微生物与我们的生活——环保酵素的应用及争议

张可煜

（华南农业大学，广东广州 364100）

酵素起源于日本，早先在欧美、台湾等地区甚为流行，20 世纪90 年代才慢慢引进大陆[1]。酵素按种类可分为食用酵素、环保酵素、日化酵素等。其中食用酵素是以动物、植物、菌类等为原料，经微生物发酵（一般为自然发酵，常用的微生物主要有酵母菌、米曲霉及乳酸菌）制得的含有特定生物活性成分的可食用酵素产品，近几年来受到人们的追捧。具有一定降脂减肥、排毒美容的功能。酵素可作为农业肥料，近年来随着“酵素菌技术”这一生物技术的发展，使用酵素菌肥可以在很大程度上改良土壤、培肥地力、提高产量、改良土壤微生态环境等等[2]，其运用大有前途。另外，目前在我国还处于初步研究阶段的微生物酵素也崭露头角，在这一微生物与微生物、微生物与底物，以及底物与底物相互作用的含有大量有益菌的微生态整体中，不仅保留了发酵过程中原有的营养物质，而且还在微生物发酵代谢中获得了新的生物活性成分。这些成分通过调节机体中的酶进而调节细胞生命活动[3]。由于发酵材料、菌种、菌数的不同，酵素本身也发挥着不尽相同的作用。

环保酵素的英文是“Garbage Enzyme”（GE），由泰国的乐素昆·普潘翁博士研究近40 年发明而成。从字面意思可知，环保酵素与“garbage”有着一定的联系。其实，环保酵素实质是混合了糖和水的鲜垃圾（通常可以理解为“厨余垃圾”）经酵母菌、醋酸菌、乳酸杆菌等多种微生物厌氧发酵后产生的棕色液体，内含蛋白酶、脂肪酶、超氧化物歧化酶、生物表面活化剂、具备活力的微生物。在自然发酵中，明串珠菌属、醋酸杆菌属、乳杆菌属、葡萄杆菌属构成了环保酵素优势的细菌属；而有孢汉逊酵母属、单孢酿酒酵母属、有孢圆酵母属等构成环保酵素优势的真菌属[4]，能散发出柑桔般的刺激气味。环保酵素简单易做，成本低，而且有许多用途。环保酵素就是有机固体废物发酵生产的产物，可作为液体肥料、生活污水处理、城市和工业污泥处理等[5]，在家居、种植和养殖业等方面都是必备的好帮手，恰当且适量地使用环保酵素还能达到改善环境的效果。

1 制作过程

环保酵素近几年在全国范围内开始流行，由于其制作材料是生活中随手可得的“鲜垃圾”。因此，在向商家购买之余，不少家庭也会选择自制环保酵素。自制环保酵素首先需要一个有密封盖口的塑料容器，水、鲜垃圾（蔬菜叶、水果果皮等）、糖（黄糖、糖蜜等）。第一步，加入10 份水，约占容器容积60%；第二步，加入1 份糖（约占水的10%）；第三步，加入3 份鲜垃圾（此时填满容器的80%）。水∶鲜垃圾∶糖≈10∶3∶1。最后，关紧瓶口，放至阴凉处发酵3 个月，并且在发酵的第1 个月需要每天微打开瓶口排放气体。一般建议发酵6 个月及以上，发酵时间越久，效用越佳。

2 应用

2.1 必要性

随着世界各国人们生活水平的不断提高，人均产生的垃圾数量也在不断增加。城市生活垃圾的大量产生也导致了垃圾填埋水平的上升，污水处理量的增加。然而，垃圾填埋也会造成具有隐患的后果，带有垃圾渗滤液（氨、有毒物质、重金属等多种污染物的混合体）的雨水会造成土壤、河流以及其他生态环境的破坏[6]。再加上滥用化工肥料、农药、家畜粪便以及其他土壤改良化学制剂在一定程度上对农业以及城市环境造成了威胁。社会上急需一种天然、效用良好的环境污染“清洁剂”“调节剂”，而环保酵素就是一大“潜力股”。

2.2 家居应用

环保酵素中醋酸杆菌属、汉逊酵母属等优势菌种的发酵产物为醋酸、乙醇等，决定了环保酵素的清洁能力，可以用于去除油污和祛除异味[4]。一般采用酵素原液与小苏打（或洗洁精）混合，或直接利用环保酵素稀释液的方式，喷洒至需要清洗的物体表面再用抹布擦拭。可以取代家用清洁剂达到去除油污、异味、尘垢等效果，稀释10 倍后的环保酵素还能有效分解霉菌[7]。

环保酵素可用于个人卫生方面。如洗发、沐浴、洗脸、洗手等，都可在相应洗涤剂中加入少量的酵素，加水稀释，有一定的保养效果。目前市场上也有许多经厂家合理配比后直接生产的“酵素洗发水”之类的用品。

另外，环保酵素在拖地、洗车、种植、蚊虫叮咬、宠物保养等方面都有运用，具有广阔的市场前景。但由于目前酵素生产的规模较小、收益较少，所以环保酵素的推广道路比较困难。近几年环保酵素真正用于大规模生产实践的例子还较少，目前的推广方式还处于“知识普及”阶段，主要传播途径是将环保酵素的制作方式和用途推广到普通家庭中去。

2.3 在农业上

由于现代化的快速推进，大自然的生态适应性还有待提升。许多地区出现了土壤板结、土壤酸碱度失衡、土壤养分缺失、水源污染等问题。环保酵素的酵素渣中含有许多有益菌种，可形成拥有丰富营养的腐殖质，有利于改善土壤环境以及植物根系发展。在园林维护、农业种植上都能有效降低维护成本，降低病虫害[8]。

现今也有越来越多的科研工作者将环保酵素列入生态改良的研究方向。例如，探究环保酵素对盐碱土的影响：在试验条件下采用1∶800 为改良盐碱土的环保酵素比例，可以有效降低土壤pH 值、碱化度和EC 值。另外，土壤有机质含量、速效钾含量、全磷和有效磷的含量等特征性指标也可得到显著提高[9]。环保酵素中的微生物可以降解有毒物质，有效降低连作危害。微生物作为生态系统中的“分解者”，在分解有机物的过程中调整和改善土壤的营养结构，提高土壤肥力，同时其分解过程中产生的气体也能提升土壤的通气性[10]。

另外，环保酵素还运用于农作物的栽培。在浙江绍兴有一种叫做“酵素米”的大米，受到当地人的追捧。酵素米，顾名思义就是用酵素浇灌长大的，不使用任何化学肥料、农药和各种生长调节剂以及任何有残害土壤的添加物种植出的稻谷，经过精细加工后供人们食用的大米。水稻生长周期中用特制的酵素液代替化肥施用，在其各个生长阶段还需按比例进行叶面喷施。有了乳酸菌、酵母菌等有益微生物的助力，这个品种的水稻免疫力明显增强，且拥有了不易倒伏、不易感染病虫害等优点[11]。同时，这种大米不含化学药剂及重金属污染，蛋白质、维生素、矿物质、纤维素含量较高，口味好，是合乎自然健康的大米。

3 争议

3.1 关于净化空气

网上有许多关于环保酵素能带动室内空气的流通，将环保酵素稀释200 倍液或500～1000 倍液之后喷洒于室内有助于净化空气、消除异味，能降低空气中PM2.5，增加空气中含氧量等说法。杭州园林科学研究院的科学工作者做过相关实验，将自制环保酵素稀释100 倍后，等量喷洒于室内和开放2 种环境，并分别测其PM2.5、PM10 和负离子含量等几个参数。结果表明：在室内，喷洒稀释100 倍液的酵素除了可以略微提高湿度以及降低温度以外，对PM2.5、PM10 没有明显影响，但是反而降低了负离子含量；在室外，由于光照、气流等自然因素的影响，稀释100 倍液的酵素对空气质量的改良效果更加不明显[12]。稀释100 倍液在酵素运用中已经算是比较高的浓度了，而是否需要更高或更低的浓度才能达到净化效果，针对这一问题人们也各有说法。到目前为止还没有相关文献系统地报道过环保酵素的实际净化空气能力，或什么配比、稀释倍数的环保酵素具有最佳空气净化的效果。因此，环保酵素能净化空气这一说法还有待商榷。

3.2 关于清洁消毒

在新冠肺炎疫情开始肆虐席卷全国时，写着“环保酵素拯救地球”8 个字的条幅出现在全国各地，我国大大小小的城市出现了用环保酵素消毒城市道路、医院等公共场所的事例。环保酵素甚至还被赋予了“可以阻隔病毒、细菌在空气中的散播渠道，降低病菌活性，缓解疫情危机”的巨大价值。这一大规模、大批量的环保酵素使用引来了许多人的质疑。而经过科学的调查分析，环保酵素消毒实质是伪科学。美国普渡大学食品工程专业云无心博士表示：“酵素发酵液中有许多微生物，还含有各种营养成分，如浓度较高，喷洒到环境中可能会助长病菌滋生”。但这一说法暂无相关研究及文献。相反的，早前文献中有表明环保酵素中存在经醋酸杆菌、乳酸杆菌、酵母菌等微生物发酵过后产生的纤维素酶、脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶等多种具有清洁效果的生物酶和乙醇、醋酸等具有杀菌效果的有效成分[13]。

3.3 其他

（1）网络上传言环保酵素能产生臭氧。其实，环保酵素制作过程中的“放气”（由微生物自然发酵过程中呼吸作用产生）所产的是二氧化碳一类的物质，在一定情况下可能会产生甲烷，而甲烷容易引发爆炸。因此，不提倡居家自制环保酵素。（2）很多人会选择玻璃瓶来盛装自制环保酵素。这样一来发酵过程中微生物产生的气体容易压迫玻璃，甚至爆炸。（3）如果制作环保酵素时选择的厨余垃圾不够新鲜，就有可能达不到环保酵素的效果，甚至会有滋长细菌的反作用。若放置的位置不对（如不宜放置阴凉潮湿或是阳光强烈的环境下）也会产生差异性。（4）环保酵素是通过微生物发酵的产物，但由于菌种的多样性和未知性，不能保证其中含有的某些细菌或真菌是否有害。

4 结语

环保酵素有利有弊，关键在于如何正确、合理地使用。环保酵素的实质是自然条件下有机固体废物经微生物发酵后的再利用和管理。它的制作是一个变废为宝的过程，可有效减少对人类健康的环境影响，并通过产生有价值的现有或新的应用产品来提高经济地位，在环保和商业上都有一定的可行性。但由于一些民间组织、家庭和个人对环保酵素相关知识的缺乏和误解，也难免会出现乱用、误用、滥用的现象。现在我国还有许多有关微生物发酵的技术仍处于初步发展阶段。未来随着环保酵素的面纱被一层层揭开，人们在生产生活中运用酵素的知识得到普及和提升，才能真正将其运用在刀刃上，造福于生产生活。