微風吹過竹林,葉影輕晃,林聲颯颯,一場從土地出發的跨界實驗,正悄悄改寫人們對農業與健康的想像。

根據衛福部國民健康署2020至2022年國民營養健康調查,臺灣成人血糖代謝異常盛行率約11%;而2023年臺灣腎病年報則指出,國內透析人口已接近9萬人,其中近半數與血糖代謝問題相關。兩者間的關聯,凸顯代謝失衡牽動人們的健康。為此,長期深耕心血管研究、同時投入生物醫學材料開發的臺大醫院吳造中教授,持續關注是否有更貼近日常、也更具可及性的健康新解方,而這樣的答案,正藏在竹林間。

回應醫療現況,展開走向土地的跨界探索

醫學與農業,如何在同一條路上相遇?這個問題緣起於臨床現場的長期觀察。身為醫者、長期觀察臨床現況的吳造中指出,在臺灣,代謝問題與腎臟健康緊密相連,現行治療時多著重於延緩健康惡化,但他認為:「如果我們能從源頭出發,開發出對健康有益的產品,能幫大家減少體內毒素的累積,相信必然能改善國人的整體健康狀態。」

一開始,他借鏡參考日本腸道吸附劑的機制,整合了臺灣大學與臺大醫學院資源展開研究,期間也爭取到精準健康之新世代農業計畫的支持,「我們的目標是找到安全又平價的替代材料,開發出人人都用得起的產品。」而植物來源──竹炭,正是最佳解方。於是,由吳造中教授發起,串聯農業、材料科學與臨床醫學,並由林茂欣醫師接手推進人體試驗,一項以臺灣本土竹材為核心的國家級跨領域研究於焉展開。

從材料到劑型,竹炭成為健康調節新工具

綜觀當前市面上的產品,竹炭的功能與應用相當多元,並非新材料,但這項研究的突破,在於如何重新定義它的結構與使用方式。吳造中解釋,「之所以選擇它,是因為球狀的竹炭,能滾動、表面積大,還能保留多孔的結構與吸附代謝毒素的功能。」在這樣的思考下,團隊攜手催生出可以口服的「球形活性竹炭吸附劑(iABC)」。

以臺灣竹材製成的活性竹炭,具多孔結構與高吸附能力,成為開發腸道吸附劑的重要天然材料來源。(圖片提供/吳造中教授)

研發過程中,林峯輝教授將經高溫活化的竹炭與生物可分解高分子材料結合,製作成具高孔隙結構的微球,不僅大幅提升吸附效率,也能順利通過腸道。值得一提的是,經過動物試驗顯示,可成功降低多項尿毒素濃度、改善腎功能指標;如果進一步與益生菌合併使用,更能展現出加乘效果。於此同時,團隊還建構了符合PIC/S GMP規範的熱熔擠製(HME)製程平台,使產品具備穩定量產與進入醫藥體系的潛力,為後續開發藥品鋪路。

從材料設計、製程開發到臨床驗證,這項研究逐步串聯起農業材料、生醫應用與健康管理的完整連結,也讓竹炭從傳統資材,轉化成為深具發展潛力的健康工具。

一條龍整合,開啟本土農業新方向

推動這項研究計畫的成果,不光是串連農業、開發優質產品,更重要的是建立起完整的整合模式。在農業端,團隊成功建立了臺灣本土竹材作為醫藥等級原料的可行路徑,吳造中說:「我們以臺大實驗林與竹山地區的孟宗竹為材料及驗證場域,林峯輝教授與蔡明哲教授現場導入並落實GAP管理制度,並完成多批次原料生產與品質檢測,確保本土原料竹炭未來能穩定供應產品開發。」

林峯輝教授與蔡明哲教授透過導入GAP管理制度,確保原料品質穩定,支撐醫藥等級應用開發。(圖片提供/吳造中教授)

在研發端,團隊也整合了材料科學、醫學與製程技術,從原料處理、劑型設計到功效驗證,逐步建立完整技術鏈;並進一步串聯API原料藥廠與潛在的合作夥伴,推動技術移轉與開發商品的進程。從源頭到終端,這項研究不僅提升了農業資源的附加價值,也為竹產業開啟新的機會與方向。

驗證落地,接力推進精準健康新未來

盤點研發特殊劑型竹質活性碳的研究成果,現階段產品得以先以食品形式進入市場,同時持續累積臨床經驗,「感謝精準健康之新世代農業計畫的資源挹注,幫助我們推進現階段最重要的人體試驗。」林茂欣醫師笑說,所有研究成果已發表於國際期刊,並進入臨床驗證階段,隨著驗證落地,未來也正一步步朝向藥品開發邁進。

回顧這段醫界協力、跨界研發的旅程,不僅打造了對健康有益的新產品,更重新開啟各界對農業資源的價值想像,讓竹材也能成為創新工具之一,真正陪伴人們從土地出發,走向精準健康的未來。

國家科學及技術委員會

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