这种愚才是真的愚

科学猫头鹰 2018-06-04 01:50:31


编者按:愚人节来了,今天你被忽悠了没?其实,很多国人每天都在过“愚人节”。今天科学猫头鹰特地推出《酵素真相》一文,以此为例,教你如何防愚昧。


文 | 张金伟


据说“酵素”二字来源于日本,却发展于台湾,火爆于中国。近几年,酵素作为保健品,号称保健功能强大、有神效,在网上非常热销。那么,酵素究竟是什么?


酵素的本质是一类具有催化功能的蛋白,但不包括核酶(ribozyme);在国内叫酶,并不是什么新鲜的东西。古时酿酒、制作饴糖就是酶最早的应用,只不过当时并不清楚发酵就是酶在起作用。


酶的发现非常复杂且经历了上百年时间,直到19世纪,人们才真正开始认识酶。研究酶用得最多的微生物就是酵母。19世纪中叶,以著名的法国大科学家Pasteur为代表的主流观点认为,在酵母细胞中存在一种活性物质,并把这种物质命名为Ferments。


19世纪关于酶的研究非常广泛,当时的科学家不仅研究了酵母,还研究了其他生物。1833年,法国的Payen和Persoz发现磨碎的麦芽液体能使淀粉分解,于是将这个能分解淀粉的物质命名为Diastase,即淀粉酶。1836年, 德国科学家Schwann在研究消化的过程中发现了Pepsin,即胃蛋白酶。1876年,德国科学家Kühne也从肠道中发现了Trypsin,即胰蛋白酶。


为了区别,Kühne把从生物体提取的活性物质叫Enzyme。这个名词来自希腊文,意为“在酵母中”,因为它们类似酵母中的Ferments。由于Ferments和Enzyme很相似,所以当时的科学家并不清楚它们的区别,这个面纱直到1897年才被揭开。德国Büchner兄弟做了一个非常知名的实验,他们研磨酵母细胞,制作了不含有细胞的提取液。他们发现,这种液体依然能够像酵母细胞一样,把葡萄糖转化成乙醇和二氧化碳。这个实验证明了起发酵作用的是细胞内容物,是可以离开细胞发挥作用的,从而否定了Pasteur关于发酵只是酵母细胞在起作用的观点。由于这项发现,Büchner获得了1907年的诺贝尔化学奖。


当然,后来的研究证明了,酵母可以产生很多种酶,它们才是酵母起作用的关键。和从生物体提取的酶一样,这些酶都是具有催化功能的蛋白。Ferments和Enzyme指的都是同一类物质,只不过日本、台湾翻译成“酵素”,中国大陆翻译成酶罢了。


既然酶的本质是一类具有催化功能的蛋白,那么它在我们的生活中体现在哪些方面呢?


各种酶在医学上有着广泛应用。比如葡萄糖氧化酶能与血液中的葡萄糖发生颜色反应,而通过颜色的变化即可知道血糖含量,于是就使用葡萄糖氧化酶制作血糖检测试纸,监测糖尿病患者的血糖指标非常方便;缺乏胃蛋白酶的胃病患者消化功能会受到影响,医生可能会给他们开胃蛋白酶口服药物,以协助其消化;如果因为常吃含较多膳食纤维的食物(比如豆类)导致胀气,我们可以吃半乳糖苷酶,减少膳食纤维在肠道发酵产生的气体。



在食品工业中,酶的应用更为广泛。在啤酒生产过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气,防止变质;在果汁加工过程中会使用多种非淀粉多糖酶,可以分解果胶、纤维素和半纤维素等,以提高果汁质量和得率;在肉类加工中,可以加入溶菌酶,可以杀菌保鲜。


纺织行业使用纤维素酶去除布匹表面的纤维,使布匹更光滑;耐碱性的蛋白酶、淀粉酶可以应用在洗涤剂中,增加清洁效果。洗衣粉加酶已是业内常态。


酶还广泛运用在畜牧业上。饲料中加酶,可以增加饲料的消化吸收效率,节约某些原料的用量。比如植酸酶,它是饲料行业使用最广泛的酶,它可以分解植物饲料中的植酸,释放被植酸结合的磷,节约无机磷的使用,保护矿山和环境。我国的转植酸酶基因玉米已经成功研发,如果商业化种植就可以省去在饲料中添加植酸酶这一步,可惜由于政策的保守和非科学的舆论压力,一直没能推广。



工业用酶都需要特定的酶学特性,即酶发挥作用需要特定的温度和酸碱度,一旦条件变化,酶的作用就会受到影响,甚至失去活性。比如饲料,不仅需要各种酶耐80摄氏度以上的加工温度,还需要耐动物胃酸,否则效率会打折扣。又比如洗涤用的酶一般需要耐碱、烘培使用的酶需要耐高温。


工业酶的需求量很大,且必须具备特定的酶学特性,如果仅仅依靠从动植物中提取天然酶,或者通过自然筛选培育生产酶的菌种,是无法满足工业生产需要的,因此,科学家经过多年努力,运用转基因技术改造菌种,通过给菌种引入耐温、耐酸或耐碱的基因,产生了具备相应特性的各种酶。现在,通过微生物发酵技术已经解决了酶产量的问题,


以上说的都是有关酶的一些知识,可能大家更关心的是酶(酵素)是否有保健作用。其实,从上述的知识中,我们已经能得到否定的答案了。


仅需简单分析即可得出结论。


首先,人体内不需要额外补充酶,经过长期的进化,体内的消化酶已经完全能满足需要。对于食物中的不易消化的纤维素和半纤维素也不用服用酶来协助消化,因为他们对身体有益。只有某些别病理情况下可以额外补充酶,比如补充胃蛋白酶,乳糖不耐或胀气时可以补充半乳糖苷酶。



其次,商家兜售的酵素据说是用几十种蔬菜、上百种水果混合发酵得来的,含有很多活性成分。且不说是否真有发酵过程,稍有阅历的人都会明白,没有一个企业会弱智到去找不同季节和产地的几十种蔬菜以及几百种水果作原料来生产产品。一是原料采购难度极大,二是根本无法保证质量。所以,以此为噱头的产品根本不用进一步分析,就可以断定是骗子产品。


再次,此类产品多直接加了酵母,酵母含有很多酶可以促进消化,有些消食片就是酵母,消化吸收能力提升了,又怎么可以减肥瘦脸呢?假设该类产品的确是经过了发酵的并产生了各种酶,这些酶同时就能把水果蔬菜的纤维、半纤维素等膳食纤维分解掉,而这是没必要的。所以,兜售的酵素类产品甚至还不如直接喝鲜榨果蔬汁。


总而言之,酵素及其产品没有那么神奇。如果商家良心还没坏尽,此类产品一般就是使用了廉价的微生物发酵的提取物,再加入各种果蔬调味剂,搭配成一种混合型饮料。所以,不管兜售的酵素含有什么酶,液态还是固态,我们都不需要。


张金伟,笔名蛋氨酸。2009年博士毕业于四川农业大学动物营养专业,目前就职于北京一家生物技术公司。熟悉营养保健、主粮种植(转基因农业的坚定支持者)、饲料、养殖业、肉食品生产等领域。2013年开始接触科普人士并就自己擅长的方向开始写撰写部分科普文章,2013年参加了“健康中国人网”的启动仪式,并相继发表10余篇科普文章。



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编辑:孙   滔

审校:夏   健

客服:微信号 legendowl



 

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