植物酵素的利用与发展综述

周银唤

摘要：植物酵素作为发酵产业中的一种功能性产品，是植物发酵液中的重要生物活性物质，凭借着其特有的优势在发酵产业中脱颖而出，深受众多的生产商和消费者的青睐，尤其是其在食品工业，农业生产，化妆品行业甚至是医药产业的快速发展，使人们越来越重视酵素。而本文则就植物酵素的利用以及发展进行了大致的概括总结。

关键词：植物发酵液;发酵;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

植物发酵液（plant fermented extract， PFE），通常是将各种新鲜的蔬菜、水果、糙米、药食同源中药等植物原料经过榨汁或萃取等一系列工艺后再添加发酵菌株如酵母菌、乳酸菌等微生物进行发酵[1]，然后产生含有丰富的糖类、有机酸、矿物质、维生素、酚类、萜类等营养成分以及一些重要的酶类等生物活性物质的混合发酵液[1-3]。通过发酵这个重要的工艺，使得所采用的植物原材料的质量得到了改善的同时也去除了部分的不良成分，进而使得对人身体有益的成分得到加强，最终产生并保留了许多有益于身体发展的植物酵素。

酵素最初是对酶的一种称呼，如今伴随着发酵工艺的发展利用，酵素多被用来指称由植物原料发酵所产生的植物发酵液中的活性物质，即“植物酵素”。其中“环保酵素”可谓是家喻户晓，环保酵素通过便宜和来源较为广泛的原料以及简单易行的发酵过程便可得到具有多种用途的酵素而受到了大众的欢迎与喜爱。有研究发现植物酵素在抗氧化、助消化、提高免疫力及调理肠道等方面具有良好的作用， 这在一定程度上证明了植物酵素可能具有调节肠易激综合征（irritable bowel syndrome， IBS）患者肠道菌群、辅助治疗IBS方面的潜在功效[4].

2.植物酵素的制备过程

酵素制备工艺流程[5]：

不同的植物酵素其所需要的最适发酵条件以及菌种可能会不同，在发酵之前需要查阅参考相应的文献确定好合适的方案，按照方案进行发酵，发酵过程中要注意以下几个影响酵素发酵质量和产量的因素：

（1）发酵原料

发酵原料可以是蔬菜、水果等，查阅文献可知目前通过发酵产酵素比较常用原料是水果和糙米，其中以水果为发酵原料的成本相对来说较高一些，需注意的是不同的发酵原料产生的酵素是不一样的，比如糙米发酵所产生的酵素，糙米酵素中富含 VB1 和 VE，且含量显著高于糙米本身，此外还富含γ- 氨基丁酸（GABA）、谷胱甘肽、γ- 谷维醇、米糠纤维等多种生理活性成分[5]。相对于糙米作为发酵原料来说，研究表明用苹果汁、柑橘、梨汁、胡萝卜汁按一定比例配制，经过发酵后，其酵素中的VC、叶酸和β-胡萝卜素含量更丰富[5]。所以根据需求选择不同的发酵原料将决定所产生的酵素的成分和功能。

（2）发酵菌种的选育

经查阅发现大量的有关酵素文献中发酵菌种大多是酵母菌，也有部分是乳酸菌，且通常情况下酵母菌是被用在科研发酵，而乳酸菌则是被用于工业生产中。

目前我国主要是采用单一的酵母菌作为发酵菌种，这种发酵在发酵质量和产量上来说不如混合菌发酵[6]，所以在发酵中利用混合菌发酵的方法也是产植物酵素发酵研究中一个值得研究的方向。

（3）培养基的选择与制备

培养基的成分直接关系到发酵产生酵素的质量情況，所以选择发酵培养基的时候要提前查阅文献并结合自己的实际发酵情况去选择最适的培养基，在这个过程中可以通过正交试验的方法去选择并优化各种成分和用量，以便确定最佳的发酵培养基。

（4）发酵条件的设置

除了发酵菌种和培养基这两个因素外，发酵条件也直接决定了发酵的成败与否。对于发酵条件的确定可以在单因素实验的基础上采用正交试验的方法去确定最适的发酵条件，主要包括发酵的最适温度、最佳Ph、湿度、氧气含量、发酵时间等条件。

（5）发酵产品检验指标的选择

发酵过后需要对发酵的产品进行验证，比如在糙米发酵过程中γ- 氨基丁酸是糙米酵素中一种重要的物质，所以它的含量可以在一定程度上反映出糙米酵素的产量与营养价值，因此选用γ- 氨基丁酸作为评价指标是比较合适的[5]。

根据不同的发酵种类选择不同的评价指标对发酵产品进行检验，在明确发酵质量的同时还可以以此为基础不同的去优化发酵过程。

3.植物酵素的应用

现代社会人们饮食不规律、运动时间少，由氧化胁迫、肠道菌群紊乱所导致的消化系统疾病、代谢性疾病、心血管疾病等发病频繁[7，8]。经过查阅大量的国内外文献发现：酵素食品大多具有一定的抗氧化能力和帮助消化、参与调节肠道菌群的功能[9]。

陳历水[10]等研究发现有些发酵果蔬汁产品中的生理活性物质酵素能够改善营养健康、调节胃肠道、提高免疫能力、抑制有害菌。这一功能的发现将有助于促进疾病的治疗和预防。

刘秀红[11]研究发现酵素食品具有在早期促进肝再生的重要功能。

侯维等[12]等研究发现植物酵素食对于肝衰竭的大鼠能够提高其肠粘膜的屏障功能，在一定程度上促进肝功能的恢复。

作为发酵产生酵素的发酵菌种中的酵母菌、乳酸菌，它们可用于开发新型的功能性食品，这样不但提高了加工制品的营养价值，同时也可以改变原食品的组织状态和风味[13]，另外有研究表明在酸奶生产过程中如果添加一定量的糙米酵素产品，可显著加快酸奶发酵菌种产酸和生长速度，促进乳酸发酵[14，15]。

曲佳乐[16]等研究发现植物酵素可以显著地促进酒精的分解进而达到解酒的效果，进一步确定植物酵素保护肝脏的作用。

酵素中的多种酶类物质通过分解体内的废物成小分子进而将废物排除体外，相当于人体内的清道夫，促进了身体的新陈代谢的进程。除了对人体内的废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体的部分死细胞，同时有研究表明酵素也能够促进正常细胞的功能，在一定程度上帮助再生受损的细胞，在促进细胞的正常化的同时也有利于皮肤保持弹性[17]。这一发现极大地促进了酵素在化妆品的发展。

王智鼎[18]等通过小鼠实验证明了混合果蔬发酵饮品中的植物酵素在一定程度上增强了机体免疫力。

此外植物发酵液稀释后能作为清洁剂，在去除异味，清洁油污等方面具有非常好的效果。植物发酵液产生的酵素的一大特点便是富含多种酶类的活性物质，因此可以利用其分解一些污渍和病原微生物，进而在一定程度上有助于个人卫生的保持与维护。

最近流行的环保发酵液以其显著的优点被广泛的应用于人们的农业生产中，它可以有效地改良土壤的品质，增加土壤的肥力，进而在一定程度上促进农作物的产量。此外环保发酵液也可以有效地降低农作物对化学药剂的依赖，进一步减少人们收获的农作物中的农药残留。

4.植物酵素在应用中存在的问题以及展望

目前我国在植物酵素方面主要存在两个大的问题，其一：由于我国对植物酵素的研究和开发的时间相对较晚，因此国内关于植物酵素方面的技术标准和产品的质量标准还没有颁布较为完善的相关规定，且QS认证或认证产品较少，所以目前市场上的酵素类产品的质量仍不能完全得到大众的信任与推广，这在一定程度上阻碍了植物酵素的发展与进步，因此这方面需要加强管理。此外相对于日美国家的酵素的发酵工艺，酵素产品以及产生酵素的菌种来说，我国在这方面的研究要薄弱得多，因此若要提高我国酵素方面的实力，可从以上几个方面入手，促进我国酵素方面的发展，提高其竞争力与影响力，让酵素更好地服务于人们。

另一个问题：众所周知，发酵作为一个相对复杂的工艺，其过程也是较难控制的，由于我国在发酵工艺、生产技术、加工处理方面相对来说仍旧处于发展较慢的阶段，所以目前国内生产的酵素和加工的产品相对来说种类缺乏多样性，进而使得日美国家的酵素产品在我国呈现较高的价格和地位，导致大多数人根本用不起此类酵素产品。所以在未来的发酵研究中，急需加快对酵素产品的研究速度，同时也要大力开发具有我国知识产权的酵素产品加工的新工艺，比如说采用混合菌种发酵等方法，在保证同样的原料的同时可以大大提高酵素的产量与质量，进而促使了酵素产品价格的平民化，使得大众可以使用和享受酵素产品，还可以在此基础上促进食品、医疗、农业等方面的发展。

伴随着酵素的各种的功能相继被科学家们发现，由酵素加工而来的各类产品相继走进人们的视野并广受消费者的欢迎。在人们对转基因食品的安全性抱有十分怀疑的情况下，酵素的产生则在一定程度上促进了食品的发展，未来在食品健康方面，酵素在其发展中将有可能扮演重要的角色。在人们的日常生活、医疗健康、食品工业等的发展中将会占据重要的位置。

[参考文献]

[1]李晓青，刘俊江，陈宏运，等.植物发酵液的发展及其功效[J].农产品加工（学刊），2014（1）：70-72

[2]Kuwaki Shinsuke， Nakajima Nobuyshi， Tanaka Hidehiko， et al. Plant -based Paste Fermented by Lactic Acid Bacteria and Yeast： Functional Analysis and Possibility of Application to Functional food[J]. Biochemistry Insights， 2012，5： 21-29

[3]Okada Hideki， Fukushi Eri， Yamamori Akira， et al. Structural anal- ysis of three novel trisaccharides isolated from the fermented bever- age of plant extracts[J]. Chemistry Central Journal， 2009， 3（1）： 8

[4]Moussa L， Bézirard V， Salvador-Cartier C， Bacquié V， Houdeau E， Théodorou V. A new soy germ fermented ingredient displays estrogenic and protease inhibitor activities able to prevent irritable bowel syndrome-like symptoms in stressed female rats. Clin Nutr 2013; 32： 51-58 [PMID： 22727545 DOI： 10.1016/j.clnu.2012.05.021]

[5]袁周率，易兴建，许静雅，李琼轩，郭时印.糙米酵素发酵工艺的研究[J].农产品加工（学刊），2013（22）：26-28+31.

[6]张丽萍，李志江，王立东. 糙米酵素发酵剂筛选分离及应用研究 [J] . 中国食品添加剂，2006 （1）：135-138，131. 张华，王静，徐德昌，等. 发芽糙米功能因子γ-氨基丁酸

[7]王晓宇，杜国荣，李华.抗氧化能力的体外测定方法研究进展[J].食品与生物技术学报，2012，31（3）：248.

[8]陆颖影，胡国勇，王兴鹏.肠道菌群与相关代谢性及消化系统疾病的关系[J].国际消化病杂志，2015，35（2）：126-128.

[9]戴凌燕，关琛，翟爱华，等.糙米酵素提取物对高血脂大鼠脏器及消化酶影响的研究[J].农产品加工（ 创新版），2010（ 4） ： 21 - 24.

[10]陈历水，丁庆波，吴伟莉，刘佳，苏晓霞，赵芸.发酵果蔬汁的功能特性研究进展[J].食品工业科技，2012，33（11）：418-421+425.

[11]刘秀红，李宁，赵晓飞，等.微生物酵素对部分肝切除大鼠肝再生的作用[J].肝胆外科杂志，2009，8（ 19） ： 309- 311.

[12]侯维，李晖，刘雪梅，等.微生物酵素对慢性肝衰竭大鼠肠黏膜屏障的保护作用[J].北京医学，2011，33 （ 6） ：454 - 458.

[13]王俊伟，纪淑娟，黄莉萍，等.功能糙米酵素的研制及其食用安全性控制[J].粮食加工，2008，33（ 2） ： 26 - 27.

[14]金增辉.糙米酵素及其产品开发[J].粮食与油脂，2002（4） ： 14 - 16.

[15]OHTSUBO K，SUZUKI K，YASUI Y，et al.Bio-functional components in the processed pre-germinated brown rice by a twin screw extruder[J].Journal of Food Composition and Analysis，2005，18（ 4） ： 303 - 316.

[16]曲佳乐，赵金凤，皮子凤，崔玉东，宋凤瑞，刘志强.植物酵素解酒护肝保健功能研究[J].食品科技，2013，38（09）：51-55.

[17]任清，于晓艳，潘妍，等. 微生物酵素美白抗衰老功效研究[J]. 香料香精化妆品， 2008： 6（3）.

[18]王智鼎，李岳飞，宋艳，孙德军.一种复合果蔬发酵饮品增强免疫力功能研究[J].食品研究与开发，2014，35（17）：115-118.

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