圖片(1) 長度 <3cm 的幼葉 : 背面

背面有較清楚的葉脈 ( 中央直線排列密集處 )

番杏表皮構造覆蓋大量水囊，難以觀測到氣孔

幼葉表面堆疊層層的水囊，即使放大到 250倍仍無法輕易觀測到 (若再放大影像模糊 ) ，中央處為破掉的水囊

葉尖也包覆著層層的水囊，水囊分布在整片幼葉，包的密不透風

葉緣 ( 水囊形狀較不規則，非正圓 )

正面

幼葉正面放大到 600倍始觀測到氣孔，水囊的面積與保衛細胞面積比例差異懸殊，約 90~100:1

葉柄 ( 水囊愈靠近葉柄處排列密集且不規則 )

比較幼葉 (左圖：葉背 右圖：葉面 ) 葉背水囊較葉面大顆

(2) 長度 >10cm 的大葉正、反面之比較： 此圖為正面 ( 存放一段時間 ) ，水囊與保衛細胞比例仍為懸殊，只是水囊分布較稀疏

背面 ( 存放一段時

間 ) 背面水囊大多數破裂，保衛細胞數目較多

水囊與保衛細胞比例懸殊

(3) 大葉、幼葉之比較 :

正面 (左圖：大葉 ( 存放一段時間 ) 右圖：幼葉 )

背面 (左圖：大葉 ( 存放一段時間 ) 右圖：

幼葉 )

(五 ) 結論(1) 水囊的觀測：由靜置數日的葉表發現其 大量破裂 ( 水的蒸散 ) ，再由氯化亞鈷 試紙測得。

(2) 無論大小葉之分，其外表皆分布大量具儲水性的水囊。

(3) 藉由觀察番杏的葉片表皮構造，我們得知番杏 的幼葉表面具水囊的密度最大，因此最具表面 效應。

(4) 大葉水囊的分布密度 < 幼葉水囊的分布密度。

(5) 幼葉難以觀察到氣孔，水囊多且密，覆蓋在氣孔之上，葉背葉脈較正面清楚。

(6) 大葉的背面保衛細胞數量 > 正面的保衛細胞數量。

(7) 無論大小葉之分，下表皮細胞及水囊分布較上表皮細胞密集。

(8) 水囊的破裂順序：下→上表皮。

(9) 幼葉葉面水囊較葉背水囊小，大葉水囊 > 幼葉。

(10) 番杏在澎湖的生長優勢點在於其外表皆分布大量具儲水性的水囊且分布密度極高，大量覆蓋在氣孔之上，如此一來具有保水保濕、抗鹽抗旱的功能。

(11) 番杏幼葉才具有類似蓮花之奈米表面效應，大葉 則否，原因在於其幼葉表面水囊的密度極高， 功能為保濕抗旱，與蓮花的表面自潔效應不同。

(12) 若能積極研究與發展番杏的用途，如當作藥材、 野菜、飼料及其表面效應的深入探討，發揮其 功用，將來對澎湖的影響與成就必定無可限量。

(六 )參考文獻• http://www.bges.tyc.edu.tw/other/sea/s5/s5.23.htm

• 台灣野花 365天 秋冬篇

天下文化出版

(七 ) 番杏 小檔案

科別 番杏科

學名 Tetragonia tetragonoides （ Pall.） kuntze

植株型態 多年生肉質性草本

別名 蔓菜、紐西蘭菠菜、毛菠菜

名稱由來 味道類似菠菜，所以它也有個特別的名字，叫做『紐西蘭菠菜』

分佈 全台各地海岸

根、莖 莖部為肉質

葉 三角形肉質葉，互生

花 花萼黃色，無花瓣，雌雄同株

果實 倒圓錐形核果，長有四個角狀突起

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