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椴木栽培牛樟芝子實體之活性成分齒孔酸（三萜類）誘導人類肝癌細胞內質網壓力調節之自體吞噬

根據中華民國100年行政院衛生署十大癌症死因統計，肝癌於不分男女之排名中佔癌症主要死因第二位，更高居全世界排名的第四位，所以在臺灣如何維護肝臟健康是值得重視的議題。近年研究發現，臺灣特有之牛樟芝具有護肝、抗發炎、抗B型肝炎病毒、抗癌等生理活性，其主要活性成分為多醣體、苯類、三萜類、固醇類等，又因三萜類通常具有良好的抗癌效果而備受矚目。因此，本研究欲探討椴木栽培之牛樟芝子實體中含量第二多的三萜類──齒孔酸對人類肝癌Hep 3B細胞株之抗癌活性及其分子機制。結果指出，齒孔酸能有效抑制Hep 3B細胞存活率，其處理24小時之半抑制濃度為18.4 μM，相當於8.7 μg/mL。除此之外，齒孔酸會促使Hep 3B細胞中的LC3-Ⅰ轉變為LC3-Ⅱ，並產生大量的自噬體和自噬溶酶體，但不會明顯地增加細胞的亞二倍體比例或導致細胞破損，故齒孔酸誘導Hep 3B細胞死亡之主要模式為自體吞噬，而不是細胞凋亡或細胞壞死。深入探討其分子機制後發現，齒孔酸首先可促進Hep 3B細胞中的ROS生成和降低ATP水平而導致內質網壓力產生，接著促使細胞質中的鈣離子濃度和BiP表現量上升、DAPK的磷酸化下降及Beclin-1、JNK和Bcl-2的磷酸化上升，最終導致自體吞噬。綜合以上結果顯示，齒孔酸的抗肝癌功效相當良好，且機制較為獨特，加上其在椴木栽培之牛樟芝子實體中含量甚高，因此具有量產並輔助抗癌治療的潛力。

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探討不同催化劑對於玉米澱粉乙醯酯化反應之影響

乙醯酯化澱粉依其取代度高低，分別廣泛應用在食品工業以及非食品工業上。本研究之目的是找到反應效能(reaction efficiency)良好的催化劑並期望藉由催化劑的輔助提升反應速率，在冰醋酸環境下，快速生產乙醯酯化澱粉。本實驗以玉米澱粉為反應基質、醋酸酐為反應劑，利用不同物質為催化劑(硫酸、磷酸、硝酸、鹽酸、碘)，浸潤於冰醋酸中，於95℃熱水浴加熱並攪拌。結果顯示有添加催化劑之組別其乙醯酯化反應效能優於無添加催化劑之組別，各催化劑之輔助效能大小，依序為硫酸>硝酸>磷酸>碘，而鹽酸處理組水解情況嚴重。除了磷酸處理組外，其他各組之反應效能隨醋酸酐莫耳數的減少有上升的趨勢，並利用傅立葉轉換紅外線光譜(FTIR)分析，隨著取代度的增加，在1754、1435、1375、1240cm−1之訊號也隨之增強。在光學性質方面，可觀察到澱粉經過乙醯酯化反應後，偏光十字現象減弱，在相同取代度上以硝酸為催化劑之處理組，減弱最大。結晶繞射圖譜結果顯示，乙醯酯化澱粉相較於天然澱粉之結晶指標較小，且在取代度0.4中，以硝酸之結晶指標最小，相較天然澱粉降低了56%；在取代度0.5中，則為無添加催化劑之組別結晶指標最小，相較天然澱粉降低了77%。膨潤力方面，經過乙醯酯化反應之澱粉，在低取代度部分(小於1)其膨潤力相較天然玉米澱粉都有上升趨勢，水溶性指標又以硫酸處理組上升最多。在澱粉成糊性質中，發現經過乙醯酯化修飾之澱粉，其成糊溫度和達最大尖峰黏度之溫度均有下降趨勢，且setback相較天然玉米澱粉也較低。

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反式脂肪酸與阿茲海默症之相關性及其預防

反式脂肪酸(trans fatty acids, TFA)為至少含有一個反式構型雙鍵的不飽和脂肪酸，近來研究顯示體內反式脂肪酸除了來自飲食外，體內之自由基亦會誘導反式脂肪酸生成。阿茲海默症(Alzheimer’s disease, AD)為一種漸進式的神經退化疾病，其發病過程中β-類澱粉胜肽(beta-amyloid peptide, Aβ)會導致體內氧化壓力的上升，故本研究之目的即針對阿茲海默症與反式脂肪酸的相關性進行探討。在化學模式中，以紫外線照射2-氫硫乙醇(2-mercaptoethanol, 2-ME)時，發現反式花生四烯酸(trans arachidonic acid, TAA)會因為含硫自由基攻擊而快速的生成。Myricetin、luteolin與quercetin具有最佳降低含硫自由基誘導TAA生成之活性；反觀sesamol、gallic acid與維生素的活性最低，進而也發現類黃酮物質中具有較高清除含硫自由基活性之重要結構特徵為B環上的3’,4’-dihydroxyl group 與C環上的2, 3-double bond以及4-keto group。在PC-12細胞模式中，發現細胞與2-ME以及H2O2培養後反式脂肪酸會有顯著之上升。無論在預先培養或是共同培養模式中，quercetin、curcumin、resveratrol、retinol acetate、α-tocopherol 與ascorbic acid皆能夠降低細胞內反式脂肪酸之生成，其中又以retinol acetate效果最佳。此外，我們也發現在共同培養模式中quercetin具有增加retinol acetate降低細胞內反式脂肪酸生成之效果。在dextran sodium sulfate (DSS)誘導小鼠大腸發炎之模式與azoxymethane(AOM)誘導大腸發生腫瘤的模式中，大腸黏膜組織內皆未觀察到反式脂肪酸之上升。在老化促進小鼠(Senescence-accelerated mouse prone 8, SAMP8)的模式中，本研究結果顯示12月齡SAMP8小鼠的心臟、脾臟、肺臟、大腦與海馬迴中的反式脂肪酸含量有高於同月齡SAMR1小鼠之趨勢，推測SAMP8小鼠體內反式脂肪酸的上升與AD以及老化造成自由基壓力的累積有關。最後在人類類澱粉前驅蛋白基因轉殖小鼠(human amyloid protein precursor transgenic mice, hAPP mice)的模式中，我們發現6月齡J20基因轉殖小鼠的心臟、腎臟與血球中的反式脂肪酸顯著高於同月齡的B6小鼠，推測J20小鼠體內反式脂肪酸的上升與AD導致自由基壓力的累積有關。

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靈芝子實體之奈米/次微米粒子的製備與特性鑑定

本研究利用介質研磨技術，製備奈米/次微米尺度之松杉靈芝 (Ganoderma tsugue) 子實體顆粒懸浮液，並探討其穩定性及活性物質含量。松杉靈芝子實體經高速均質處理，再以0.8、0.3及0.2 mm之研磨介質分別研磨60分鐘，最後利用離心（10,000 g, 10 min）去除靈芝子實體研磨懸浮液中的大顆粒，可得具奈米/次微米子實體微粒之離心上清液 (supernatant III)。以雷射粒徑分析儀分析粒徑分佈，並以穿透式電子顯微鏡驗證粒徑檢測結果。離心上清液中單一粒子之粒徑均可達100 nm以下，但因粒子之再聚集使其成為粒徑為數百奈米之微粒圑簇（cluster）。移除懸浮液中之大顆粒，可提高其穩定性﹔於25oC下貯存21天後，離心上清液之體積平均粒徑只由0.105 至0.137 μm。離心上清液經冷凍乾燥後，顆粒會聚集而形成大顆粒。將離心上清液之凍乾試樣再分散於水溶液中並測定粒徑分佈，其體積平均粒徑大於1 μm，並只有近 20% 的顆粒小於100 nm﹔高溫高壓滅菌處理對於離心上清液之穩定性並無嚴重影響，於25oC下貯存12個月後，仍有約 40% 的顆粒小於100 nm，體積平均粒徑則只增至0.373 μm。介質研磨的產物中之β-(1,3)-D-glucans、粗三萜類、總膳食纖維及幾丁質等活性成分含量均高於熱水萃出物。靈子奈米/次微米粒子懸浮液之抗氧化能力雖不及熱水萃出物，但在較高濃度下確實具有抗氧化功效，由抗氧化成分分析結果可知，抗氧化功效應主要來自研磨過程中釋出的酚類化合物。以Supernatnat III處理72小時，可有效抑制人類肝癌細胞株HepG2及皮膚癌細胞株A375之細胞存活率。

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利用細胞模式評估Bracteanolide A的抗氧化生物功能

氧化壓力會造成活性氧化物(ROS)的累積，並透過傷害體內DNA、蛋白質，以及細胞膜等，導致許多慢性疾病，例如癌症、心血管疾病、神經退化性疾病，以及老化等等。因此，服用具抗氧化功效之保健食品漸漸成為現代人生活中的一部分。然而，對於天然物質抗氧化功能的研究常僅止於體外的試管化學反應試驗，例如：DPPH 清除能力測定、硫氰胺酸加上氯化亞鐵針對樣品進行抗氧化性測定的化學呈色法等。若能以較接近生物體的方式進行分析，定能更確認該物質的抗 氧化功效。NF-E2 相關因子2 (Nuclear factor-E2 (Erythroid 2)-related factor 2, Nrf-2) 為轉錄因子，亦為抗氧化路徑的重要調控因子。當體內受到氧化壓力傷害時，此因子可轉移至核內與抗氧化反應因素(Antioxidant response element, ARE)結合，接著可誘導其調控的下游基因，包含許多與抗氧化相關的酵素與蛋白質，使其發揮作用而降低氧化壓力所帶來的傷害。本篇研究先以RT-q-PCR 的方式作為篩選方法，偵測此途徑下游基因-NQO1 的表現，最後在11 個化合物中，發現白花水竹草萃取物中含量較高的純化合物，Bracteanolide A，於濃度50μM可明顯誘導NAD(P)H:Quinone 氧化還原酵素1(NQO1) mRNA 的表現。後續的實驗結果顯示，此化合物可在轉譯層次對Nrf2、NAD(P)H: Quinone 氧化還原酵素1(NQO1)，以及血基質氧化酶-1(HO-1)的蛋白質表現量有提升之效果，並能增加Nrf2 進入細胞核中的蛋白量，促進其作用活性。若先以Bracteanolide A 預先處理細胞，可有效減少過氧化氫誘發的活性氧化物生成並強烈降低其導致的DNA 傷害，最後抑制過氧化氫引起的細胞死亡。綜合上述，白花水竹草萃取物中的主要成分，Bracteanolide A 對遭受氧化傷害的細胞具有保護效果。

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介質研磨澱粉與幾丁聚醣複合薄膜物化性質之探討

自從1970年代塑膠的問世以來，帶給人類生活上許多便利。由於塑膠具有質量輕、價廉及容易加工等優點，也是食品包裝的主要的材料，但其產生之廢棄物，造成環境的負擔。因此完全可被生物分解的生物材料是研發重點，可食膜屬於生物可分解膜之一，原料取自於天然，例如多醣、蛋白質與脂質。澱粉廣存於植物中，且價格便宜，可被微生物所分解，但與市售聚乙烯薄膜相比，以澱粉所製之薄膜的水溶性高、脆及較差的機械性質，降低其應用價值。幾丁聚醣為天然多醣，源自於甲殼類動物與節肢動物等，本身具有抗菌能力，且成膜後的機械性質優於澱粉膜，有助於改善澱粉膜的問題。藉由介質研磨，澱粉粒徑可降低至奈米/微奈米等級，增加材料的表面積及暴露出較多之官能基，增加分子間交互作用，改善機械性質。本實驗目的以混合不同比例之澱粉與幾丁聚醣製成薄膜，並以甘油為塑化劑，以提升機械性質與改善水蒸氣透過率。隨著幾丁聚醣的比例增加，複合薄膜在未添加甘油時，其抗張強度最大增加至51.17 MPa (比例1:1的澱粉與幾丁聚醣之複合薄膜)，伸長量則隨增加幾丁聚醣比例而上升；添加甘油時，複合薄膜的伸長量最大值為136.50% (1:1比例的澱粉與幾丁聚醣之複合薄膜)。加熱增加複合薄膜的抗張強度。減少幾丁聚醣比例時，減少複合薄膜的水蒸氣透過率。添加甘油提高複合薄膜的水蒸氣通過率。經X光繞射儀與傅立葉轉紅外線光譜儀測量，幾丁聚醣的添加提升分子間的作用力與複合薄膜的結晶。加熱降低複合薄膜的不透光度。介質研磨澱粉與幾丁聚醣所製成的複合薄膜，能改善機械性質及減少水蒸氣透過率，有助於食品包裝材料的改善。

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以Indole-3-acetic acid為指標生產具有抗發炎活性的玉米黑穗菌發酵液

玉米黑穗菌是一種寄生在玉米上的寄生菌，在玉米上生成膨大的腫瘤組織，在墨西哥當地被視為一種傳統美食。研究指出，此菌會代謝色胺酸，生成如indole-3-acetic acid(IAA)以及pityriarubin類化合物，其分別在動物實驗和細胞實驗上證實具有抗發炎效果。因此，本研究即期望利用此菌，以IAA為指標，使用攪拌式發酵槽生產具有抗發炎活性的玉米黑穗菌發酵液。經過一系列的最適化研究，結果發現在培養溫度24 ℃、起始pH 4、培養基組成為含有1 g/L色胺酸的PDB培養基額外添加20 g/L葡萄糖、扇葉攪拌速率900 rpm、通氣量0.5 vvm的條件下，經過32小時的發酵時間，可生產出含有30.8±4.5 μg/ml IAA (HPLC定量)的玉米黑穗菌發酵液，並以RAW264.7細胞模式證明此發酵液在10%的添加量下，其抑制發炎因子NO的比例達81.0±0.3%。

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黑豆經 Monascus pilosus BCRC 31526發酵後對異黃酮組成與抗氧化活性之影響

摘要 本研究利用Monascus pilosus BCRC 31526在不同溫度下(25℃, 30℃, 35℃)下進行黑豆之固態發酵，進而探討所製備黑豆麴之機能性成分 (異黃酮、皂素及植酸) 及抗氧化能力 [亞鐵離子螯合力、還原力及 Trolox equivalent antioxidant capacity (TEAC)] 。此外並測試黑豆麴中 β-葡萄糖苷酶 (β-glucosidase)、植酸酶 (phytase) 活性及葡萄糖胺含量。結果顯示，在30℃下所製備之黑豆麴中，其aglycones 形式異黃酮含量、菌絲之增殖及抗氧化能力最高。在發酵過程中β-glucosidase 活性隨發酵時間延長而增加。異黃酮中β-glucosides、 acetylglucosides 及 malonylglucosides則減少，其含量比起未發酵黑豆中之含量分別下降為原來95.24%、 97.82% 及 81.37%。Aglycones含量在發酵第六天時上升395.76% 達到最高。且皂素含量隨著發酵時間延長而下降。植酸含量與phytase活性在發酵過程中，並未有明顯地變化。此外所測試之抗氧化活性亦隨著發酵時間之延長而增加。

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能量限制對DNA修復缺陷細胞基因穩定性之影響

能量限制（CR）是指在提供生物體適量的營養下，限制每日攝取得總熱量。過去實驗發現能量限制能夠延長從酵母到靈長類動物的平均最高壽命，也延緩或降低多種老齡相關疾病如腫瘤、心血管疾病、2型糖尿病等。錯配修復（MMR）和雙鏈斷裂修復（DSB）的系統是修復DNA主要途徑，其功能主要是維持細胞基因穩定性。過去研究發現當人體的DNA修復途徑失活，它會導致癌症發生。其中包括遺傳性非息肉病性結直腸癌（HNPCC），成人型早老症（Werner syndromes）以及布隆氏症候群（Bloom syndromes）。本實驗利用酵母菌為實驗模式，探討能量限制對DNA修復缺陷細胞（msh2△, msh3△, sgs1△）基因穩定性之影響。首先，DNA修復缺陷細胞培養在正常培養基（2.0％葡萄糖）和能量限制培養基（0.5％葡萄糖）。之後，以細胞突變率分析（CANr, HOM+,LYS+）檢測細胞的基因穩定性。結果發現，能量限制能夠延長正常以及DNA修復缺陷細胞的壽命。此外，能量限制顯著降低msh2△（HOM+，2.7 x 104倍）；msh3△（HOM+,2.4 x 106倍以及LYS+, 1.4 x 106倍）以及 sgs1△ (HOM+，2倍以及LYS+，2倍)突變率。在正常培養基培養下，DNA修復缺陷細胞（msh2△, msh3△, sgs1△）出現有老化後再生的現象。然而，此現象卻不在能量限制的情況下發生。因此，本實驗發現能量限制能夠維持DNA修復有缺陷細胞基因的穩定。在能量限制的情況下，實驗也發現它能讓活性氧自由基（ROS）處於低產量以及讓細胞處於靜止型態。因此，我們相信細胞在能量限制下可能透過抑制Ras-cAMP/PKA，SCH9路徑或讓細胞處於靜止型態下延長壽命以及維持細胞基因的穩定。