著者の所属・活動拠点の国は、メキシコ、アメリカです。

掲載誌：Foods

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

農業・食品産業の廃棄物を吸着材に

研究チームは、オレンジの皮とグアバの葉から炭素材「バイオ炭」を作り、鶏の飼料に含まれるカビ毒の一種、アフラトキシンB1をどの程度取り除けるかを調べました。廃棄物を有効利用しながら、毒素を素材の表面に結びつける「吸着」によって、飼料の汚染対策に役立つ材料を得ることが研究の目的です。

著者らは、洗浄・乾燥した原料を360℃で加熱して炭化し、粉砕後に720℃で再び加熱しました。できた素材には細かな穴があり、オレンジの皮由来のバイオ炭は、グアバの葉由来のものより表面積が大きく、穴の大きさは小さいという特徴がありました。

単純な溶液と、消化を模した条件で比較

まず研究チームは、鶏の消化管の各部に対応する酸性度の溶液で吸着を測定しました。オレンジの皮由来の素材は、調べた三つの条件で90.3〜100.0％のアフラトキシンB1を吸着し、グアバの葉由来の52.0〜70.0％を上回りました。

続いて、肉用鶏の消化過程を試験管内で模したモデルを用いました。このモデルでは、飼料成分としてトウモロコシを加え、そ嚢、胃の一部である腺胃、腸を順に通る際の酸性度、消化酵素、滞在時間を再現しています。実際の鶏に与える試験ではなく、単純な溶液よりも消化管に近い条件で素材の働きを調べる実験です。

腸に相当する段階の終了時に測定すると、吸着率はオレンジの皮由来で27.4％、グアバの葉由来で22.7％でした。ここでもオレンジの皮由来の方が統計的に高い値を示しましたが、どちらも単純な溶液での結果を大きく下回りました。比較した非市販のゼオライトは89.6％を吸着し、市販の酵母細胞壁を主成分とする製品では、検出可能な吸着は認められなかったと報告しています。

吸着性能は、試す環境によって変わる

研究チームは、トウモロコシの量が多いほど、それ自体による毒素の吸着が増えることも確認しました。また、消化酵素だけでは吸着は認められませんでしたが、酵素があるとバイオ炭の吸着性能は低下しました。著者らは、飼料成分や酵素が素材の表面や細かな穴をふさぎ、毒素の結びつきを妨げた可能性を挙げています。

この研究は、廃棄物由来のバイオ炭が消化を模した条件でもアフラトキシンB1を吸着する一方、単純な溶液での高い吸着率がそのまま維持されるわけではないことを示しました。実際の鶏での有効性や安全性を確認した結果ではありませんが、吸着材を評価する際には、飼料や消化の条件を含めて捉えることの重要性が伝わります。

原著論文の著者・所属：Karla S. García-Salazar（Nanotechnology Engineering Division, Polytechnic University of the Valley of Mexico, Tultitlan 54910, State of Mexico, Mexico）、Raquel López-Arellano（Laboratory 5: LEDEFAR, Multidisciplinary Research Unit, Superior Studies Faculty at Cuautitlan (FESC), National Autonomous University of Mexico (UNAM), Cuautitlan Izcalli 54714, State of Mexico, Mexico）、Juan D. Latorre（Division of Agriculture, Department of Poultry Science, University of Arkansas, Fayetteville, AR 72701, USA）、Elvia Adriana Morales Hipólito（Laboratory 5: LEDEFAR, Multidisciplinary Research Unit, Superior Studies Faculty at Cuautitlan (FESC), National Autonomous University of Mexico (UNAM), Cuautitlan Izcalli 54714, State of Mexico, Mexico）、Jorge L. Mejía-Méndez（Escuela de Ingeniería y Ciencias, Tecnologico de Monterrey, Epigmenio González 500, San Pablo, Santiago de Querétaro 76130, Querétaro, Mexico）、Edgar R. López-Mena（Escuela de Ingeniería y Ciencias, Tecnologico de Monterrey, Av. General Ramón Corona 2514, Zapopan 45138, Jalisco, Mexico）、Alma Victoria Sánchez-Mendoza（Nanotechnology Engineering Division, Polytechnic University of the Valley of Mexico, Tultitlan 54910, State of Mexico, Mexico）、Alma Vázquez-Durán（Unidad de Investigación Multidisciplinaria L14-A1 (Ciencia y Tecnología de Materiales), Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán (FESC), National Autonomous University of Mexico (UNAM), Cuautitlan Izcalli 54714, State of Mexico, Mexico）、Guillermo Tellez-Isaias（Gut Healt LLC, Fayetteville, AR 72703, USA）、Abraham Méndez-Albores（Unidad de Investigación Multidisciplinaria L14-A1 (Ciencia y Tecnología de Materiales), Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán (FESC), National Autonomous University of Mexico (UNAM), Cuautitlan Izcalli 54714, State of Mexico, Mexico）、Bruno Solis-Cruz（Laboratory 5: LEDEFAR, Multidisciplinary Research Unit, Superior Studies Faculty at Cuautitlan (FESC), National Autonomous University of Mexico (UNAM), Cuautitlan Izcalli 54714, State of Mexico, Mexico; Nanotechnology Engineering Division, Polytechnic University of the Valley of Mexico, Tultitlan 54910, State of Mexico, Mexico）、Daniel Hernandez-Patlan（Laboratory 5: LEDEFAR, Multidisciplinary Research Unit, Superior Studies Faculty at Cuautitlan (FESC), National Autonomous University of Mexico (UNAM), Cuautitlan Izcalli 54714, State of Mexico, Mexico; Nanotechnology Engineering Division, Polytechnic University of the Valley of Mexico, Tultitlan 54910, State of Mexico, Mexico）

※本記事は原著論文をもとに、日本語で要約・説明を加えた研究紹介です。 出典（原著論文）：Karla S. García-Salazar, Raquel López-Arellano, Juan D. Latorre, et al. From Agro-Industrial Waste to Food Safety: Sustainable Biochars Derived from Orange Peel and Guava Leaves for the Removal of Aflatoxin B1 in Poultry Feed Using an In Vitro Model. Foods 2026-08-26. DOI: 10.3390/foods15173005. 原著ライセンス：CC BY.