益生菌在人類健康的應用，已從過去單純的腸胃保健，逐步擴展至更廣泛的全身性功能調控。這些對人體有益的活性微生物，能透過定殖於腸道、調節免疫功能、促進代謝以及抑制有害微生物等多重機制，維持體內環境的穩定。特別是在日益受到重視的「腸─腦軸」（gut–brain axis）領域，越來越多證據顯示，腸道微生物群不僅與情緒、壓力相關，也可能參與認知功能與神經退化性疾病的發展。因此，益生菌不僅是預防疾病的工具，更是促進大腦健康的潛力新星。
本研究由長庚大學醫學院生化學科吳嘉霖教授、微生物免疫學科賴志河教授與景岳生物科技股份有限公司合作，透過產學整合資源進行跨領域創新研究。計畫獲國科會南部科學園區精進產學合作計畫支持，運用具完整大腦器官與學習記憶能力的模式生物──果蠅（Drosophila melanogaster），深入探討特定乳酸菌對大腦功能的潛在影響。我們成功從十五種不同菌株中，篩選出兩株具明顯促進記憶功能的益生菌：Lactobacillus acidophilus 與 Lacticaseibacillus rhamnosus。研究顯示，其作用機制為提升腦內乳酸脫氫酶（lactate dehydrogenase, LDH）表現，進而增加乙醯膽鹼（acetylcholine）含量。乙醯膽鹼是腦內重要的興奮性神經傳導物質，過往研究已證實，阿茲海默症患者的大腦乙醯膽鹼含量顯著降低。我們的研究結果顯示，經過五天餵食益生菌的果蠅，在嗅覺聯想記憶測驗中表現明顯提升；當兩株菌混合餵食時，更展現出協同作用。餵食益生菌的果蠅對訓練氣味出現更強烈的神經活性反應，這一現象在果蠅大腦的學習與記憶中樞──蕈狀體（mushroom body）被清楚觀察到。因此，食用益生菌不僅能增加乙醯膽鹼含量，更能同時促進蕈狀體神經活性，進而延長記憶維持時間。
全球高齡化已成不可逆趨勢。根據世界衛生組織估計，至2050年，全球65歲以上人口將達16億人，失智症（如阿茲海默症）患者數將倍增。這些疾病往往在發病前10至15年即出現「輕度認知障礙」，若能在此階段介入，將有望延緩甚至逆轉病程。現有藥物多針對症狀處理，副作用大且療效有限，因此，天然、安全且具預防性的策略尤為迫切。我們的研究證實，益生菌能提高神經元能量代謝與神經傳導物質合成，這些皆是維持認知功能與記憶力的關鍵因素。若能應用於銀髮族群，不僅可改善健忘的早期徵兆，更有機會成為延緩失智的重要保健方案。另一方面，學齡兒童亦面臨注意力不集中、記憶力不足等挑戰；特別是在高壓應試環境下，學生常出現「讀過就忘」、「記憶斷片」等現象。根據兒童發展研究，學習能力與神經元訊息傳遞效率密切相關，若能促進神經元活性，將有助於強化記憶與學習成果。而益生菌兼具「無副作用」與「可長期使用」的優勢，因而更具吸引力。
本研究為全球首度以實驗證據證實，特定益生菌能直接提升記憶力，並明確指出其作用機轉，成功將益生菌的應用從「腸道保健」推向「腦部功能調控」的新領域。由於該發現具突破性，研究成果發表於高品質期刊 Gut Microbes（2024;16(1):2316533，impact factor 12.2），並已取得台灣、美國、中國及歐盟等多國專利保護，相關產品亦已上市。
結合產學合作、專利佈局與市場導向開發，我們不僅拓展了科學研究的邊界，也將為人類提供安全且創新的認知與記憶解決方案。未來，長庚大學醫學院研究團隊將持續深化研究並接軌臨床應用，致力於將基礎研究拓展至人類健康所需，為台灣乃至全球健康產業注入新活力。