酵素真相

07-12

　　作者：張金偉　　來源：科學貓頭鷹　　據說「酵素」二字來源於日本，卻發展於台灣，火爆於中國。近幾年，酵素作為保健品，號稱保健功能強大、有神效，在網上非常熱銷。那麼，酵素究竟是什麼？　　酵素的本質是一類具有催化功能的蛋白，但不包括核酶（ribozyme）；在國內叫酶，並不是什麼新鮮的東西。古時釀酒、製作飴糖就是酶最早的應用，只不過當時並不清楚發酵就是酶在起作用。　　酶的發現非常複雜且經歷了上百年時間，直到19世紀，人們才真正開始認識酶。研究酶用得最多的微生物就是酵母。19世紀中葉，以著名的法國大科學家Pasteur為代表的主流觀點認為，在酵母細胞中存在一種活性物質，並把這種物質命名為Ferments。　　19世紀關於酶的研究非常廣泛，當時的科學家不僅研究了酵母，還研究了其他生物。1833年，法國的Payen和Persoz發現磨碎的麥芽液體能使澱粉分解，於是將這個能分解澱粉的物質命名為Diastase，即澱粉酶。1836年, 德國科學家Schwann在研究消化的過程中發現了Pepsin，即胃蛋白酶。1876年，德國科學家Kühne也從腸道中發現了Trypsin，即胰蛋白酶。　　為了區別，Kühne把從生物體提取的活性物質叫Enzyme。這個名詞來自希臘文，意為「在酵母中」，因為它們類似酵母中的Ferments。由於Ferments和Enzyme很相似，所以當時的科學家並不清楚它們的區別，這個面紗直到1897年才被揭開。德國Büchner兄弟做了一個非常知名的實驗，他們研磨酵母細胞，製作了不含有細胞的提取液。他們發現，這種液體依然能夠像酵母細胞一樣，把葡萄糖轉化成乙醇和二氧化碳。這個實驗證明了起發酵作用的是細胞內容物，是可以離開細胞發揮作用的，從而否定了Pasteur關於發酵只是酵母細胞在起作用的觀點。由於這項發現，Büchner獲得了1907年的諾貝爾化學獎。　　當然，後來的研究證明了，酵母可以產生很多種酶，它們才是酵母起作用的關鍵。和從生物體提取的酶一樣，這些酶都是具有催化功能的蛋白。Ferments和Enzyme指的都是同一類物質，只不過日本、台灣翻譯成「酵素」，中國大陸翻譯成酶罷了。　　既然酶的本質是一類具有催化功能的蛋白，那麼它在我們的生活中體現在哪些方面呢？　　各種酶在醫學上有著廣泛應用。比如葡萄糖氧化酶能與血液中的葡萄糖發生顏色反應，而通過顏色的變化即可知道血糖含量，於是就使用葡萄糖氧化酶製作血糖檢測試紙，監測糖尿病患者的血糖指標非常方便；缺乏胃蛋白酶的胃病患者消化功能會受到影響，醫生可能會給他們開胃蛋白酶口服藥物，以協助其消化；如果因為常吃含較多膳食纖維的食物（比如豆類）導致脹氣，我們可以吃半乳糖苷酶，減少膳食纖維在腸道發酵產生的氣體。　　在食品工業中，酶的應用更為廣泛。在啤酒生產過程中加入蛋白酶可以使啤酒更澄清，加入葡萄糖氧化酶可以去除啤酒中的氧氣，防止變質；在果汁加工過程中會使用多種非澱粉多糖酶，可以分解果膠、纖維素和半纖維素等，以提高果汁質量和得率；在肉類加工中，可以加入溶菌酶，可以殺菌保鮮。　　紡織行業使用纖維素酶去除布匹表面的纖維，使布匹更光滑；耐鹼性的蛋白酶、澱粉酶可以應用在洗滌劑中，增加清潔效果。洗衣粉加酶已是業內常態。　　酶還廣泛運用在畜牧業上。飼料中加酶，可以增加飼料的消化吸收效率，節約某些原料的用量。比如植酸酶，它是飼料行業使用最廣泛的酶，它可以分解植物飼料中的植酸，釋放被植酸結合的磷，節約無機磷的使用，保護礦山和環境。我國的轉植酸酶基因玉米已經成功研發，如果商業化種植就可以省去在飼料中添加植酸酶這一步，可惜由於政策的保守和非科學的輿論壓力，一直沒能推廣。　　工業用酶都需要特定的酶學特性，即酶發揮作用需要特定的溫度和酸鹼度，一旦條件變化，酶的作用就會受到影響，甚至失去活性。比如飼料，不僅需要各種酶耐80攝氏度以上的加工溫度，還需要耐動物胃酸，否則效率會打折扣。又比如洗滌用的酶一般需要耐鹼、烘培使用的酶需要耐高溫。　　工業酶的需求量很大，且必須具備特定的酶學特性，如果僅僅依靠從動植物中提取天然酶，或者通過自然篩選培育生產酶的菌種，是無法滿足工業生產需要的，因此，科學家經過多年努力，運用轉基因技術改造菌種，通過給菌種引入耐溫、耐酸或耐鹼的基因，產生了具備相應特性的各種酶。現在，通過微生物發酵技術已經解決了酶產量的問題，　　以上說的都是有關酶的一些知識，可能大家更關心的是酶（酵素）是否有保健作用。其實，從上述的知識中，我們已經能得到否定的答案了。　　僅需簡單分析即可得出結論。　　首先，人體內不需要額外補充酶，經過長期的進化，體內的消化酶已經完全能滿足需要。對於食物中的不易消化的纖維素和半纖維素也不用服用酶來協助消化，因為他們對身體有益。只有某些別病理情況下可以額外補充酶，比如補充胃蛋白酶，乳糖不耐或脹氣時可以補充半乳糖苷酶。　　其次，商家兜售的酵素據說是用幾十種蔬菜、上百種水果混合發酵得來的，含有很多活性成分。且不說是否真有發酵過程，稍有閱歷的人都會明白，沒有一個企業會弱智到去找不同季節和產地的幾十種蔬菜以及幾百種水果作原料來生產產品。一是原料採購難度極大，二是根本無法保證質量。所以，以此為噱頭的產品根本不用進一步分析，就可以斷定是騙子產品。　　再次，此類產品多直接加了酵母，酵母含有很多酶可以促進消化，有些消食片就是酵母，消化吸收能力提升了，又怎麼可以減肥瘦臉呢？假設該類產品的確是經過了發酵的併產生了各種酶，這些酶同時就能把水果蔬菜的纖維、半纖維素等膳食纖維分解掉，而這是沒必要的。所以，兜售的酵素類產品甚至還不如直接喝鮮榨果蔬汁。　　總而言之，酵素及其產品沒有那麼神奇。如果商家良心還沒壞盡，此類產品一般就是使用了廉價的微生物發酵的提取物，再加入各種果蔬調味劑，搭配成一種混合型飲料。所以，不管兜售的酵素含有什麼酶，液態還是固態，我們都不需要。