母乳配方新突破!中正大學團隊開發22種母乳寡糖合成方法

大家都說喝母乳的小孩比較健康,但你知道母乳中的寡糖才是顧好嬰兒腸道的重要角色嗎?中正大學化學暨生物化學系副教授游景晴鑽研人乳寡糖多年,近日開發一套快速合成方法,製造出多達22種天然人乳寡糖,更包含能減輕嬰兒腹瀉的岩藻糖化乳寡糖。這項重大突破今年3月登上國際頂尖期刊,未來中正團隊將投入量產研究,可望應用添加於市售配方奶粉,成為有效的母乳替代品,也將有助於國內小兒、腸胃醫學研究。

母乳能保護嬰幼兒腸道健康,是因為母乳中的寡糖能刺激腸道益菌生長、抑制壞菌滋生,但人乳寡糖主要存在於母乳,較難從自然食物取得。中正大學化生系副教授游景晴說:「目前研究發現人類母乳寡糖有近200種,像是最常見的岩藻糖化母乳寡糖,就被證實能防止空腸曲狀桿菌感染,讓小孩比較不會拉肚子。」然而許多婦女也面臨母乳不足或其他健康問題,無法哺餵母乳。游景晴提到,近年歐美已核准2種母乳寡糖做為嬰兒配方奶粉的重要成分,台灣卻幾乎沒有深入發展乳寡糖合成相關研究。

中正大學團隊發現可用酵素合成乳寡糖,成功製造出22種與天然結構相同的乳寡糖。游景晴說,不同酵素有特定喜好反應的化學分子,當寡糖的化學結構有兩個以上相同的分子,變得很難控制酵素反應得到特定的乳寡糖,「所以我們在寡糖上多裝了一個純化小分子,就好像便利貼一樣,偽裝成酵素不喜歡的區域,讓酵素不願靠近,但不影響整體催化。」

寡糖是由3個以上的單糖組成,當乳寡糖含有的單糖數量越多,就不利於使用傳統微生物發酵法生產。此次中正團隊技術可合成最多12個單糖組成的乳寡糖,將能做為基礎糖生物學、小兒醫學、腸胃醫學、免疫學等研究材料,目前也投入量產研究。游景晴說,在國外,6個以上單糖組成的岩藻糖化乳寡糖,光是每毫克的市售價格就高達近2千美元,未來中正大學不排除與台灣廠商合作,研究成果期待可添加在市售配方奶粉,有效替代母乳,降低仰賴國外進口的生產成本。

此外,看見這2年全球新冠肺炎疫情肆虐,游景晴表示,乳寡糖有許多糖體結構與各類病毒細胞表面受體相似,可當作病原體的誘餌,能有效預防感染。未來中正團隊合成的糖體也可用來探究乳寡糖與不同病原體的關係,加速發展病原菌或病毒感染的早期診斷或治療方案。

在中正大學化生系任教5年多,游景晴致力開發乳寡糖合成方法。不僅游景晴所率領的研究團隊是台灣目前少數醣類酵素合成實驗室,此次研究成果也在今年3月發表於國際有機化學與催化類頂級期刊《美國化學會—催化》(ACS Catalysis)。

中正大學化生系副教授游景晴開發天然人乳寡糖快速合成方法,重大突破今年3月登上國際頂尖期刊,未來量產後可望添加於市售配方奶,有效替代母乳。(中正大學提供)