以色列本古里昂大學（Ben-Curion University）和美國明尼蘇達大學（University of Minnesota）藥學院的研究團隊的研究結果指出，海藻糖（trehalose）可能具有類抗憂鬱的功效，且此功效與海藻糖可增強細胞的自噬作用有關。

海藻糖是由兩個葡萄糖分子所組成的雙糖，為一種麥芽糖異構物，它廣泛存在於細菌、酵母菌、菇類、海藻、蝦子、昆蟲及植物中，而且是許多生物體，如細菌、真菌和昆蟲等無脊椎動物的能量來源之一。在生物體內，海藻糖除了可作為一種碳源及能量來源外，還具有保護如蛋白質及核酸等生物巨分子，以及維護細胞膜的結構與功能之作用，提供生物抵抗乾旱、高溫、高鹽、冷凍或輻射等惡劣環境的能力。
 
因為在這些惡劣環境下，脫水、高滲透壓、冰凍或高溫等不利的條件都會使蛋白質及生物膜分子間的水分子急遽下降，而海藻糖在此環境下可以取代水分子的功能，避免蛋白質及生物膜結構遭受破壞進而喪失功能。此外，近來更發現在植物體中，海藻糖具有調節植物生長與發育的角色。

由於海藻糖具有異於一般糖類的物理及化學性質：分子不具還原能力屬於非還原糖、不會進行梅納反應（Maillard reaction）以及破壞蛋白質，甚至還具有保濕、抗凍、抗輻射及優質甜味等特性，故用途十分廣泛。
 
例如，在食品工業方面，海藻糖非常適合應用於食品加工，不會起梅納反應造成食物褐變，可用作輔助添加劑來延長食品的保存時間，提高保存品質，在冷凍及乾燥食品加工過程中防止蛋白質變性，及防止澱粉老化等，並且具有抑制苦味的特性，可改善食品的風味和口感；在人體保健功能方面，可降低齲齒病發、預防骨質疏鬆及促進腸道健康等，最近海藻糖已通過動物毒性試驗，證實可作為消費性產品中的一種安全成份；在化妝品工業上，則可用作皮膚保濕劑，以及紫外線吸收劑等重要應用。由此可見，海藻糖已廣受各界的重視，新的應用正陸續不斷地被研究與開發出來。
 
在醫藥工業上，可作為生物製品、疫苗、生化藥品及製劑的保護劑和穩定劑，延長產品的保存時間，降低生產運輸成本；在作為疾病治療藥物方面，已有研究論證海藻糖能夠保護細胞避免低氧或缺氧的傷害，這種保護功效可能是因為海藻糖可以降低蛋白質變性。此外，海藻糖也具有抑制蛋白質沉澱，以及抑制胰島素類澱粉纖維態形成的功能。
 
以往探討海藻糖對哺乳類動物之影響的活體研究相對稀少，但結果卻很有意思。例如在一些因蛋白質沉澱造成的神經退化性疾病的治療上，海藻糖已被證實具有降低神經細胞蛋白質沉澱的作用。
 
科學家利用杭廷頓氏症（Huntington's disease，或稱漢廷頓舞蹈症）的基因轉殖模式老鼠做實驗，證實海藻糖會使移植之神經幹細胞增生，而且實驗動物在細胞和行為的測量上，都有相當良好的結果。
 
另外，長期給予帕金森氏症突變模式老鼠海藻糖，可逆轉腦內生成多巴胺神經元的退化，也可減少神經斑塊和星狀細胞增生，海藻糖也會促進突變模式老鼠的運動行為和焦慮。有趣的是這些改變都和細胞自噬作用的引發有關。
 
以色列本古里昂大學和美國明尼蘇達大學藥學院的研究團隊設計實驗，分別以憂鬱和狂躁的模式老鼠為對象，給予海藻糖溶液、水、麥芽糖溶液這三種不同的飲水處理，三周後進行一系列有關憂鬱和狂躁的測試，包括自然活動、強迫游泳試驗和安非他命誘發的過動等，以探討海藻糖對於抗憂鬱和穩定心情的效應如何。
 
研究結果發現，長期攝取海藻糖會造成額葉皮質的比率降低，這表示自噬作用增強。海藻糖對狂躁模式老鼠的心情穩定不但無效，反而會擴增安非他命誘發的過動。
 
對憂鬱模式老鼠而言，海藻糖不會改變其自然的活動或安非他命誘發的過動，但是在強迫游泳測試上，可顯著降低其不活動性，此為類抗憂鬱的效應。

此研究結果顯示海藻糖可能具有類抗憂鬱的性質，而且此特質應與海藻糖可增強自噬作用有關。因此，海藻糖和增強自體吞噬作用很可能是將來開發新型抗憂鬱藥物的重要標的。而此項最新的研究結果，也為海藻糖在醫藥上再增添一項具開發潛力的用途。

（本文由國科會補助「新媒體科普傳播實作計畫」執行團隊撰稿）

責任編輯：李冠群｜國立臺灣師範大學生命科學系