專訪台灣大學生化系黃青真教授
代謝症候群之預防與保健食材開發撰文/劉翠玲
代謝症候群 (metabolic syndrome) 是一群代謝性疾病聚集的症狀，包括腹部脂肪堆積、血糖偏高、血脂異常、血壓偏高等，目前在臨床上代謝症候群診斷標準為：(1) 男性腰圍≧90 公分、女性腰圍≧80 公分；(2) 血壓值≧130/85 mmHg；(3) 高密度脂蛋白膽固醇 (high density lipoprotein cholesterol, HDL-C) 濃度過低：男性＜40 mg/dl、女性＜50 mg/dl；(4) 空腹血糖值≧100 mg/dl；(5) 三酸甘油酯 (tyriglyceride)濃度≧150 mg/dl。前述五項指標若包含三項或以上者，即被診斷為代謝症候群患者。而罹患代謝症候群者，未來發展成第二型糖尿病或心血管疾病的機率將大幅增加。
現任台灣大學生化科技學系主任的黃青真教授，長年致力於天然食材對營養保健及疾病預防之研究，累積相當之研發經驗，本刊此次藉由專訪黃青真教授，分享他在預防代謝症候群的保健食材開發經驗，以及對於台灣保健食品產業展望提供見解，提供產業內所有成員參考。
請教授談談您在營養生化學上的研究理念？
我們實驗室一直以來，即以營養生化學角度，探討體內營養代謝相關分子調控機制。1995 年的時候，已有文獻指出細胞核內的受體 PPARs(peroxisome proliferator-activated receptors) 可以受到配體 (ligand) 活化，並調控下游基因的轉錄，而這些基因表現是與葡萄糖、脂質的代謝、運輸與儲存有關，同時具有活化 PPARs 的配體又被發現多屬於多元不飽和脂肪酸及脂肪酸衍生物，於是興起我對 PPARs及其影響的營養代謝反應的研究興趣。
PPARs 有三種異構體，分別是 PPARα、PPARγ和PPARβ/δ，為細胞核轉錄因子，此三種異構體在生理上各有不同功能，PPARα分佈在肝臟、心臟及肌肉組織中，參與脂質代謝。PPARγ主要存在脂肪組織參與脂肪細胞的分化，而 PPARβ/δ則在大多數細胞中可被發現，對於脂肪與角質細胞分化過程皆有影響。藉由一年出國進修的機會，赴國外先進實驗室學習，最後將分子生物學研究的概念與實驗技術帶回國內實驗室，成功建立一系列與 PPAR 家族活化相關的分子活化分析技術，並利用細胞與動物模式來驗證與挑選具有活化PPARs的天然食材，以評估是否具有開發成保健食品的潛力。經過數十種食材的篩選，初步發現苦瓜具有活化 PPARs 的良好能力，也開啟往後本實驗室一連串對苦瓜的研究。
請教您在研發苦瓜為保健食品的經驗？
苦瓜在我國是著名的降火食物，傳統上認為可以清熱解毒、明目、健胃、消渴、緩瀉、驅蟲和夏季消暑等。我們曾經報告苦瓜萃取物可以抑制巨噬細胞生成前列腺素，顯示其可能具抗發炎之功效。
印度傳統上更是拿苦瓜來治療糖尿病，故以民間使用經驗來看，我們可推測苦瓜對於代謝症候群有某種程度上的影響，但實際功效仍需要科學方式來驗證。初期我們是使用多種動物模式，確認苦瓜有預防代謝症候群效果後，又進一步分離純化 出 其 活 化 PPARs的有效成份。未來將先進行小規模人體試驗，初步觀察食用苦瓜對代謝症候群的預防或調節效果，最終目標是進行隨機雙盲對照人體試驗，確認其抗代謝症候群功效。希望能藉此將產品推向國際市場。目前有關苦瓜的產品研發，已有國內廠商進行技轉，合作開發產品。
我們對山苦瓜的研發，乃與花蓮農改場全中和先生合作，由他進行品系開發。改良場利用作物育種技術生產許多品種，再交由我們實驗室進行活性確認，以找到效果最佳的品系。同時農改場已著手建立苦瓜種植之GAP 規範，產業可藉由技術移轉掌握優勢品種，而我們實驗室則負責產品開發，提供多種產品類型，又苦瓜屬於一般可用食材，應屬衛生署認定為 GRAS (General Recognized As Safe)之範疇，在產品上市時不會有安全性疑慮。特別的是，山苦瓜因具有預防多種代謝症候群症狀之功效，推測其應是來自各具不同功效之多種成份所組成，所以不適合只純化出單一成份發展成產品，甚至是藥品。宜保留多成份功效特性較佳，然其中相關機制，則需更深入的研究。
請分享其他的研發主題或未來國內值得研發的方向？
「山藥」也是本實驗室近來重點研究的食材，古典籍「神農本草經」與「本草綱目」對山藥的記載為可補腎氣與滋補養陰，而列為上品藥材。由於山藥內的植物雌激素被推測具有取代傳統雌激素補充品之潛力，可用於預防或治療更年期症狀、骨質疏鬆症與心血管疾病等，因而被列為許多科技計畫的研究重點，希望開發出本土重點種植的經濟作物。但在過去許多研究計畫中，希望可分離出具有雌激素的活性成份，卻一直未有重大突破。這時，我便想到可用自己研究室建立的受體分子活化分析技術來篩選山藥中的活性成份，因為雌激素受體(estrogen receptor) 與 PPARs 屬於同一家族，所以在標的分子分析技術的轉換建立上相當容易，也成功確定山藥中的活性成份，經過動物實驗的驗證，具有類似大豆異黃酮類似之效果，成為另一種婦女更年期保健食品的選擇，同時相關成份我們也完成專利的申請。
最近，由國內多位專家學者的研究成果，看到ω-3 多元不飽和脂肪酸可使大腦細胞維持正常的訊息傳遞、增加記憶、反應與學習能力，改善失智症與憂鬱症症狀，顯示飲食中攝取足量的多元不飽和脂肪酸將有助於這些精神疾病的預防。然而這類脂肪酸以深海魚之油脂含量最為豐富，若魚類食物攝取量低，相對就會減少多元不飽和脂肪酸的攝取。一般養殖魚類，若飼料中這些脂肪酸供應量不高，則我們也不易攝取到豐富的ω-3 多元不飽和脂肪酸。整體而言，ω-3 多元不飽和脂肪酸於目前國內糧食供應中並不充足。因此期待未來，國內能利用農業生物技術，開發富含ω-3 多元不飽和脂肪酸作物或微生物，藉動物生產養殖，強化食物鏈中ω-3
多元不飽和脂肪酸含量，可助國人由食物中攝取到豐富的ω-3 多元不飽和脂肪酸。
高升糖指數 (glycemia index) 食物對於高血糖患者之血糖控制，甚為不利。目前學界也有認為其
對肥胖、體重控制皆較不利。若可利用農業生物技術，改造澱粉結構或其他可降低升糖指數之理化特性，形成抗性澱粉不易被腸胃道酵素分解，不只可延緩血糖的上升，亦可能防止肥胖，對國民健康將有助益。
營養基因體學 (nutragenomics) 近來逐漸受到重視，產業上已有提供相關服務的公司，請問教授對於新興產品或服務的看法？
藉由基因體學的研究，營養學家更可以瞭解基因型如何影響人體對食物與營養素的消化、吸收及代謝，進而針對不同基因型調整飲食型態，提出預防的飲食建議，逐步發展出個人化營養學。例如某些基因型的人具有較高的疾病風險，經過基因檢測確認後，可及早改善飲食與生活習慣，延緩疾病的發生與發展，遠離慢性疾病的威脅。目前，台灣已有公司收集與整理被研究與鑑定確認的多型性高風險基因，開發出檢測基因多型性的晶片。
在收集與分離受試者的遺傳物質後，可檢測出個人的基因型，分析出個人的疾病風險，對於分析出來的結果則可進一步給予飲食上的建議，鼓勵生活型態的控制。基因型並非決定一切，後天環境因素會左右基因表現導致疾病風險之時程，所以健康管理是很重要的。不過目前這類檢測價格仍舊昂貴，尚不普及。但可知的是，基因科技提供營養科學研究者一嶄新研究工具與方向，未來隨著基因檢測的普及，加上個人化營養規劃，可大大降低疾病發生的風險，創造更優值的生活型態。
請教授談談國內保健食品產業研發現況？
國內食品廠商投入自行研發的比例偏低，主要原因在於廠商認為一方面台灣市場不大，且研發的風險高，一旦市場的接受度不高，投資就無法有回收，所以寧願採以較保守方式經營。除少數國內自行研發微生物 ( 包括菇蕈類 ) 菌種者以外，多數廠商選擇向上游廠商購入原料，再依據各自專長調配成不同型態、口味或食用方式的產品，所以我們也才會發現保健食品是有流行期，在特定期間內數家廠商推出類似的產品販賣，而他們幾乎都是跟同一個原料供應業者購買。如此一來，產品的生命週期短、競爭程度高，而原料多自國外購買，企業也不易有特色產品出現；另許多學研單位不錯的研發成果，也難有商品化的機會。所以研發成果商品化的機制設計是很重要的，如何提供產業界一個誘因，願意承擔風險來進行研發成果技轉與後續的開發，除了產業要夠成熟外，獎勵辦法、智慧財產保護及具商品化潛力的計畫，都是重要關鍵。
請您分享與產業界合作開發的經驗與建議？
目前從實驗室的研發成果技轉至產業化的過程中，仍有一段缺口需要補足。以我們苦瓜的計畫為例，當學術機構確認了一食材的保健功效，也協助廠商進行產品開發作業，卻面臨原料來源及加工的問題，不同品系的苦瓜其改善代謝症候群的效果也不同，故產品開發商必須掌握穩定原料來源，才能供應足夠的產品。此時，技術開發者也要協助廠商建立原料生產線，然這對於以研發為主的學術單位是另一個艱鉅的任務。農業的角色之一在於提供各產業生產所需的原物料，台灣長期也累積豐富的農業科技經驗與能量，若能利用農業新興科技在原料種植、採收及加工過程建立穩定生產流程，便能解決現在廠商面臨量產化的問題，相信相關組織或機構能扮演一建立原料生產線供應角色，對於食品生技的產業化速度必能更加快速。
請教授談談台灣保健食品產業的展望？
現代人因為飲食與生活型態的改變，將顯著增加肥胖、糖尿病、高血壓、心血管疾病及中風等慢性病的發生率。對許多已開發或開發中國家而言，高齡化人口結構的形成，也使得慢性病患者數目逐漸增加，成為國家醫療支出與社會負擔的隱憂。是故未來保健食品的開發，應站在營養健康增進與疾病預防的雙重角度，期能達到長期降低醫療支出，提昇人類身體健康與生活品質。
另為加速研發成果商品化，該如何建立良好產學合作模式，吸引學研單位與產業廠商投入，是有賴產業主導機關的規劃、執行及產業內所有成員的配合。此外，對研發單位而言，跨領域的交流也是很重要的，若能建立一研發聯盟合作機制，提供一專長與經驗分享的平台，則更有助於研發過程的進行，相對地可順利產出許多成果提供給下游廠商，進行產品開發。若上下游可完全整合，相信台灣的保健食品產業必能更加蓬勃發展，同時邁向國際市場。
AgBIO
劉翠玲 台灣經濟研究院 生物科技產業研究中心 專案經理
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