นักวิจัยพัฒนาน้ำตาลแคลอรีต่ำ ทางเลือกใหม่เพื่อสุขภาพ

เครื่องดื่มและผลิตภัณฑ์อาหารที่ใช้ “น้ำตาลหายาก” (Rare Sugars) ซึ่งให้พลังงานต่ำกว่าน้ำตาลทรายทั่วไป แต่ยังคงรสชาติและคุณสมบัติในการใช้งานใกล้เคียงกับน้ำตาลปกติ อาจพร้อมวางจำหน่ายบนชั้นวางสินค้าในซูเปอร์มาร์เก็ตในอนาคตอันใกล้

ทีมนักชีววิทยาสังเคราะห์และวิศวกรกระบวนการชีวภาพจากมหาวิทยาลัยควีนส์แลนด์ (The University of Queensland: UQ) กำลังพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตน้ำตาลหายากมูลค่าสูงผ่าน “โรงงานเซลล์จุลินทรีย์” (Microbial Cell Factories) ภายในศูนย์ UQ Biosustainability Hub ซึ่งมีมูลค่าการลงทุนกว่า 70 ล้านดอลลาร์ออสเตรเลีย

ศูนย์วิจัยแห่งนี้เปิดตัวอย่างเป็นทางการโดย นาย Julian Hill ผู้ช่วยรัฐมนตรีว่าการกระทรวงการศึกษานานาชาติของรัฐบาลออสเตรเลีย ณ วิทยาเขตเซนต์ลูเซียของมหาวิทยาลัยควีนส์แลนด์

ดร. Axayacatl Gonzalez กล่าวว่า น้ำตาลหายากมีความหวาน เนื้อสัมผัส และคุณสมบัติในการอบใกล้เคียงกับน้ำตาลทรายทั่วไป แต่ต้นทุนการผลิตที่ยังสูงทำให้ราคาจำหน่ายยังเป็นอุปสรรคต่อการนำไปใช้ในวงกว้าง

“น้ำตาลหายากพบได้ตามธรรมชาติในผลไม้บางชนิด และกำลังได้รับความสนใจเพิ่มขึ้นในฐานะสารให้ความหวานทางเลือกสำหรับอุตสาหกรรมอาหาร เครื่องดื่ม และธุรกิจบริการ”

เขากล่าวว่า แม้น้ำตาลหายากจะมีประโยชน์ต่อสุขภาพอย่างชัดเจน และอุตสาหกรรมน้ำตาลเองก็มองเห็นโอกาสในการต่อยอดผลิตภัณฑ์ แต่การผลิตในระดับอุตสาหกรรมยังมีข้อจำกัด

“ข่าวดีคือ เราสามารถใช้กระบวนการทางธรรมชาติภายในห้องปฏิบัติการ ผลิตโมเลกุลของน้ำตาลหายากได้หลากหลายชนิด โดยอาศัยเทคโนโลยีการหมัก ซึ่งเป็นแนวทางการผลิตที่ยั่งยืนและสามารถสร้างน้ำตาลหายากได้โดยตรงจากน้ำตาลดิบ”

โครงการวิจัยของดร. Gonzalez ดำเนินงานร่วมกับบริษัท MSF Sugar โดยเริ่มต้นจากการศึกษาจุลินทรีย์ที่พบได้ทั่วไปในไร่อ้อยของรัฐควีนส์แลนด์

ด้านดร. Nathan Zhong นักวิจัยจาก Australia’s Food and Beverage Accelerator (FaBA) ได้ปรับแต่งกระบวนการเมแทบอลิซึมของแบคทีเรีย เพื่อพัฒนาให้กลายเป็น “โรงงานเซลล์จุลินทรีย์” ที่สามารถผลิตน้ำตาลหายากจากน้ำเชื่อมอ้อย (Cane Syrup) ได้

“เมื่อเราได้สายพันธุ์แบคทีเรียที่เหมาะสมแล้ว กระบวนการก็เรียบง่ายมาก คือ ใส่น้ำตาลดิบเข้าไป แล้วได้ผลิตภัณฑ์เป็นน้ำตาลหายาก”

ดร. Zhong กล่าวว่า น้ำตาลหายากมีมูลค่าสูงกว่าน้ำตาลดิบอย่างมาก เนื่องจากตอบโจทย์ตลาดสุขภาพในฐานะสารให้ความหวานที่ให้พลังงานต่ำกว่า

ปัจจุบัน ทีมวิจัยได้พัฒนาคลังสายพันธุ์แบคทีเรียหลายชนิด ซึ่งสามารถผลิตน้ำตาลหายากได้เมื่อเพาะเลี้ยงภายในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ (Bioreactor) ที่ออกแบบขึ้นเฉพาะของมหาวิทยาลัย

ออสเตรเลียเป็นหนึ่งในผู้ส่งออกน้ำตาลรายใหญ่ของโลก ร่วมกับบราซิล อินเดีย และไทย โดยอุตสาหกรรมน้ำตาลสร้างมูลค่าทางเศรษฐกิจให้ประเทศกว่า 2 พันล้านดอลลาร์ออสเตรเลียต่อปี

นาง Jia Poontanasombat ผู้จัดการทั่วไปฝ่ายพัฒนาธุรกิจของ MSF Sugar กล่าวว่า งานวิจัยที่ดำเนินการภายใน UQ Biosustainability Hub มีศักยภาพที่จะช่วยให้ผู้ผลิตน้ำตาลของออสเตรเลียสามารถรักษาความสามารถในการแข่งขันในตลาดโลกได้ในระยะยาว

“น้ำตาลหายากเป็นผลิตภัณฑ์มูลค่าสูงที่มีทั้งประโยชน์ต่อสุขภาพและศักยภาพทางเศรษฐกิจ”

เธอกล่าวว่า งานวิจัยนี้กำลังเปิดโอกาสใหม่ให้ผู้ผลิตน้ำตาลสามารถกระจายผลิตภัณฑ์ไปสู่สินค้ามูลค่าสูง ซึ่งสอดคล้องกับความต้องการด้านสุขภาพของผู้บริโภคทั่วโลก

ด้านนาย Julian Hill ผู้ช่วยรัฐมนตรีว่าการกระทรวงการศึกษานานาชาติ กล่าวว่า UQ Biosustainability Hub เป็นที่ตั้งของศูนย์วิจัยระดับชาติ 2 แห่งที่ได้รับการสนับสนุนจากโครงการ National Collaborative Research Infrastructure Strategy (NCRIS) ซึ่งช่วยให้นักวิจัยและภาคอุตสาหกรรมมีเครื่องมือและเทคโนโลยีในการพัฒนาและขยายผลนวัตกรรมชีวภาพได้อย่างรวดเร็ว

เขากล่าวว่า การสนับสนุนจากรัฐบาลไม่ได้จำกัดเพียงการลงทุนในโครงสร้างพื้นฐานและเครื่องมือวิจัยที่ทันสมัยเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการพัฒนาบุคลากรและองค์ความรู้ เพื่อผลักดันให้ผลงานวิจัยสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้จริงในภาคอุตสาหกรรม

นอกจากนี้ ศูนย์วิจัย IDEABio และ Q-MAP ยังมีบทบาทสำคัญในการผลักดันให้งานวิจัยขั้นก้าวหน้าถูกพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์และสร้างมูลค่าเพิ่มทางเศรษฐกิจ

ทั้งนี้ ดร. Gonzalez ยังดำรงตำแหน่งผู้จัดการศูนย์ออกแบบเซลล์ IDEABio ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ Australian Institute for Bioengineering and Nanotechnology (AIBN) ภายใต้มหาวิทยาลัยควีนส์แลนด์