酵素是什麼?
酵素又稱為酶,英文稱為Enzyme。酵素是生物體內化學反應的催化劑,可促進體內新陳代謝,而酵素本身不會改變或破壞(圖1)。
生物體(包括人、動物、植物及微生物)的體內幾乎所有化學反應都需要酵素來推動,例如人體要分解醣類,必需有口腔的唾液澱粉酶、小腸的胰澱粉酶、麥芽糖酶、蔗糖酶、乳糖酶等,才可以把多醣類逐漸分解為單醣類。
同樣的,腸胃消化道中也有很多酵素分解食物蛋白質、脂肪等。消化後的小分子營養素如胺基酸、單醣或脂酸才能被吸收利用。光是腸胃消化道的分解酵素就有幾十種,協助進行新陳代謝的化學反應更需要上千種酵素參與。
酵素如何產生作用
酵素的主要成分是蛋白質。此種蛋白質的立體結構產生活性中心,如圖1所示。受質(AB)以「鎖與鑰匙」的原理與酵素活性中心結合後,酵素對受質作用而產生生成物(A+B)。
若加熱溫度超過攝氏55度以上、或以鹼或酸等處理,會破壞酵素的立體結構(即活性中心),酵素即失去活性。人的體溫維持在攝氏37度左右,而體液(胃液、膽汁除外)的酸鹼性是大致中性,所以可以維持酵素的活性。
在低溫,酵素活性會降低,但酵素並不破壞。所以若要短期保存酵素,可存放冰箱或冷凍。有少數酵素是耐熱的,例如某些細菌性澱粉酶,在攝氏70-80度左右,酵素活性比在30-40度時來得強。
人體內的酵素如何產生
人體攝取適當飲食,食物蛋白質消化成為胺基酸,吸收後進入血液,身體可以利用這些胺基酸合成身體所需的蛋白質,例如肌肉蛋白、血液蛋白等,當然包括種種酵素。所以體內的酵素是靠人體攝取均衡飲食後,由身體合成的。
口服酵素可吸收且有效執行身體酵素的功能嗎?
口服酵素,不論食物酵素或酵素食品的成分也都是蛋白質。食物烹調加熱會破壞酵素蛋白質的立體結構,使它失去生理功能;即使不加熱,例如生吃食物或吞下酵素錠劑,酵素經過腸胃消化道,也會因為胃酸或胃蛋白酶作用破壞立體結構,接著受小腸(包括十二指腸、空腸、迴腸)裡的蛋白質分解酶(例如胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、胜肽酵素等。在十二指腸裡,膽汁會分泌進來,pH值升為弱鹼性)作用,酵素會慢慢分解成胺基酸。
所以,不論生食或熟食,食物酵素經人體消化道的酵素作用,都會失去活性。也因此口服酵素其實沒辦法有效執行身體酵素的功能。即使還保存一點活性,也只有在食物剛被吃進,食糰中間未接觸胃酸或胃蛋白酶的部份,可能還保有一點食物酵素的作用,稍微將食物營養素分解,但程度有限。
酵素食品
(1)綜合酵素食品:所謂天然綜合酵素食品多半以蔬菜、水果、糙米等榖類、大豆或本草漢方為材料,植入菌種發酵而成。主要含有多種分解消化酵素,例如蛋白質分解酵素、脂肪分解酵素、澱粉分解酵素、纖維分解酵素等,被廠商宣稱為可以補充身體消化酵素,幫助消化,恢復腸胃功能、促進新陳代謝等。
(2)鳳梨酵素、木瓜酵素等:鳳梨酵素(bromelain)是從鳳梨萃取的一群蛋白質分解酶為主,另外含少量過氧化酶、酸性磷酸酶等混合物。鳳梨果桿(stem)的鳳梨酵素含量較高,果肉的含量較少。木瓜酵素(papain)則自綠色未成熟木瓜的乳汁分離。
鳳梨酵素和木瓜酵素一樣,常用做肉類柔嫩劑,為家庭烹調用品。它們被做成粉狀,混合在肉類醃漬包內,或直接和生肉混合(如木瓜切片和肉類混合)一段時間。這些酵素可以分解肉類的肌肉纖維,使肉類柔嫩好吃。假如混合時間過久,肉類變成太軟,則風味盡失。煮熟或罐裝鳳梨則沒有酵素效果,因為酵素遇熱(鳳梨酵素超過攝氏65度)則喪失活性。
不論綜合酵素食品或鳳梨酵素、木瓜酵素等均是蛋白質。如前所述,吃入人體的酵素蛋白質經過腸胃消化道時,經胃酸、蛋白酶作用會分解成胺基酸,即失去酵素活性。所以酵素食品在人體內可以幫助消化應該是值得懷疑的。
不過,有些中、老年病人胃液中胃酸濃度明顯降低,減弱胃蛋白酶的作用而呈現消化不良症狀,酵素食品則可能加強這些病人的消化功能。加上這些酵素食品含豐富膳食纖維,對病人的消化、排便等健康效益應該具有正面效果。
根據Wikipedia百科辭典的說法,有些自然療法醫師報告,鳳梨酵素對非細菌性的發炎具有治療效果。例如對運動傷害引起的關節、肌肉腫脹,中、老年人的骨關節炎等具有消腫、消炎作用。此方法在民俗療法上被採用,用量為鳳梨酵素粉末一次約2公克,一天服用2~3次。但美國食品藥物管理局(FDA)尚未認可此種健康食品的健康宣稱。
(3)納豆激酶(nattokinase)也是一種酵素。納豆激酶是從納豆萃取的酵素。納豆是煮熟的黃豆加入納豆桿菌( Bacillus natto菌)發酵製成的食品。只有納豆才可萃取納豆激酶。吸收的納豆激酶使腦微血管的血液凝塊溶解的說法,在日本僅做過1-2次動物實驗,未做人體實驗證實。納豆激酶並未被列入日本厚生勞動省(相當於國內衛生署)審查通過的特定保健食品。
結語
生物體內的酵素很重要。缺乏酵素,人體無法消化分解食物營養素,也無法進行新陳代謝,會造成生理功能的缺陷,甚至無法存活。採用生食或口服酵素,酵素經過腸胃消化道仍會被分解。
最好的補充身體酵素的方法:攝取均衡飲食,食物中蛋白質被分解成胺基酸以後,經過消化、吸收,才合成為身體蛋白質。身體的各種酵素也必須經過這樣途徑合成,而不是靠著吃酵素可以補充身體酵素。
某些中、老年病人胃酸濃度明顯降低時,口服酵素食品可能加強這些病人的消化功能。但是酵素食品價錢昂貴,而新鮮蔬菜、水果、全榖類、莢豆類同樣提供這些健康效益。到目前為止,口服酵素的健康效益尚未有完整的科學實證。
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