何谓酵素?
大都分的人都认为「酵素」是一种洗剂。也许是吧!不过在不久前洗剂中并没有酵素。
昔日是以利用肥皂等硷性物质来进行中和的洗剂为主流,若不大量使用,就无法去除污垢。直到一九八七年,某种牌子的洗剂中加入酵素,虽是少量,却能够有效去除污垢。从此以后,大部分的洗剂中都含有酵素。
电视也大肆宣传「含有酵素的洗剂具有强大威力」,因此让很多人将酵素与洗剂联想在一起。
以往是使用肥皂或界面活性剂(肥皂、洗剂的主要成分)来去除污垢,但是加入酵素后,就能够迅速、有效的去除污垢,因此含有酵素的洗剂瞬间流行。
那么,难道酵素的特性只是去除污垢而已吗?
当然不只如此,当成洗剂只是酵素的一部分用途而已。结论是,所谓酵素是本质上影响人类寿命唯一且最重要的养分。
很多人都认为寿命天注定。但事实上你的寿命是掌握在酵素上。巧妙地将酵素纳入体内的人更能长寿。
发现酵素之路
一七五二年,法国生理学家雷欧玛发现塞在金属管中的肉溶解了,但他不知道原因为何。
一七八五年,意大利的拉札洛·斯帕朗宋尼将肉片放入有洞的空金属筒中喂食老鹰,不久后取出金属筒,发现里面的肉溶解了。
但是他并不知道为什么肉会溶解,因此持续数十年进行实验。后来发现具有溶解肉的作用的物质,并将其命名为胃蛋白酶。他就是蛋白质分解酶的最初发现者。
一八三三年,法国的培安和培洛里将磨碎麦芽的液体作用于淀粉,结果发现淀粉被分解,于是将这个分解淀粉的物质命名为Diastase,也就是现在所谓的淀粉酶。后来,Diastase在法国成为用来表示所有酵素的名称。
一八三六年,德国卢万大学教授休汪在进行胃液实验中,发现胃液中存在着具有溶解肉的作用的物质,这个物质一旦遇热就会失去作用,只有在强酸状态下才会发挥作用。
这个在胃液中能够溶解肉的物质,将其命名为胃蛋白酶,后来又陆续发现很多酵素。只要少量的酵素就能够对大量的物质产生作用,其反应是在水中会活化,在接近中性的PH值、摄氏37度左右时,反应最为活化(胃蛋白酶例外,在强酸下产生作用)。
「酵素」这个名称的使用,始于十九世纪后半,英文是enzyme。在希腊文中,enzyme的意思是「在酵母中的东西」,这是一八七二年由居尼所提出的。
酵母中会有制酒时用来发酵的微生物,也就是酵素。
就算使用辗碎的酵母代替活酵母,仍然能够让酒精发酵,这是布夫纳兄弟最早发现的,但是却不知道酵素是由什么东西构成的。
一九二六年,美国生物化学家索姆纳(J.B.Sumner,1887-1955)成功的从刀豆中萃取出脲酶结晶。事实上,这个结晶是蛋白质。索姆纳萃取出蛋白质分解酶胃蛋白酶,以及胰液的蛋白质分解酶胰蛋白酶,还有蛋白质结晶胰凝乳蛋白酶。
酵素的实体是蛋白质,一九四六年,索姆纳和美国生物化学家诺思罗普(J.H.Northrop,1891-1987)因此而获得诺贝尔化学奖。分享同年诺贝尔化学奖的另一位得主是美国生物化学家、病毒学家斯坦利.M.Stanley,1904-1971)。
此外,蛋白质的分子是由一连串的氨基酸形成的巨大分子,分子量从一万到数百万,氨基酸的数目则从一百个到数万个连结而成。
蛋白质是酵素的实体,但却不是本质,只不过是酵素的骨骼而已。
「酵素是蛋白质」的错误想法,使得酵素营养学的研究迟迟未有进展。
索姆纳认为「酵素是蛋白质」因而获得诺贝尔奖,结果却产生了「摄取蛋白质就可以摄取酵素」的误解。以此为基础,其后的六大营养素中就没有包括酵素在内了。
酵素的定义
六大营养素是指蛋白质、碳水化合物、脂肪、维他命、矿物质和纤维这六种。再加上水,就成为七大营养素。
维他命是辅酶酵素的辅剂,也就是属于酵素的孩子,身为父母的酵素却末被纳入七大营养素中,实在令人不解。
这是因为索姆纳发表「酵素的本质是蛋白质」,扭曲了酵素的本质,再加上巴布金教授提出「酵素可以无限制造出来」的错误理论,使得正确的酵素研究正如豪尔博士所言「延迟了50年」。
酵素的本质不是蛋白质。的确,酵素有蛋白质围绕,但这只是外壳而已。
真正的酵素是以蛋白质为骨骼而存在的「生命力」。如果蛋白质是本质,那么激素(荷尔蒙)也算是蛋白质了。
后来,确认酵素具有「在生物体内产生化学反应的触媒」的作用。化学反应触媒的概念,是一八三七年由瑞典的贝尔塞里斯提出的。
「酵素是触媒」的概念并没有错,但并不代表酵素所有的作用。因为酵素是活的,加热到摄氏48度以上时就会死亡。所以它不能够算是「纯粹的触媒」。
结论是:「酵素存在于酵母中,是以蛋白质为骨骼、具有触媒作用的生命力」。
那么,何谓「触媒的作用」呢?
酵素会对某种特定物质产生作用,使其进行特定反应。这就是「酵素的特异性」。我们每天会进食多次,食物的种类也各有不同,但是不论吃什么,体内的酵素都会配合食物的性质来发挥作用。
吃饭的话,就会出现淀粉酶这种溶解主要成分淀粉的酵素。淀粉酶发现葡萄糖相连时.会将其分解为淀粉,但却无法分解纤维素。经口摄取蛋白质时,会出现蛋白酶这种将蛋白质分解为氨基酸的酵素。摄取脂肪(脂质)时,则由脂肪酶发挥作用,将其分解为多元的乙醇和脂肪酸。
在人体内,酵素会配合食物的种类产生特异反应。数千种酵素各自进行不同的反应。原则上,一个反应存在一个对应的酵素,数干种反应同时进行。
酵素曾(只/仅?)对特定的「受质」物质产生作用,进行特定的化学反应。它就是具有这种优秀能力的「活触媒」。