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近日，美国人工智能（AI）植物营养素企业Brightseed对外宣布，其开展的研究已经鉴定出两种对肝脏脂肪和代谢健康有良好生物活性功能的植物分子，并表示这些化合物似乎是营养食品的潜力原料。据悉，该项研究是通过公司的人工智能平台Forager完成的，该平台主要探究植物营养素及其对人类健康的影响。

肝脏是人体的主要代谢器官，健康的肝脏有助于避免代谢状况，如2型糖尿病、心血管疾病和非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）。NAFLD是一种复杂的代谢紊乱，会形成肝脏脂肪堆积，脂肪肝经常致残，偶尔会导致肝硬化。

NAFLD是西方国家最常见的肝脏异常，与代谢综合征、肥胖和糖尿病的流行相似。目前，1/4的美国成年人存在该问题，美国医疗保健系统每年为此大约花费320亿美元。尽管NAFLD存在许多危险因素，但目前美国并没有批准相关疗法来缓解这种健康状况。

天然植物世界是一个非常丰富且未知的、有益于健康的强大小分子来源。有了人工智能和机器学习，目前能够以以前无法达到的速度、规模和精度水平，在这个尚未探索的世界中遨游。这些临床前研究结果为一种天然的肝脏健康解决方案提供科学数据，即激活特定的人类生物靶点，以应对正在出现的全球健康危机。

图源：Getty Images

清除肝脏脂肪细胞是一个非常有潜力的方向，即使在临床前阶段。Brightseed推动健康产品和营养产品品牌能够更有效地发现新的天然解决方案。这些发现可能对全球20多亿慢性代谢性疾病高危人群产生深远影响。Brightseed将在2021年确定候选植物化合物，并推进临床试验。

2/3的小分子药物最初来源于植物、细菌和真菌中发现的天然化合物，但其中99%的化合物仍未被发现。植物营养素是食用和药用植物王国中“隐藏”的天然化合物，Forager人工智能可创建一个更广泛的化合物数据库，从中进行筛选和鉴定。进而解决这种“营养暗物质”问题，阐明植物营养素对健康的全面益处。

Forager平台旨在帮助食品饮料生产商研发具有意义的差异化产品，这些产品来自特定的植物来源。通过数字化的模型来做预测，人工智能可以越来越准确地预测这些植物营养素小分子的功能和好处。目前为止，Forager已经在可食用和药用植物中确定了大约70万种具有健康功效的天然化合物，并且预计到2025年将超过1000万种。

图源：Brightseed官网

植物营养素可以为人类提供显著的健康益处。然而，目前科学已知的这些化合物中不到1%。使用Brightseed植物化合物库数据的计算方法，Forager平台鉴定出两种具有生物活性功能的天然化合物，N-反式-咖啡酰酪胺（NTC）和N-反式-阿魏酰酪胺（NTF），研究发现该化合物通过一种新的生物机制控制肝脏脂肪的积累和清除。目前，Forager在80多种常见的食用植物中发现了NTC和NTF。

在临床前研究中，NTC和NTF作为有效的HNF4a激活因子，通过诱导脂肪吞噬，促进高脂饮食小鼠脂肪变性肝脏的脂肪清除。HNF4a是一种中枢代谢调节因子，由于长期暴饮暴食导致血液中的脂肪水平升高而受损。

在适当的剂量下，高脂肪饮食的老鼠摄入NTC和NTF，其HNF4a的正常功能得到恢复，包括维持血液中健康的脂质和糖水平，使器官功能正常，这些结果是通过细胞来源的人胰岛素启动子激活试验得到证实。

基于其体内作用和安全性，这些新的化合物被Forager鉴定为营养药物的候选者，可帮助维持肝脏健康和健康的新陈代谢。Brightseed公司药学和科学事务高级副总裁Carol Lynn Berseth博士表示，这些天然化合物对中枢代谢调节因子的强大活性在科学文献中从未被观察到。

目前，关于NTC和NTF的临床前数据于2020年已经发表在《肝脏病学》杂志第72卷第1期。Brightseed公司CEO Jim Flatt博士表示，这些临床前发现是一个重要的里程，Brightseed将在2021年推动NTC和NTF的临床试验研究。公司正积极地为这一重要发现寻求广泛的知识产权，目前有8项与这一发现相关的专利申请。

目前，越来越多消费者正在寻找能促进健康的功能食品和饮料。市场上许多品牌产品比较注重去除其中的有害物质（糖、脂肪、盐和合成物），而不是保留好的物质，也不优化那些真正有利于健康的活性化合物。事实上，植物营养素“隐藏”在常规的农业供应链中，比如农副产品、植物基产品、药品、食品、浪费或未被使用的植物部位等，这些都为新产品概念提供充足的机会。

2020年6月，Brightseed与达能合作，使用AI将在大豆中鉴定出未知的化合物，并预测以前未发现的对健康的益处，然后通过临床测试验证其发现。同时，Forager平台也被Pharmavite公司采用，以类似的方式识别未被发现的植物营养素，并将其整合到Pharmavite品牌和营养补充剂组合中，包括Nature Made。

食品作为药物在治疗饮食相关疾病（如糖尿病）方面具有巨大潜力，这是高级微量营养的核心理念。Forager可从寻求影响的特定健康目标和生物途径（如睡眠）开始，并确定在整个植物供应链中存在哪些植物营养素可以对该目标产生可衡量的健康效益。

图源：Nuritas官网

2018年，巴斯夫与爱尔兰企业Nuritas合作利用人工智能的方法，从天然糙米蛋白中提取出新一代活性肽Peptide。该营养成分可通过调节运动后修复期间的炎症反应，帮助消费者保持活力运动的生活方式。此外，Nuritas正在部署其技术平台，利用AI和DNA分析来预测、解锁和验证天然食品来源的高效肽。

随着植物蛋白市场的走红，智利NotCo通过AI系统Giuseppe来探索具有潜力的植物原料，去匹配相近的肉类蛋白。这是一种机器学习软件，可以绘制出植物基因特性与动物基因特性之间的相似性，通过这些数据性的图谱去筛选有相关性的原料，已经获得市场投资公司的关注。

图源：NotCo官网

比如，NotMilk产品主要是菠萝和卷心菜，这两种成分不会出现在植物奶配方中，而NotCo技术平台发现，该成分组合后可产生内酯，乳制品中存在的一种芳香化合物，会告知人们的大脑这是牛奶。虽然在厨房里反复试验可以确定这种水果和蔬菜组合可能会很好，计算机算法在几秒钟内就确定这一点。

未来，更多新活性生物物质将通过AI智能技术被鉴别出来，这些原料在产品配方研发方面提供新的思路和方式。当然AI技术在整个产品的趋势判断、原料可追溯、供应链安全性和持续性方面也有很重要的角色。随着科学技术的不断发展，未来AI技术将成为企业市场竞争的关键点和差异方向。