2023年3月24日

ABO血型和Aa生子代的scratch程式


課本上在遺傳單元有一個活動,兩人一組,每人手上各握一個圍棋子, 由對方指定自己要哪一隻手裡的棋子,這代表著自己產生了哪種形式的配子。而另外一個人也會用同樣方式產生配子。接著將兩人的配子組合在一起,代表生了一個小孩。

考量到這個活動的問題,所以我就用scratch寫了一個程式來做這個活動。學生人手一個平板,先選好自己的基因型,然後按下配子。程式就會自己隨機產生配子了。兩個人就可以用這樣組合出子代了。

https://scratch.mit.edu/projects/818186334/fullscreen/


我用這個程式帶了一個班之後,我想既然都做出配子了,何不乾脆自己一個人操作就可以生出一個子代呢,或是更多子代。

於是第二版出現了


最左邊和最右邊代表兩邊親代的基因型,各選了兩個之後按下綠色按鈕就可以隨機產生子代。你也可以修改要一次生多少小孩,也可以修改是否呈現動畫。

經過幾個班的試驗後,發現這個程式除了本來的用途-模擬不同親代生小孩的情形外,還可以用來做進一步的活動。

1.老師先按好親代的基因型,接下來大量產生子代,只讓學生看結果的統計部分,要求學生要從子代數量去推測出親代的基因型。
2.老師指定要產生1:1的子代基因型組合,或是1:2:1的基因組合,由學生自己點按親代基因型來產生指定的比例。


除了以上兩個程式以外,我也另外設計了Aa的生子代程式,操作方式和上述程式相同。





2023年3月20日

喝下全糖珍珠奶茶的血糖變化

 延續著組織葡萄糖飲食實驗,最後一天的就給了大杯、正常糖、珍珠紅茶拿鐵吧!

根據業者網頁上的飲品標示:珍珠伯爵紅茶拿鐵 (正常糖) L 有426Kcal,35g糖。

記得第一天作實驗時,我以為喝手搖飲,可以讓細胞長期都泡在糖水裡,結果看到數據後,完全不是這樣喔。

  1. 比起一般的飲食,這杯喝下去之後,組織葡萄糖濃度上升的時間更短了,一般吃飯大約是20-30分鐘,手臂下皮膚開始偵測到葡萄糖濃度上升。但這杯下去之後,十分鐘內手臂皮膚就偵測到了。
  2. 這十幾天的試驗中,葡萄糖濃度大約都是在餐後1小時到達峰值。而這杯的峰值比之前的飲食都來得高。
  3. 和其他先吃碳水的飲食狀況類似,葡萄糖濃度也都是餐後3小時降回,而且都會比餐前的濃度還低。



2023年3月1日

使用掃描式葡萄糖監測系統觀察組織葡萄糖濃度變化

去年底買了一個掃描式葡萄糖監測系統,最近終於把它裝上身上,是一個貼在手臂後側的小圓盤,底下有一根小針插進皮膚,用電化學方法測量組織間液的葡萄糖狀態,是用手機App的NFC功能掃描得知數值。

每次教血糖恆定的圖時,就一直很想要自己作一張自己的血糖恆定圖。雖然自己買了血糖機,但想到要每隔幾分鐘就插自己手指一下,就覺得有點痛,而且血糖機試紙一片就要十幾元,想到心更痛。每隔15分鐘測一次的話,連續測24小時的話,要96張試紙,這樣一天要將近2000元。

而這個機器去年買的是2000元,今天查價漲到2200了,可以測14天,平均一天約150元。機器本身可以存放8小時數據,所以至少8小時要收一次數據,不然會遺失數據。

看一下第一天的監測圖表



1. 看起來似乎平時濃度超過100,但這機器本身存在誤差,實際數值要跟血糖機對照。後面幾天的數據一起看,平時大約是在100-110,但這不代表血糖就是這個數值就是了。

2. 組織間液的葡萄糖濃度和血糖濃度有延遲現象。血糖濃度上升之後幾分鐘,組織間液才會上升。

3. 起床前葡萄糖濃度會逐漸升高

4. 早餐只喝牛奶加乳清,血糖變化很小。

5. 餐後之後一小時,葡萄糖濃度升到最高。午餐過後兩小時,葡萄糖回到基準值。

6. 晚上進行了一小時的有氧運動,以為葡萄糖濃度會暴衝,但其實只是緩升。結束運動之後,就開始降下。

看圖表發現,相較於清醒時,睡眠時的葡萄糖濃度變化程度比較大。睡一睡葡萄糖突然減少,是送去哪裡用了?大腦?

想想可以把心率資料套進來看看,於是我把智慧手錶上的心率、睡眠深度和葡萄糖濃度的三張圖疊合在一起看。

1. 睡眠時,葡萄糖濃度增加的時間點,心率同時也是增加的。而此時間點,大多是在淺眠期,僅一次是在REM期。

2. 用餐後,葡萄糖增加的期間,也同時看見心率的增加。


幾天的資料下來,發現肚子餓的時候,血糖未必低,而血糖濃度低時,肚子未必呃。

接下來幾天開始進行進食順序的實驗。我找了兩天營養午餐份量差不多的日子,試了兩種進食順序。兩種順序分別是先吃碳水化合物還是後吃碳水化合物。

結果發現先吃飯,血糖的波動會比較大,升得高也降得快,三個小時之後經常會比餐前葡萄糖濃度還低一些。然後三點多就餓了。如果都是這樣吃法,大概都需要在下午來個下午茶才行。

而碳水化合物在最後吃,葡萄糖濃度不會升得太高,但波動的時間會比較長,大約過了5個小時才降到餐前水準,所以到了傍晚都還不會覺得餓。

但因為兩次餐點畢竟還是有差異,所以我在這兩天再做一次實驗,選了一個標準化的食品-大麥克套餐來吃,特製加了生菜、酸黃瓜和洋蔥。

第一種吃法是我本來的吃法,先吃完薯條,再一口口咬下漢堡,也就是碳水化合物、蔬菜、肉混吃。第二種則是把整個漢堡翻開,先把所有蔬菜都吃掉,再吃掉肉排,最後則吃下麵包和薯條。

結果兩種也有明顯差異,先吃下碳水化合物,在餐後三小時內的葡萄糖濃度都高於後吃下的。而後吃碳水化合物的方式,葡萄糖波動的時間較長,也是大約多一小時。




其實這種現象已有營養學的論文研究了,像是這篇2018年的論文,也有同樣的發現結果。

Consuming Carbohydrates after Meat or Vegetables Lowers Postprandial Excursions of Glucose and Insulin in Nondiabetic Subjects

這篇研究中也測了胰島素的反應曲線,發現後吃米飯的實驗組,在食後30分鐘的葡萄糖和胰島素的濃度都低於先吃米飯的。而且觀察120分鐘內的反應曲線下面積也是小於先吃米飯組。

為什麼先吃和後吃有如此差異呢?論文討論了幾點可能原因

1.可能與延遲葡萄糖吸收有關。

2.可能與抑制反調節激素有關(counter-regulatory hormones)

植物來源的膳食纖維會延遲葡萄糖吸收,因此會降低餐後葡萄糖和胰島素的波動。膳食纖維也增加膽汁酸的分泌,膽汁酸可以增加腸泌素(GLP-1)的分泌,這會抑制升糖素分泌也延遲胃排空。


測完進食順序的組織間葡萄糖實驗之後,隔天跑去吃火鍋,也來看看組織間葡萄糖怎麼變,但沒辦法兩天都吃火鍋,所以就沒有對照組。

一開始就先吃很多菜、萵苣、高麗菜...,再涮掉半盤肉。雖然一開始吃了很多東西,但肚子還是餓,所以比平常多吃了一碗飯。吃下碳水化合物之後,總算覺得開始有吃到東西了。

幾個小時後看結果,如預期的是,沒有特高峰出現,但持續時間長很多,以往一般吃法是三小時回復基準濃度,如果是菜先行則是四小時,但這次花了六小時,然後到晚上都還不餓。

雖然沒有直接測胰島素濃度,我推測這樣的進食順序使胰腺的分泌時間加長,但單位時間分泌量減少。



那麼運動對血糖的影響又是如何?以我的情況來看,其實血糖上升的程度都不高,看起來甚至跟基準值差不多。