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科目の基本情報
| 開講年度 | 2022 年度 | |
|---|---|---|
| 開講区分 | 生物資源学部 | |
| 受講対象学生 |
生物圏生命化学科・海洋生命分子化学教育コース 学部(学士課程) : 3年次 |
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| 選択・必修 | 必修 教育コース必修科目（海洋生命コース） |
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| 授業科目名 | 海洋生命分子化学実習 | |
| かいようせいめいぶんしかがくじっしゅう | ||
| Practical Exercise for Marine Life Science and Molecular Chemistry | ||
| 単位数 | 1 単位 | |
| ナンバリングコード | BIOR-Life-2234-002
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| 開放科目 | 非開放科目 | |
| 開講学期 |
前期後半 |
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| 開講時間 |
木曜日 5, 6, 7, 8時限; 金曜日 5, 6, 7, 8時限 実施場所，集合場所については講義内で指示する． |
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| 授業形態 |
対面授業 * 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい
「オンライン授業」・・・オンライン会議ツール等を利用して実施する同時双方向型の授業 |
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| 開講場所 | 生物資源学部校舎１階化学第一実験室，２階化学第二実験室 | |
| 担当教員 | 伊藤 智広（生物資源学研究科） 岡﨑 文美（生物資源学研究科） |
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| ITOH Tomohiro，OKAZAKI Fumiyoshi | ||
| 実務経験のある教員 | 【教員名】 伊藤 智広 【実務経験】食品企業における研究開発業務および岐阜県外郭団体における食品機能研究業務に従事 【講義内容との関連性】 食品企業にて，商品の原料に含まれる成分の特徴や分析方法およびそれらの生体への機能特性に関する研究に7年間従事した．また，岐阜県外郭団体において県内特産品を中心とした機能性研究に5年間従事した．これら実務経験より得た知識，技術を活かし，講義においては基礎的な知識からそれらを活用した応用利用まで詳しく示すことで実学的教育を行う． 【教員名】 岡﨑 文美 【実務経験】総合化学企業におけるバイオプロセス研究業務に従事. 【講義内容との関連性】 総合化学企業において，微生物工学および酵素工学による化学製品の新製法研究および新規機能性物質の基礎研究に従事した．これら実務経験より得た知識および技術を活かし，本実習においては，先端的バイオプロセスである合成生物学の基礎の修得を目指すと共に，社会との繋がりを意識した実学的教育を行う． |
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| SDGsの目標 |
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| 連絡事項 | * 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい |
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学修の目的と方法
| 授業の概要 | （内容・背景） 食品や医薬・香粧品は常に新しい機能的な商品が開発され，様々な品質管理項目をクリアすることで安心・安全な商品を消費者に提供している．また，バイオ産業が次世代の経済社会を牽引する産業の柱として，健康・医療分野，環境・エネルギー分野，素材・材料分野，食糧分野等において重要な役割を担っている．バイオ産業で活用される技術の修得は今後の激化するバイオ産業における競争社会に勝ち抜く人材の育成となる。 本講義では食品の開発や品質管理に関連する様々な手法を学ぶとともに，生物による「ものづくり」の次世代技術として期待されている分子生物学と工学が融合した「合成生物学」の基礎を修得する. （育てたい資質や能力） 本講義を通じて，安心安全な食品を流通させるための管理システムを理解するとともに，次世代のものづくりや健康に貢献する実験技術を身につけることを目指します． （DP, CPとの関連） 本講義は、三重大学の目標である４つの力の「感じる力：感性，共感，主体性」，「考える力：幅広い教養，専門知識・技術，論理的思考力」，「コミュニケーション力：表現力，リーダーシップ」，「生きる力：問題発見・解決力，心身の健康に対する意識，社会人としての態度・倫理観」を身につけるため，生物資源学部DPである「（２）生命，環境，食料，健康等に関する生物資源学の基本的な知識と技術，経験を有している」，「（３）科学的で論理的な思考を展開することができ，計画的に問題の解決に取り組むことができる」，「(4) 豊かなコミュニケーション能力を持ち，他者と協力して行動することができる」，「(5) 社会の変化に柔軟かつ自律的に対応し，発展的に生きていくことができる」の修得を目指します． |
|---|---|
| 学修の目的 | フードサプライチェーンで重要なことは安心安全な食品を消費者へ流通業者を介して届けることであり，本講義ではその品質管理について体系的に学習し，基礎力を蓄積すると同時に，問題解決能力・判断力の鍛錬を通じて，食品安全・品質管理の専門家を養成することを一つの目的とする。また，バイオ産業分野に競争力のある新たな人工生命分子を提供することにより，新しい診断技術や生理活性物質を提案する次世代ものづくり技術「合成生物学」の基礎を修得することをもう一つの目的としている. 本講義では以下の①〜③の学修を目的とする． ①食品開発における官能評価法や商品の成分分析法（塩分濃度，ビタミンC濃度，グリコーゲン濃度）を理解するとともに，機能性食品開発の際の動物組織からの機能評価法の基礎を学ぶ． ②遺伝子発現制御の設計手法および物質生産宿主の機能に関する実験実習を通して，合成生物学の基礎を理解する. ③食品をはじめとする生産現場を実際に見学することで製品アウトプットまでの流れや技術に関する知見を得る． |
| 学修の到達目標 | 本実習を通じて製品開発技術およびその商品の成分分析法に関する様々な手法を知り，製品現場をその眼や肌で感じることで「ものづくり」の仕組みを理解できるようになる．また，合成生物学に取り入れられている工学的手法を理解し，食糧・エネルギー，環境，健康・医療，製造などの分野での応用例および応用可能性に関する知見を深めることができるようになる． そのために，以下の学習到達目標を設定する． （知識） 安心安全な食品が流通されるために必要な品質管理手法に関する知識と測定技術を修得し，栄養成分分析や整体機能評価法について説明できるようになる．また，現在の生命の規格を超えた人工生体高分子や細胞の機能・性質の一部を持つ人工生命分子システムを構築するバイオ技術を修得し，合成生物学の知識を強化する． （態度） 実習はペアまたはグループで取り組むため，協調性やコミュニケーション力，リーダーシップ能力を身につけることができます．また，実習書の予習を通じてスケジュール立案能力や危険予知能力（試薬（毒劇物を含む）の取り扱い），生命倫理について身につけることができる。企業見学（校外実習）が２件準備されているため，社会人としての行動（言動を含む）を身につけることができる． （技能） 事前の予習を通じて，自身の学習において理解度の低い部分の洗い出しをすることで問題解決のための準備能力（調べ学習）を身につけることができる.また，事後レポート作成や校外実習先における口頭質問の機会を通じて論理的な文章作成能力や問題解決能力を身につけることができる． |
| ディプロマ・ポリシー |
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| 成績評価方法と基準 | 実習受講取り組み姿勢：40％，実験レポート（構成，考察を重視） 課題提出：60％ （知識） 各項目に関する知識習得状況については，各実習回終了後に提出するレポートおよび結果報告時に行う質疑応答を通じて評価します（主に方法や結果（数値データなど）を重視します）． （態度） ペアやグループ作業における協調性や劇毒物の取り扱い，作業進行スピードなど実習内の取り組み姿勢をルーブリックを通じて評価します． （技能） 各実習回終了後に提出するレポートの考察部分において自ら得た結果を科学的根拠に基づいた論理的な文章にてまとめられているか（問題点についてはその解決策などについて調べ学習などがされているかなど）など，細部にわたって評価します。 企業見学（校外実習）においては，事前企業学習のレポート（企業情報の調べ学習と不明点の洗い出しがされているか）および見学後報告レポートの内容（不明だった点の解決や新規知見など）を細部にわたり評価します． 以上の評価基準をもとに60％以上で単位が取得できます． |
| 授業の方法 | 実験 実習 |
| 授業の特徴 |
Moodleを活用する授業 |
| 授業改善の工夫 | 授業アンケートの結果や学生からの意見を参考にテキストや別途配布講義資料，講義スライドの修正を行う． また，工場見学先についても総合的な生産現場を見学できるように毎年検討する． |
| 教科書 | 実習テキストを各担当教員初回時に配布する． |
| 参考書 | 基礎化学実験 安全オリエンテーション（山口 和也・山本 仁著，東京化学同人）ISBN 978-4-8079-0666-6，バイオ系実験安全オリエンテーション（片倉 啓雄・山本 仁著，東京化学同人）ISBN 978-4-8079-0714-4，食品学実験（青柳 康男･有田 政信編著，建帛社）ISBN 978-4-7679-0381-1，食品の官能評価・鑑別演習（日本フードスペシャリスト協会編,建帛社）ISBN 978-4-7679-0506-8，調理と食品の官能評価（松本 仲子編，建帛社）ISBN 978-4-7679-0450-4，初心者のための動物実験手技（１）マウス･ラット（鈴木 潔編， 講談社サイエンティフィック）ISBN 4-06-139385-5，実験動物学（久和 茂編，朝倉書店）ISBN 978-4-254-46036-0，生物工学実験書（培風館）ISBN: 978-4563077747，新・ラボマニュアル遺伝子工学（丸善）ISBN: 978-4621072844，バイオビルダー・合成生物学をはじめよう（オライリー・ジャパン）ISBN: 978-4873118338，合成生物学の衝撃（文藝春秋）ISBN: 978-4163908243，合成生物学（ニュートンプレス） ISBN: 978-4-315-52353-9 |
| オフィスアワー | 伊藤智広(727号室); 随時（要事前メール予約） 岡﨑文美(719号室); 随時（要事前メール予約） |
| 受講要件 | 実験には危険が伴うので，学生教育研究災害保険には必ず加入すること |
| 予め履修が望ましい科目 | 生物化学I，生物化学II，分析化学，分子生物学，水圏生物化学，遺伝子工学，微生物利用学，海洋生命分子化学実験1・2・3，生物化学工学 |
| 発展科目 | 脂質化学，水産食品化学，生物物性学，栄養化学，海洋天然物化学，バイオインフォマティクス，食品代謝化学，卒業研究 |
| その他 |
授業計画
| MoodleのコースURL |
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| キーワード | 官能検査，酸化還元滴定，塩分測定，インドフェノール滴定法，機能性食品，工場見学，合成生物学，遺伝子発現制御，プロモーター， 酵素，大腸菌，形質転換 |
|---|---|
| Key Word(s) | sensory evaluation，redox titration，salinometry，indophenol titration method，Functional Food， plant tour，synthetic biology，gene expression regulation，promoter，enzyme, Escherichia coli，transformation |
| 学修内容 | 伊藤担当回： 【第１回 ガイダンス，実験を行うための基礎知識】 正確な値を得るための実験器具の使い方および有効数字の算出を理解する. 【第２回 酸化還元滴定（ヨウ素滴定）】 天秤やガラス器具などの正しい使用法を理解するとともに，物質の酸化還元反応を利用した容量分析手法を理解する. 【第３回 官能検査】 ヒトの五感を分析手段として品質評価を行う官能検査の代表である味覚試験（甘味および苦味）を実際に行い，その解析法や官能評価パネリスト選考に際して注意すべき点について理解する. 【第４回 貯蔵多糖の定量（フェノール硫酸法）】 二枚貝のグリコーゲン量は季節や産地によって大きく変動し，味にまろみや深みを与えることも知られている．このグリコーゲン量を測定法の一つであるフェノール硫酸法について理解する． 【第５回 食品中の食塩の定量】 食品中の塩化物イオン（Cl-）を定量することで塩分濃度を算出する方法の一つであるモール法を理解する. 【第６回 食品中のビタミンＣの定量】 インドフェノールの色調変化により食品中の還元型ビタミンＣ量を算出するインドフェノール法を理解する. 【第７回 魚肉中の酸性ホスファターゼ活性測定】 動物実験の意義と3Ｒの精神を理解するとともに，動物組織の酵素活性評価法について知る. 岡﨑担当回： 【第１回 合成生物学の基礎】 従来の生化学，分子生物学，遺伝子工学に加えて「つくる」ことを通じてシステムとしての生物を統合的に理解あるいは利用しようとする生物学である合成生物学（Synthetic biology）の基礎を理解する. 【第2回 遺伝子発現制御①】 酵素遺伝子の発現を制御するプロモーターおよびリボソーム結合サイト（RBS）の組合せによる遺伝子発現制御の設計手法を理解する． 【第３・４回 遺伝子発現制御②】 微生物の増殖相により制御されるプロモーターの組合せによる遺伝子発現制御の設計手法を理解する． 【第５・６回 物質生産宿主】 遺伝子および微生物株の組合せを解析し，物質生産宿主の役割および機能を理解する． 【企業理解①、②】 食品工場の製造過程および衛生管理，廃棄物処理法について知ることで開発および品質管理の仕組みを理解する. |
| 事前・事後学修の内容 | 実習配布テキストのうち，該当部分を事前に各回熟読し，各実習内容の原理・方法および実験操作について理解しておくこと．実習にて得られたデータは各自解析し，その結果になった理由を参考書や文献等を使用し精査しながら，理論立った考察をすること． 事前学修（予習）に各回2時間，事後学修（復習）を含めたレポート作成に各回2時間費やすこと． 伊藤担当回 【第１回】 ガラス器具の正しい使用法，精密天秤使用法，有効数字 【第２回】 酸化還元反応，ファクター 【第３回】 官能検査，スピアマンの順位相関係数 【第４回】 貯蔵多糖の定量（フェノール硫酸法） 【第５回】 食塩の分析法（沈澱滴定法（モール法），電位差測定法，イオン電極法， 炎光光度法） 【第６回】 ビタミンＣの定量，インドフェノール法の原理 【第７回】 動物実験の原理・原則，動物組織を用いた酸性ホスファターゼ活性評価法の原理 岡﨑担当回： 【第１回】 合成生物学，遺伝子工学，微生物による発酵・物質生産手法 【第２回】 プロモーター，リボソーム結合サイト，RNAポリメラーゼ，ORF，Lacオペロン，酵素活性測定 【第３・４回】 微生物の増殖相， 酵素遺伝子， プロモーター 【第５・６回】 プラスミド，大腸菌の形質転換，無菌操作 企業理解（2回）： 訪問企業の主要製品などの企業情報，一般的な食品・医薬品工場における衛生・品質管理法 |
| 事前学修の時間:120分/回 事後学修の時間:120分/回 |