電漿制動活化水於農業上之創新應用發佈日期：2016/06/15
實施期間起迄
105年06月15日執行單位
劉豫川 教授 臺北醫學大學/醫學系/生物化學暨細胞分子生物學科執行成果
隨著育種技術精進，雞隻每日增重的性狀，屬於高遺傳率，只要經由選拔、留種…等科學技術，就可以育出增重快速之雞種；快速成長之品種，肉質較軟，主要是供需要較嫩肉之烹調，如：炸雞、炒雞丁、滷味、沙拉….之用。對於快速增重的肉雞，結果因為生長速度與腳骨骼發育不成正比，反而造成無市場價值的缺陷雞。科學化飼料配方與雞舍環境的調控，為目前養雞研究精進的方向，然而進步空間有限；台灣的養雞場普遍採用高密度豢養方式，抗生素的使用為防治雞隻生病必要的手段，然而雞隻出售時抗生素的殘留問題是必須考慮的。台灣的養雞畜牧業為一高度成熟的產業，為了提高養雞業的經濟利益與兼顧消費者的健康，與考慮環境的永續生存，因此有待開發創新的策略，達成肉雞飼養之有效快速成長與蛋雞產蛋品質之有效提升，達到更健康與減少抗生素、藥物殘留問題，另可將此成功發展策略應用於其他農產業，如水耕蔬菜與菇類養植。最近我們團隊，將水經奈米金處理，奈米金經共振光照射下行局部表面電漿共振並釋放熱電子破壞氫鍵，發展出具還原性、抗氧化性、抑制發炎反應及高擴散速率之pH中性的電漿制動活化水(plasmon-induced activated water, PIAW)小分子團水，於細胞及老鼠測試中證實無毒性，此創新的PIAW水是將可見光提供的光子能量儲存於室溫下PIAW水，再提供後續各種反應與程序所需的能量與電子，具有極大的應用潛力。另外在小鼠增重實驗中證實，飲用PIAW水，能更有效率將體重更增加約20%。水草在PIAW水中成長較為快速且水質較為澄清、不易酸化；在霧峰菇類栽植場進行實驗亦發現，相較於一般水中養菌，在PIAW水中養菌菌數可增加1倍多。因此計畫發展穩定、量產電漿活化水，創新應用於「養雞業」等相關畜牧業之突破性發展，另外創新應用於水耕蔬菜與菇類養植產業。
計畫期間已開發性質穩定、可量產PIAW水設備(每天5公噸以上)；與RO水比較，用PIAW可萃取更多茶葉中的兒茶素與何首烏中的THSG抗氧化成份；另外在廣泛的40種中草藥萃取實驗中，有10種中草藥的產率可增加10%以上，尤以天麻可增加73%；在DPPH自由基去除效率，有21種PIAW萃取的中草藥可增加10%以上，尤以檳榔可增加90%。與國立關西高中畜產保健科合作養蛋雞(海蘭雞)，實驗結果發現用PIAW水當飲用水的蛋雞所下的蛋(與一般飲用RO水組比較)，蛋白較有彈性，蛋黃較濃郁且無腥味，蛋黃中的維生素A與E分別增加了9%與8%，且蛋白與蛋黃中皆含有微量的黃金(約0.5 ppb)；另外以PIAW水當飲用水的蛋雞體重較重，對肉雞飼養上是一優勢。與國立曾文農工食品加工科養黑木耳，PIAW水養的黑木耳(與一般RO水)冷凍乾燥萃取的粉末，較能去除DPPH自由基，更具抗氧化能力，且乾燥後的黑木耳含有微量的黃金(約0.1 ppb)。
