撰稿人：黃閔裕 / 臺灣穀物產業發展協會秘書處助理
前言：
「褪黑激素(Melatonin)」是幫助人體調節生理時鐘與睡眠的天然荷爾蒙，並具有抗氧化等多種健康益處。然而，在製造褪黑激素的過程中，人體需要一種名為「色胺酸(Tryptophan)」的胺基酸作為原料。色胺酸在我們體內會先透過代謝轉化為穩定情緒的「血清素(Serotonin)」，接著才會進一步合成褪黑激素。
既然色胺酸如此重要，如何有效攝取便成為關鍵。在現代飲食環境中，消費者越來越傾向攝取符合「潔淨標章（Clean-label）」與天然萃取的食品來調節生理機能，而非過度依賴化學合成的補充劑。此外，科學家也注意到，特定乳酸菌（LAB）在發酵過程中具有轉化胺基酸的能力，能有效透過代謝作用自然合成血清素與褪黑激素，成為開發新型機能性食品的重要研究方向。
基於這個發現，近期發表於《ScienceDirect》的一項研究便提出新構想，即是在製作優格的過程中，直接加入足夠的色胺酸，如此便能透過益生菌的發酵作用，打造出富含天然褪黑激素、有助於調節生理時鐘的機能性食品。
材料與方法：
該研究使用「牛奶」及「大豆」作為發酵的基質，且兩者皆添加1.5%的色胺酸。為了模擬傳統優格的生產流程，使用由四種乳酸菌組成的複合菌株，包括製作優格的「嗜熱鏈球菌」與「保加利亞乳桿菌」，以及腸道益生菌「嗜酸乳桿菌」與「動物雙歧桿菌」。
步驟一：將複合菌株接種至已殺菌的牛奶及大豆漿液中，進行發酵劑的活化。
步驟二：將發酵劑接種至牛奶與大豆漿液中，並加入色胺酸於43°C發酵8小時，直到目標pH值降至4.5。
步驟三：發酵完成後，將優格冷藏於4°C以終止發酵，並進行28天的儲存性試驗。
結果與討論：
- 複合菌株能產生協同作用，促進色胺酸轉化。實驗證實，添加 1.5% 的色胺酸能產出高含量的褪黑激素與血清素，並有效避免濃度過高（如 2.0%）導致的過度酸化及異味，是兼顧機能性成分含量與發酵品質的最佳平衡點。
- 在冷藏期間，大豆優格具有較緩和的酸度變化與較鬆散的蛋白質結構，更有利於乳酸菌進行轉化。此外，大豆天然的異黃酮能保護褪黑激素不被降解，使得大豆優格的褪黑激素最高可達5.62 ng/g DM，幾乎是牛奶優格（2.87 ng/g DM）的兩倍。
- 兩款優格的抗氧化能力與ACE抑制活性在冷藏第14至21天間呈現出最佳數據結果。其中，大豆優格的ACE抑制率最高達95.19%（牛奶優格僅74.72%）。此外，在冷藏第28天時，大豆優格的益生菌數仍高達8.5×10⁷ CFU/g，高於牛奶優格的1.1×10⁵ CFU/g，展現良好的機能性成分穩定性。
- 然而，在品評試驗結果中，豆將優格因大豆蛋白無法形成堅固凝膠，產生嚴重的離水現象(大豆優格離水率為31.67%，而牛奶優格僅約15-18%)，加上豆腥味與為苦味使其評分降低。未來須透過芳香菌的共發酵、加入天然香料或水解蛋白質，以減少不良風味並改善口感，成為植物基機能性優格產品之一。
結論：
這項研究證實，透過「色胺酸強化」與「益生菌發酵」的結合，能有效在優格食品中產生高濃度的助眠成分，有助於提升現代民眾的睡眠品質與代謝健康。同時，該研究也證明大豆基底優格在代謝轉化與活性保護上具有顯著優勢，並具有良好抗氧化性與心血管保護功效，為素食者或乳糖不耐症族群提供機能性食品，也為未來開發調節生理時鐘的植物基機能性產品，提供極具潛力的研發方向。
文獻來源：
Utaida, T., Fitriati, A., Itsaranuwat, P., & Moongngarm, A. (2025). Fortifying yogurt with tryptophan enhances melatonin and health-promoting properties: a comparative study of cow milk and soy bases. Journal of Functional Foods, 135, 107124. https://doi.org/10.1016/j.jff.2025.107124