林產物加工利用及研發

「林產物加工利用及研發」之中文摘要： 一、「柳杉造林木成分之抗病媒蚊幼蟲活性 (2/4)」： 水蒸氣蒸餾法所得的ent-Kaur-16-ene與Sabinene含量較水蒸餾法為多。比較4部位精油對2種病媒蚊幼蟲抑制效果，葉子精油抑制效果最好。3部位乙醇抽出物以材部乙醇抽出物效果最佳。比較葉子精油與材部乙醇抽出物證實α-Terpinene（LC₅₀ = 14.7 μg/mL）與 Limonene（LC₅₀ = 19.4 μg/mL）對埃及斑蚊抑制效果最好；抑制白線斑蚊以Limonene（LC₅₀ = 15.0 μg/mL）和Terpinolene（LC₅₀ = 22.0 μg/mL ）最好。 二、「柳杉抽出物之抗細菌活性評估」： 評估柳杉各部位乙醇抽出物抗細菌活性，以樹皮乙醇抽出物效果最好。樹皮中以正己烷可溶部效果較佳，有效抑制表皮葡萄球菌、糞腸球菌、金黃色葡萄球菌與抗Methicillin金黃色葡萄球菌(MRSA)長。續將正己烷可溶部以管柱層析分為17個次分離部，以F4和F7有較佳抗菌活性。由F4純化鑑定出Ferruginol；由F7得到Phyllocladan-16α-ol、Isopimaric acid、β-Sitosterol、6α-Hydroxydeoxocryptojaponol、Isopimarol與Isopimarinol等合物。Ferruginol 與Isopimaric acid有最佳抗菌活性。 三、「柳杉葉部精油之抗發炎活性分析」： 柳杉葉部精油第5次分離部(50 ?慊/ml)明顯抑制內毒素(LPS)所導致的proIL-1蛋白質；進一步純化分離出Elemol，Kaurene等組成分後進行分析，發現低於30 ug/ml劑量下，Elemol與Kaurene無法抑制內毒素(LPS)所導致proIL-1 蛋白質的表現。另外Elemol與Kaurene不能有效減少細胞內因LPS刺激所增加之活性氧分子(ROS)濃度，在細胞實驗中證實其不具有清除細胞內自由基的能力。但意外發現，精油中所含少許柳杉酚組成分具有活化人血中免疫細胞的生物活性，包括單核球細胞、NK細胞、T細胞與B細胞，在免疫調控上是首度發現柳杉酚具有這樣的生物活性。 四、「開發具癌症化學預防活性的柳杉化學成分-II」： 將木材的己烷層以矽膠管柱層析法細分為9個次分離部，發現第7分劃層(H-7)具顯著一氧化氮抑制率效果，將H-7以管柱細分離並測試活性，發現H7-2抑制一氧化氮效果最佳，再利用TPA誘引老鼠皮膚發炎系統測試柳杉活性抽出物H7-2與H7-7之體內抗發炎活性，以H7-2效果最為顯著，在1mg/site處理老鼠發炎效果與消炎成藥indomethacin 5 mg/site的效果相當。由酵素活性測定，H7-2、H7-7具顯著抑制COX-2 酵素活性。已建立活性分離部H7-2化學指紋圖譜，並分離出三個純化合物。 五、「柳杉所含抑制雄性素活性成分分析與探討 (2)」： 自柳杉中篩選出能抑制雄性素受體活性的植化物成分，以多種癌症性質分析法探討柳杉所含植化物的生物活性，將具PSA抑制活性的區段加以純化，得到cupresol、epixanthoperol、8-beta-hydroxyabieta-9(11),13-dien-12-one等二萜類化合物。研究結果將作為利用柳杉天然化合物控制前列腺癌之依據，為柳杉開發保健食品及醫藥用途的潛能，增加其經濟價值。 六、「柳杉針葉酒之研發及其安全性評估」： 研發以柳杉針葉為原料之植物酒，並已達成柳杉針葉酒配方研發、動物毒理安全性評估、針葉酒香味成分分析、抗氧化及抗發炎活性分析等。 七、「柳杉抽出成分對雜草種子發芽及生長抑制之研究」： 1.柳杉新鮮葉、樹皮部位，以水蒸餾法(Water distillation)及甲醇溶液，萃取精油、熱水抽出物、鹼萃及甲醇、乙醇、己烷及乙酸乙酯抽出物萃取。 2.所得精油及甲醇抽出物，以GC及GC-MS進行鑑定組成成分，熱水抽出物，則以液－液分配法，將水層置換成有機層，亦以GC及GC-MS鑑定。並以抽出成分進行雜草種子發芽抑制活性抽出成分之篩選。 八、「柳杉造林木之液化及其應用於合成樹脂之開發 (2)」： 心、邊材及萃取處理對液化效果之影響不大，但樹皮則液化困難，以H2SO4為催化劑者有較佳之液化效果，但進一步製造Resol型PF樹脂則以HCl為催化劑之液化木材所製備者有較佳之反應性及膠合性能。酚液化柳杉所製備Novolak型PF樹脂具熱熔融特性，所製造成型材之膠化度在90%以上。多元醇液化柳杉與異氰酸酯混合可調配製造不同性質之PU樹脂。 九、「土肉桂葉子抽出物抗氧化活性之評估 (1/3)」： DPPH自由基清除試驗結果顯示，混合型、桂皮醛型及枷羅木醇型的IC₅₀值分別為10.3、69.4和40.4 μg/mL，清除超氧自由基、亞鐵離子螯合力及還原力之試驗結果，亦以混合型的效果最好，並發現混合型之總酚量(159.7 mg of GAE/g)最高。 由具抗氧化的乙酸乙酯可溶部抽出物分離得到2個純化合物，確定為Kaempferol-7-O-rhamnoside和Kaempferol-3,7-O-dirhamnoside。清除DPPH自由基之試驗結果得知，Kaempferol-7-O-rhamnoside的IC₅₀值為27.9 μM，Kaempferol-3,7-O-dirhamnoside則不具活性；清除超氧自由基及還原力之結果亦與DPPH的相似，依序為Kaempfreol>Kaempferol-7-O-rhamnoside>Kaempferol-3,7-O- dirhamnoside。與Quercetin相比，雖然2個黃酮類化合物之活性皆不如Quercetin，Kaempferol-7-O-rhamnoside仍具有不錯的清除DPPH自由基能力。 十、「土肉桂抽出成分生合成之基因表現圖譜分析及微體繁殖之建立」： 進行土肉桂功能性基因體研究，利用基因庫cDNA library建構，匯集性狀表現基因(Expressed Sequence Tags, EST)，製備DNA晶片；收集不同樹齡、品系、生育地、環境因子的土肉桂材料、組織培養苗，進行核酸雜交的反應，分析整體基因表現的情形。釐清與土肉桂生長分化與二次代謝物生合成有關之酵素，提供未來從事樹木生理、演化、基因轉殖、及藥用成分開發等研究時之重要參考資料。 十一、「台灣土肉桂不同部位之生理活性成分分析與鑑定」： 從葉部分得化合物有四個黃酮類kaempferitrin、kaempferol-3-O- rhamnoside、kaempferol-3-O-ß-D-apiofuranosyl-(1-2)-L-arabinofuranosyl -7-O-α-L-rhamnopyranoside、kaempferol-3-O-L-rhamnoside-7-O-L-arabinop yranoside；三個類固醇類化合物ß-sitosterol、sitosterol 6’-lino lenylglucoside、24-Ethyl-25-cholest-5-ene-3ß,26-diol；一個長鏈酯肪酸，Linoleic acid；兩個二萜類化合物，phytol、phytenic aldehyde；以及coumarin 、cinnamic aldehyde、cinnamic acetate、cinnamic alchol；共十四個化合物。 十二、「土肉桂抑制黃嘌呤氧化酵素成分之研究及其安全性評估」： 萃取物進行XOD活性抑制試驗，顯示精油活性最強(IC50 = 16.28 μg/mL)。對土肉桂精油主要成分試驗顯示除了桂皮醛具有極強活性(IC50 = 8.4 μg/mL)，由此證明桂皮醛為土肉桂精油中對XOD抑制活性之主要成成分，具備進一步開發成降尿酸之臨床藥物的潛能。 十三、「土肉桂種原蒐集、繁殖及精油品系分子標記指標之建立」： 利用ISSR分子標記來估算土肉桂種原的遺傳歧異度，以10個ISSR引子分析103個種原，十組分子標記共夾出255個條帶，條帶的大小範圍為200~2000bp。其中單形性條帶為36條，多形性條帶有219條。平均每個引子可以夾出25個條帶。UBC876所擴增出的條帶數最多為34條。而UBC864所擴增的條帶數只有17條。所有引子平均多型性條帶百分比86.1%，遺傳歧異度0.2576。精油平均收率為0.45％。使用GC-MS鑑定出土肉桂精油包含有桂皮醛(cinnamaldehyde)、枷羅木醇(linalool)、乙酸桂皮酯(cinnamyl acetate)、檸檬油醇2(citral 2)、檸檬油醇1(citral 1)、β-cabebene等51個成分。野外營養系採得北部雙溪、石碇；南部六龜、扇平；東部花蓮慈恩、銅門；中部谷關附近及南投人倫、埔里等地區共32個野生營養系，共約4,000 枝插穗進行扦插繁殖，進行扦插及精油成分分析。優良品系採穗扦插的營養系共44個，每一營養系至少扦插81枝穗，共約6500枝穗。經檢測土肉桂與陰香葉綠體DNA的兩段基因序列結果發現其中trnL-trnF(373 bp)片段兩者間無差異存在；另外演化速率較快之atpB-rbcL(883 bp)基因序列也僅有一個鹼基的不同。將精油成份與ISSR分子標記之關係做逐步線性回歸分析，得到以ISSR分子標記與精油鑑定精油成份之結果。 十四、「竹炭板在綠建築之應用」： 將竹材經高溫(500 ℃-800 ℃)炭化後研製成板材，作為「綠建築」之天花板，或牆壁內襯板材使用，瞭解各竹種炭化物之比表面積及其過濾、吸附甲醛、VOCs效果。並探討竹炭板之熱傳導率與耐燃性能，瞭解其作為綠建築建材之隔熱、保溫與耐燃性能。 十五、「液化竹材應用於PU膠合劑及低密度板材製造」： 液化竹材與異氰酸酯所調配之PU樹脂具常溫硬化性，以Desmodur L為原料者有較適當之膠化速度，PMDI為原料者膠化速度過快，Desmodur N為原料者則反應過慢。以Desmodur L為原料之PU樹脂具較佳薄膜拉伸強度及膠合強度，隨PU樹脂調配時NCO/(OH+COOH) 莫耳比增加，強度提高。液化竹材與異氰酸酯所調配PU樹脂可應用於低密度木質板材製造，以PMDI為異氰酸酯原料板材有較低的吸水率及較佳的尺寸安定性，製板時宜採用熱壓，並添加催化劑縮短熱壓時間。 十六、「竹焦油之利用 (1)」： 將竹焦油經減壓蒸餾所得之生質瀝青與蓖麻油以60/40(重量比)混合，分別和芳香族多異氰酸酯PTDI與PMDI和脂肪族多異氰酸酯PIPDI於NCO/OH = 1.0調配成二液型PU塗料，以四氫呋喃做為稀釋劑，調整塗料固形分至50%。所有塗料之成膜性優良，以含芳香族PMDI者之150 min乾燥速度最快。所有塗料之塗膜附著性及冷熱循環耐久性均極優良，耐磨性則以含PMDI者為最佳，耐光性則以含芳香族PTDI者為最差。在3種不同多異氰酸酯之竹焦油PU塗料中，以含PMDI者塗膜最為優良且均衡，為一性能優秀的竹焦油PU塗料，適用於木材塗裝。 十七、「竹炭遠紅外線放射性能之開發與應用」： 本研究所得竹炭製成200 mesh粉體，以F TLA2000遠紅外線光譜儀在70℃條件下測得各竹種900℃竹炭之遠紅外線放射率介於93.4~94.69%，而土窯燒製之700℃竹炭為94.35%，有良好效果。精煉度方面900℃竹炭為1，平均電阻值在10 Ω/cm以下，700℃竹炭精煉度在2~4間，比表面積900℃孟宗竹炭為28 m2/g，700℃為401 m2/g，其他竹種900℃炭介於144~286 28 m2/g。