โดย เพซาค เบนสัน • 8 พฤศจิกายน 2026

เยรูซาเลม, 8 พฤศจิกายน 2026 (TPS-IL) — คณะนักวิจัยชาวอิสราเอลได้พัฒนาวิธีใหม่ในการค้นหาสารทดแทนน้ำตาลที่อาจมอบรสหวานตามที่ผู้คนต้องการ โดยไม่มีรสขมติดลิ้นที่มักพบในสารให้ความหวานเทียมบางชนิด วิธีการของพวกเขาใช้อัลกอริทึมคอมพิวเตอร์ที่เดิมทีออกแบบมาเพื่อระบุตัวยาที่มีศักยภาพ เพื่อค้นหาสารประกอบชนิดใหม่ทั้งหมดที่อาจนำมาใช้ในอาหารและเครื่องดื่มได้ในท้ายที่สุด

แตกต่างจากการวิจัยที่มุ่งเน้นการปรับปรุงสารให้ความหวานที่คุ้นเคย วิธีการใหม่นี้สามารถช่วยระบุกลุ่มสารประกอบที่ให้รสหวานซึ่งแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง ซึ่งอาจเปิดทิศทางใหม่สำหรับการพัฒนาผลิตภัณฑ์อาหารแคลอรีต่ำ

ทีมวิจัยที่นำโดย ดร. ชายมา เอล-อาเตาเนห์ และ ศ. อามิราม โกลด์บลุม แห่งมหาวิทยาลัยฮิบรูแห่งเยรูซาเลม ได้ปรับใช้ระบบแมชชีนเลิร์นนิงซึ่งเดิมพัฒนาโดยกลุ่มของโกลด์บลุมสำหรับการค้นพบยา นำมาประยุกต์ใช้กับการค้นหาสารประกอบที่มีศักยภาพในการให้ความหวาน นักวิทยาศาสตร์เน้นย้ำว่าสารประกอบทั้ง 92 ชนิดเป็นการทำนายที่สร้างขึ้นโดยคอมพิวเตอร์ ไม่ใช่สารให้ความหวานที่ได้รับการยืนยันแล้ว

การศึกษาดังกล่าว ซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Food Chemistry ที่ผ่านการตรวจสอบโดยผู้เชี่ยวชาญ (peer-reviewed) มุ่งจัดการกับความท้าทายที่มีมาอย่างยาวนานสำหรับผู้ผลิตอาหาร สารให้ความหวานเทียม เช่น แอสปาร์แตม แซกคาริน และซูคราโลส ให้ความหวานโดยมีแคลอรีน้อยกว่าหรือไม่มีเลยเมื่อเทียบกับน้ำตาล แต่บางชนิดกลับทิ้งรสขมหรือรสเฝื่อนแบบโลหะไว้ในปาก นักวิจัยพยายามระบุโมเลกุลที่คาดการณ์ว่าจะกระตุ้นตัวรับรสหวานของร่างกายโดยไม่กระตุ้นให้เกิดความขมไปพร้อมกัน

แนวทางใหม่สู่ความหวาน

กลุ่มของโกลด์บลุมได้พัฒนาระบบแมชชีนเลิร์นนิงที่มีชื่อว่า Iterative Stochastic Elimination (ISE) สำหรับการค้นพบยา โดยคณะนักวิจัยได้ปรับเปลี่ยนระบบนี้เพื่อระบุลักษณะทางเคมีที่เกี่ยวข้องกับสารที่ให้รสหวานและรสขม แบบจำลองดังกล่าวตรวจสอบคุณสมบัติของโมเลกุล 205 รายการ รวมถึงการกระจายตัวของประจุไฟฟ้าและวิธีที่โมเลกุลทำปฏิกิริยากับน้ำมันและน้ำ

ทีมวิจัยได้ประยุกต์ใช้แบบจำลองนี้กับฐานข้อมูลสารเคมี 3 แห่ง ซึ่งบรรจุโมเลกุลประมาณ 50.7 ล้านโมเลกุล จากนั้นจึงนำผลการทำนายมารวมกับการจำลองการเทียบเคียงระดับโมเลกุล (molecular docking) ซึ่งเป็นการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ที่ใช้ประเมินว่าสารประกอบอาจจับกับเป้าหมายทางชีวภาพได้อย่างไร

เป้าหมายดังกล่าวคือตัวรับรสหวานของมนุษย์ ซึ่งเป็นกลุ่มโปรตีนเชิงซ้อนที่ประกอบด้วยสองส่วนประกอบ ได้แก่ T1R2 และ T1R3 ข้อมูลเชิงโครงสร้างเกี่ยวกับตัวรับนี้ ซึ่งได้รับการตีพิมพ์ในปี 2025 ช่วยให้นักวิจัยสามารถสร้างแบบจำลองการจับกันของโมเลกุลผู้เข้าชิงกับตัวรับได้

กระบวนการคัดกรองแบบผสมผสานได้จำกัดกลุ่มตัวเลือกให้แคบลงเหลือ 556 สารประกอบ ซึ่งนักวิจัยได้คัดเลือกสารประกอบ 92 ชนิดสำหรับทำการตรวจสอบเพิ่มเติม ในจำนวนนี้ 43 ชนิดมีศูนย์กลางไครัล (chiral center) ไม่เกินหนึ่งตำแหน่ง ซึ่งเป็นคุณลักษณะที่อาจสร้างความยุ่งยากให้แก่การผลิตและการทดสอบทางเคมีเนื่องจากโมเลกุลสามารถปรากฏในรูปแบบภาพสะท้อนในกระจกได้ ส่วนอีก 49 ชนิดที่เหลือได้รับความสำคัญลำดับแรกเนื่องจากแบบจำลองทำนายว่าจะให้ความหวานที่เข้มข้นกว่าและมีความขมน้อยกว่า

นักวิจัยยังพบว่า 14 รายการจากบรรดา 92 สารประกอบผู้เข้าชิง เคยปรากฏมาก่อนในสิทธิบัตรที่อธิบายถึงสารประกอบที่ทำปฏิกิริยากับตัวรับรสหวาน

นอกจากนี้นักวิทยาศาสตร์ยังระบุถึงจุดอ่อนสำคัญในแบบจำลองดังกล่าว นั่นคือการจัดประเภทซูคราโลสผิดพลาดว่าไม่น่าจะให้รสหวาน โดยพวกเขาระบุว่าข้อผิดพลาดนี้เกิดจากข้อจำกัดในตัวอย่างทางเคมีที่นำมาใช้ฝึกฝนอัลกอริทึม

ขั้นตอนถัดไปคือการทดสอบสารประกอบผู้เข้าชิงผ่านการทดลองเพื่อตรวจสอบว่าสารเหล่านั้นให้รสหวานจริงหรือไม่ ความหวานเข้มข้นเพียงใด และมีความปลอดภัยสำหรับการใช้ในผลิตภัณฑ์อาหารหรือไม่