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論文

玉米穗軸‧甘蔗渣‧香菇蒂製備活性碳作為機能性添加劑之吸附性質與生物體安全性評估

曾麗瑛

國立嘉義大學林產科學系研究所

2007

本研究係以CO2為活化氣體之物理活化法於不同活化溫度下製備農業廢棄物玉米穗軸、甘蔗渣及香菇蒂之活性碳，以探討所製備活性碳收率及物理吸附性質等，並於三者中各選出收率及吸附性能較佳者進行細胞毒性與致突變試驗，爾後選取活化溫度850 ℃之玉米穗軸活性碳評估其生物體安全性，即為哺乳動物體 (Sprague-Dawley rate；SD大鼠) 之急性及亞急性毒性試驗，期藉此評估此活性碳於生物體利用時之安全性，進而期可作為日常飲食用之機能性乾燥劑或添加劑的可能性。 試驗結果顯示，三者農業廢棄物活性碳收率範圍為1.7~28.4 %，而影響其結果為活化溫度，當活化溫度越高所得收率越低。苯吸附結果顯示，各活性碳吸附量皆達到25 % 以上，而碘值結果可知，甘蔗渣活性碳者最佳，約1020 mg/g。經活化後之三種農業廢棄物活性碳以EA (Elemental Vario CHNS/O analyzer) 分析其C含量，以玉米穗軸者最高，為77 %。而X-ray分析三者活性碳總金屬含量皆低於1993年衛生署公告食用添加劑中總重金屬總含量之40 ppm以下。 毒性試驗及致突變試驗方面，依上述收率及物理吸附之結果，選取活化溫度850 ℃玉米穗軸活性碳、850 ℃甘蔗渣活性碳及800 ℃香菇蒂活性碳等做為試樣，然以Salmonella typhimurium TA98及TA100為突變測試菌株，三種試樣於毒性試驗表現上，殘菌數皆高於對照組的 80 % 以上，顯示不具細胞毒性，而致突變試驗結果知，三種試樣對於Salmonella typhimurium TA98及TA100並無超過自發性回復突變數 (Spontaneous Revertants) 兩倍以上，此結果判定三種試樣皆不具有致突變性。 哺乳動物體餵食試樣為溫度850 ℃玉米穗軸活性碳，其試驗結果顯示，在急性毒性及亞急性毒性試驗於臨床觀察之體重、飼料消耗量、飲水消耗量及飼料換肉率方面得知，試驗組及對照組之SD大鼠無顯著差異。血液分析結果可知，雄雌SD大鼠之對照組及試驗各組皆無明顯差異，而血清生化分析結果則為對照組及試驗組雌鼠於血糖皆有明顯減低現象，且兩組於Blood Urea Nitrogen (BUN)、Aspartate Aminotransferase (AST) 及Phosphorus部份皆高於國家實驗動物中心SD大鼠正常範圍值。在尿液分析、臟器重量、組織切片結果知，試驗組及對照組之SD大鼠間則並無明顯差異。綜所上述結果，溫度850 ℃玉米穗軸活性碳於試驗動物無毒劑量 (NOAEL) 為高於5 g/kg。 整體而言，玉米穗軸於溫度850 ℃製備之活性碳做為乾燥劑或添加劑時，在本研究生物體安全性評估之所試驗劑量範圍內為安全無虞，此結果不但能做為商業用機能性乾燥劑或食品添加劑使用範圍之安全劑量，並可增加農業廢棄物利用上之附加價值。

農業廢棄物、玉米穗軸、甘蔗渣、香菇蒂、活性碳、毒性試驗、致突變試驗、急性毒性試驗、亞急性毒性試驗、 Agricultural Wastes、Corn Cob、Bagasse Pith、Mushroom Stalk、Activated Carbon、Toxicity Tests、Mutagenicity Tests、Acute Toxicity、Subacute Toxicity Tests

http://hdl.handle.net/11296/ndltd/22287349501817069831