你應該要知道的食事
塔格糖甜度接近蔗糖、熱量卻明顯較低，長期被視為具潛力的減糖原料，但高成本與製程限制始終影響應用規模。美國塔夫茨大學研究團隊於2025年發表研究，提出一條新的生物合成策略，嘗試以葡萄糖為起點，重新安排細菌內部的代謝流程，為塔格糖的生產方式提供不同於傳統路徑的新選項。
撰文＝編輯部
隨著全球肥胖、第二型糖尿病與代謝症候群盛行率持續上升，高糖飲食所帶來的健康風險，已成為食品產業無法忽視的結構性課題。傳統蔗糖熱量高，攝取後容易造成血糖快速上升，長期過量與多項代謝相關疾病風險密切相關。雖然人工甜味劑能有效降低熱量負擔，但在風味表現、加工適應性與長期健康影響上，仍存在討論空間，也促使市場持續尋找「更接近糖、但生理負擔更低」的替代方案。
在這樣的背景下，天然低熱量甜味劑「塔格糖（D-tagatose）」長期被視為具潛力的選項。2025年，塔夫茨大學研究團隊於國際期刊《Cell Reports Physical Science》發表研究，提出一條全新的生物合成策略，嘗試從生產路徑本身，解決塔格糖長期受限於原料與成本的問題。
塔格糖的關鍵限制，不在性質，而在製程
塔格糖是一種天然存在的稀有糖，甜度約為蔗糖的9成，但熱量僅約為蔗糖的3分之1，對血糖與胰島素反應影響相對溫和，已被美國食品藥物管理局列為公認安全食品（GRAS）。從營養與感官特性來看，塔格糖具備作為減糖配方中糖替代原料的多項優勢。
然而，實際應用的瓶頸並不在於產品本身，而在於「怎麼做」。由於塔格糖在自然界中含量極低，現行商業製程多仰賴由乳糖或半乳糖轉化，不僅原料成本高、來源受限，整體製程效率亦有限，導致即使市場有需求，應用規模仍受到明顯限制。
關鍵突破在於「重新安排代謝流程」
這項研究的核心貢獻，並非創造新的甜味物質，而是重新設計細菌內部的代謝反應流程。
研究團隊將起點從半乳糖轉向成本較低、取得容易的葡萄糖，並透過代謝工程手段，調整細菌中原本固定的反應順序，使葡萄糖不再只被用於既有代謝用途，而是被重新導向塔格糖的合成反應。換言之，研究並非改變糖的本質，而是改變糖在細胞內「被怎麼使用」。
透過這樣的設計，研究團隊在實驗室條件下，成功使葡萄糖轉化為塔格糖的轉換效率最高可達95%。研究人員也清楚指出，這項成果屬於概念驗證階段，主要用來證明這條新的生產路徑在理論與實驗上具備可行性，並不代表已完成量產或工業化製程。
為降低製造門檻提供新方向，但仍需後續驗證
相較於傳統仰賴半乳糖的製程，葡萄糖來源廣泛、成本相對低廉，這也是該研究受到關注的主要原因。研究團隊指出，這條生物合成路徑為未來降低塔格糖製造門檻提供了新的設計方向，但後續仍需針對製程放大、反應穩定性與實際經濟可行性進行進一步評估。
研究團隊成員、塔夫茨大學化學與生物工程系副教授Nik Nair也指出，這項研究的目標並非立即取代現有製程，而是證明透過重新設計代謝流程，有機會突破稀有糖長期受限於原料選擇與生產效率的結構性限制。
為何產業仍高度關注塔格糖？
相較於多數高甜度、低用量的甜味劑，塔格糖屬於體積型甜味劑，除了提供甜味，也能在烘焙與加熱過程中產生褐變反應，使其在餅乾、蛋糕、糖果與巧克力等應用上，更接近蔗糖的實際功能表現。
在生理特性上，塔格糖僅部分被小腸吸收，其餘可被腸道菌叢利用，對血糖波動影響相對溫和；過去研究亦指出，其不易被致齲菌利用，對口腔健康可能具有正面影響。這些特性，使塔格糖長期被視為兼顧健康訴求與加工性能的潛力原料，只是始終受限於製造成本與供應條件。
為稀有糖生物製造打開新的技術想像
整體來看，這項研究成功驗證了一條以葡萄糖為起點、透過重新安排細菌代謝流程來合成塔格糖的可行路徑。研究團隊也指出，若後續能持續優化這類生物合成策略，相關概念未來亦有機會延伸應用於其他稀有糖或低熱量甜味劑的開發。
在全球食品產業積極回應減糖需求、同時又不願犧牲風味與加工表現的趨勢下，這項仍停留在實驗室階段的研究，已為稀有糖的永續製造，提供一個值得持續關注的技術方向。
審稿編輯：林玉婷
參考資料
▶Food Ingredients First, Time for tagatose? Researchers find biosynthetic route to low-calorie sugar
