2020年08月09日
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【副產品加值再利用】 廢棄菱角殼變身黑元寶 迎戰高齡社會老化問題

每年9月到11月都是臺灣的菱角產季,在滿佈葉片的菱角田中,將葉子翻開,就可看到在莖條間蹦出的菱角。事實上,菱角的栽培歷史據載已有兩千餘年,更是臺灣臺南官田相當具有代表性的產物。如今,在臺北醫學大學研究團隊的努力下,將透過菱角殼抽取物與純化物的研究,讓廢棄菱角殼變身黑元寶,在保健方面帶來更大的利用價值。

每到秋風颯爽的時節,便迎來菱角的盛產期,一直以來,臺南官田栽種菱角產量全國居冠,每到秋天更呈現出一片農忙樂田園景緻,使「菱香舟影」景緻成為新南瀛八景之一。

隨著科技進步,農民更以先進冷涷技術,保留著當季菱角鮮甜,無論何時來官田都可品嘗道地美味的菱角養生風味餐,菱角雖然美味,剝去外殼每年卻會產生近三千七百公噸的廢棄菱角殼,為了解決菱角殼去處,目前官田當地將菱角殼廢物再利用,變成菱角殼生物炭,用來改善土壤、淨化農田水質。由於菱角生物炭在製作過程也能產生竹醋液或木醋液等附加價值產物,可用於病蟲害防除、土壤改良、堆肥等農業用途,甚還可萃取菱角殼的多酚類化合物及異黃酮,生產美妝保養品….讓菱角從外到內都能發揮價值。

高齡老化海嘯來臨   菱角殼抽取物發掘抗老曙光

臺灣已於107年邁入高齡社會,根據國家發展委員會的調查,預計人口負成長將於未來3~10年間發生(2021~2028年人口總增加率轉負);進一步依臺灣失智協會估算,民國106年12月臺灣失智人口逾27萬人,而85歲以上的高齡長者約莫有一半患有廣義失智症。

人越長壽,不可避免地將會伴隨著這類會影響生活品質的認知行為退化疾病,像是常見的阿茲海默症及帕金森氏症,摒除掉年齡及家族性遺傳原因外,「為改善高齡所帶來的退化疾病問題,我們嘗試從菱角殼抽取物找出解決方法。」臺北醫學大學生藥學研究所教授侯文琪說。

由侯文琪教授與臺北醫學大學王靜瓊教授及嘉義大學陳立耿教授所組成的研究團隊,從去(2017)年1月起參與「農委會生物經濟重點產業之關鍵技術強化計劃」,團隊使用官田廢棄菱角殼為原料,經由不同萃取方式取得抽取物與其他區分物,再配合酵素與細胞體外試驗進行活性篩選。「眾所周知,自由基是造成老化的殺手,舉凡各種慢性疾病如:癌症、心臟病、糖尿病、中風、關節炎、老人痴呆、免疫系統失調…等,約有近百種疾病的好發都與自由基破壞人體正常細胞有關;至於乙醯膽鹼酯酶抑制劑,則是目前阿茲海默症的臨床用藥,而經體外試驗的結果顯示菱角殼各抽取物具有濃度相關乙醯膽鹼酯酶抑制活性、自由基清除之ORAC抗氧化活性外,各抽取物對於抑制半乳糖/牛血清白蛋白模式醣化反應活性強。也就是說從菱角殼抽取物體外試驗結果,可以繼續進行改善認知行為退化疾病的體內動物模式評估。」

團隊也針對菱角殼抽取物進行動物試驗。經由實驗結果發現,同樣以廢棄物菱角殼為原料,以東莨菪鹼(scopolamine)誘導類似阿茲海默症小鼠動物進行餵食試驗,利用水迷宮或被動迴避試驗評估學習與記憶改善功效。「結果顯示,介入組相對於未介入之誘導組,顯著性延長東莨菪鹼誘導類阿茲海默症小鼠在明室停留時間,或是顯著性增加東莨菪鹼誘導類阿茲海默症小鼠平台象限停留時間、與進出平台象限次數。也就是說,菱角殼抽取物能有效改善東莨菪鹼誘導類阿茲海默症小鼠的學習與記憶功效。」侯文琪說明。

邀請企業參與  透過技轉讓菱角成為保健黑金

對於研究成果,侯文琪表示在本草綱目有提到烏菱殼可做為治療泄痢之用,而本草綱目拾遺,提到菱殼燒灰(或進行燒存性)混以香油或麻油,外敷可治腫毒或頭面黃水瘡。顯示菱角殼具有內服外用之功效。大陸地區出版的中華本草,說明菱殼可以煎湯內服(用量為15~30克,大劑量可到60克)。惟,目前我國法規無明確規範菱角殼是否為可食用原料。未來若能進一步確認菱角殼的原料規範與安全性,將可提昇菱角副產品大量再利用與產品加值性,進而增加區域農民收益。「菱角殼粉也可以用於食品添加,像是菱角殼粉蛋捲、菱角殼粉糕、菱角殼粉添加於蛋黃酥等之外,我們十分歡迎有興趣的企業一起參與,無論在食品,或是保健食品範疇,將來可透過技轉進一步開發改善認知行為退化性疾病的保健食品,為防治高齡社會盡份心力!」

過去,農友在採收菱角,取出菱角仁後,不是將菱角殼丟棄在田邊露天燃燒,就是委由垃圾車清運,而藉由循環經濟的概念,將菱角殼再利用,不僅能進一步翻轉菱殼農廢的印象,也讓菱角成為具發展潛力的農田黑金。

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想更進一步了解此專案研發成果細節,請逕洽財團法人農業科技研究院張小姐,電話:03-5185048,信箱:[email protected]

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