植物酵素的利用與發展綜述

周銀喚

摘要：植物酵素作為發酵產業中的一種功能性產品，是植物發酵液中的重要生物活性物質，憑借著其特有的優勢在發酵產業中脫穎而出，深受眾多的生產商和消費者的青睞，尤其是其在食品工業，農業生產，化妝品行業甚至是醫藥產業的快速發展，使人們越來越重視酵素。而本文則就植物酵素的利用以及發展進行了大致的概括總結。

關鍵詞：植物發酵液;發酵;植物酵素;

Abstract：As a functional product in the fermentation industry， plant enzymes are important biologically active substances in plant fermentation broths. With their unique advantages in the fermentation industry， they are favored by many manufacturers and consumers， especially Its rapid development in the food industry， agricultural production， cosmetics industry and even pharmaceutical industry has made people pay more and more attention to enzymes. This article outlines the use and development of plant enzymes.

Keywords：Plant Fermentation Liquid; Fermentation; Enzyme

1.植物酵素

植物發酵液（plant fermented extract， PFE），通常是將各種新鮮的蔬菜、水果、糙米、藥食同源中藥等植物原料經過榨汁或萃取等一系列工藝后再添加發酵菌株如酵母菌、乳酸菌等微生物進行發酵[1]，然后產生含有豐富的糖類、有機酸、礦物質、維生素、酚類、萜類等營養成分以及一些重要的酶類等生物活性物質的混合發酵液[1-3]。通過發酵這個重要的工藝，使得所采用的植物原材料的質量得到了改善的同時也去除了部分的不良成分，進而使得對人身體有益的成分得到加強，最終產生并保留了許多有益于身體發展的植物酵素。

酵素最初是對酶的一種稱呼，如今伴隨著發酵工藝的發展利用，酵素多被用來指稱由植物原料發酵所產生的植物發酵液中的活性物質，即“植物酵素”。其中“環保酵素”可謂是家喻戶曉，環保酵素通過便宜和來源較為廣泛的原料以及簡單易行的發酵過程便可得到具有多種用途的酵素而受到了大眾的歡迎與喜愛。有研究發現植物酵素在抗氧化、助消化、提高免疫力及調理腸道等方面具有良好的作用， 這在一定程度上證明了植物酵素可能具有調節腸易激綜合征（irritable bowel syndrome， IBS）患者腸道菌群、輔助治療IBS方面的潛在功效[4].

2.植物酵素的制備過程

酵素制備工藝流程[5]：

不同的植物酵素其所需要的最適發酵條件以及菌種可能會不同，在發酵之前需要查閱參考相應的文獻確定好合適的方案，按照方案進行發酵，發酵過程中要注意以下幾個影響酵素發酵質量和產量的因素：

（1）發酵原料

發酵原料可以是蔬菜、水果等，查閱文獻可知目前通過發酵產酵素比較常用原料是水果和糙米，其中以水果為發酵原料的成本相對來說較高一些，需注意的是不同的發酵原料產生的酵素是不一樣的，比如糙米發酵所產生的酵素，糙米酵素中富含 VB1 和 VE，且含量顯著高于糙米本身，此外還富含γ- 氨基丁酸（GABA）、谷胱甘肽、γ- 谷維醇、米糠纖維等多種生理活性成分[5]。相對于糙米作為發酵原料來說，研究表明用蘋果汁、柑橘、梨汁、胡蘿卜汁按一定比例配制，經過發酵后，其酵素中的VC、葉酸和β-胡蘿卜素含量更豐富[5]。所以根據需求選擇不同的發酵原料將決定所產生的酵素的成分和功能。

（2）發酵菌種的選育

經查閱發現大量的有關酵素文獻中發酵菌種大多是酵母菌，也有部分是乳酸菌，且通常情況下酵母菌是被用在科研發酵，而乳酸菌則是被用于工業生產中。

目前我國主要是采用單一的酵母菌作為發酵菌種，這種發酵在發酵質量和產量上來說不如混合菌發酵[6]，所以在發酵中利用混合菌發酵的方法也是產植物酵素發酵研究中一個值得研究的方向。

（3）培養基的選擇與制備

培養基的成分直接關系到發酵產生酵素的質量情況，所以選擇發酵培養基的時候要提前查閱文獻并結合自己的實際發酵情況去選擇最適的培養基，在這個過程中可以通過正交試驗的方法去選擇并優化各種成分和用量，以便確定最佳的發酵培養基。

（4）發酵條件的設置

除了發酵菌種和培養基這兩個因素外，發酵條件也直接決定了發酵的成敗與否。對于發酵條件的確定可以在單因素實驗的基礎上采用正交試驗的方法去確定最適的發酵條件，主要包括發酵的最適溫度、最佳Ph、濕度、氧氣含量、發酵時間等條件。

（5）發酵產品檢驗指標的選擇

發酵過后需要對發酵的產品進行驗證，比如在糙米發酵過程中γ- 氨基丁酸是糙米酵素中一種重要的物質，所以它的含量可以在一定程度上反映出糙米酵素的產量與營養價值，因此選用γ- 氨基丁酸作為評價指標是比較合適的[5]。

根據不同的發酵種類選擇不同的評價指標對發酵產品進行檢驗，在明確發酵質量的同時還可以以此為基礎不同的去優化發酵過程。

3.植物酵素的應用

現代社會人們飲食不規律、運動時間少，由氧化脅迫、腸道菌群紊亂所導致的消化系統疾病、代謝性疾病、心血管疾病等發病頻繁[7，8]。經過查閱大量的國內外文獻發現：酵素食品大多具有一定的抗氧化能力和幫助消化、參與調節腸道菌群的功能[9]。

陳歷水[10]等研究發現有些發酵果蔬汁產品中的生理活性物質酵素能夠改善營養健康、調節胃腸道、提高免疫能力、抑制有害菌。這一功能的發現將有助于促進疾病的治療和預防。

劉秀紅[11]研究發現酵素食品具有在早期促進肝再生的重要功能。

侯維等[12]等研究發現植物酵素食對于肝衰竭的大鼠能夠提高其腸粘膜的屏障功能，在一定程度上促進肝功能的恢復。

作為發酵產生酵素的發酵菌種中的酵母菌、乳酸菌，它們可用于開發新型的功能性食品，這樣不但提高了加工制品的營養價值，同時也可以改變原食品的組織狀態和風味[13]，另外有研究表明在酸奶生產過程中如果添加一定量的糙米酵素產品，可顯著加快酸奶發酵菌種產酸和生長速度，促進乳酸發酵[14，15]。

曲佳樂[16]等研究發現植物酵素可以顯著地促進酒精的分解進而達到解酒的效果，進一步確定植物酵素保護肝臟的作用。

酵素中的多種酶類物質通過分解體內的廢物成小分子進而將廢物排除體外，相當于人體內的清道夫，促進了身體的新陳代謝的進程。除了對人體內的廢物有分解清除作用外，酵素也可以在一定程度上分解并清除人體的部分死細胞，同時有研究表明酵素也能夠促進正常細胞的功能，在一定程度上幫助再生受損的細胞，在促進細胞的正常化的同時也有利于皮膚保持彈性[17]。這一發現極大地促進了酵素在化妝品的發展。

王智鼎[18]等通過小鼠實驗證明了混合果蔬發酵飲品中的植物酵素在一定程度上增強了機體免疫力。

此外植物發酵液稀釋后能作為清潔劑，在去除異味，清潔油污等方面具有非常好的效果。植物發酵液產生的酵素的一大特點便是富含多種酶類的活性物質，因此可以利用其分解一些污漬和病原微生物，進而在一定程度上有助于個人衛生的保持與維護。

最近流行的環保發酵液以其顯著的優點被廣泛的應用于人們的農業生產中，它可以有效地改良土壤的品質，增加土壤的肥力，進而在一定程度上促進農作物的產量。此外環保發酵液也可以有效地降低農作物對化學藥劑的依賴，進一步減少人們收獲的農作物中的農藥殘留。

4.植物酵素在應用中存在的問題以及展望

目前我國在植物酵素方面主要存在兩個大的問題，其一：由于我國對植物酵素的研究和開發的時間相對較晚，因此國內關于植物酵素方面的技術標準和產品的質量標準還沒有頒布較為完善的相關規定，且QS認證或認證產品較少，所以目前市場上的酵素類產品的質量仍不能完全得到大眾的信任與推廣，這在一定程度上阻礙了植物酵素的發展與進步，因此這方面需要加強管理。此外相對于日美國家的酵素的發酵工藝，酵素產品以及產生酵素的菌種來說，我國在這方面的研究要薄弱得多，因此若要提高我國酵素方面的實力，可從以上幾個方面入手，促進我國酵素方面的發展，提高其競爭力與影響力，讓酵素更好地服務于人們。

另一個問題：眾所周知，發酵作為一個相對復雜的工藝，其過程也是較難控制的，由于我國在發酵工藝、生產技術、加工處理方面相對來說仍舊處于發展較慢的階段，所以目前國內生產的酵素和加工的產品相對來說種類缺乏多樣性，進而使得日美國家的酵素產品在我國呈現較高的價格和地位，導致大多數人根本用不起此類酵素產品。所以在未來的發酵研究中，急需加快對酵素產品的研究速度，同時也要大力開發具有我國知識產權的酵素產品加工的新工藝，比如說采用混合菌種發酵等方法，在保證同樣的原料的同時可以大大提高酵素的產量與質量，進而促使了酵素產品價格的平民化，使得大眾可以使用和享受酵素產品，還可以在此基礎上促進食品、醫療、農業等方面的發展。

伴隨著酵素的各種的功能相繼被科學家們發現，由酵素加工而來的各類產品相繼走進人們的視野并廣受消費者的歡迎。在人們對轉基因食品的安全性抱有十分懷疑的情況下，酵素的產生則在一定程度上促進了食品的發展，未來在食品健康方面，酵素在其發展中將有可能扮演重要的角色。在人們的日常生活、醫療健康、食品工業等的發展中將會占據重要的位置。

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