酵素的作用与功效汇总十篇

时间:2023-03-08 14:49:38

酵素的作用与功效

酵素的作用与功效篇(1)

1、青梅酵素主要是用青梅制作而成的一种养生食品。

2、适量的吃一些青梅酵素,可以起到灭菌消炎、杀虫、止咳化痰的作用,可以消除体内的寄生虫。

3、对一些肠炎有一定的改善作用,并且可以改善体内的酸碱度、消除疲劳,起到一定的补钙的功效。

4、而且这种青梅酵素有活血化瘀的能力,对于一些因为淤血而导致的痛经现象有一定的辅助治疗作用。

(来源:文章屋网 )

酵素的作用与功效篇(2)

酵素又称为酶,是一类由多种氨基酸、维生素及矿物质等组成的具有特殊生物活性的“小精灵”。虽说“个头”极小(大约只有1毫米的一亿分之一,比细胞还小),只有借助于X光才能看清真面目,但你却能实实在在地感受到它。比如你喜欢喝果汁,可面对1杯刚榨好的鲜果汁却有些犹豫,因为上面漂浮着一层厚厚的小泡沫,既不太好看且口感也差强人意,那层泡沫就是酵素。再如,腌制的泡菜特可口,能让你胃口大开,也是酵素在暗中相助。另外,烤红薯比煮红薯更香甜,还是拜酵素所赐,因为烤制为缓慢加热,可促进红薯里的淀粉酵素将淀粉分解成葡萄糖而产生甜味;若用快速烹煮,高温使酵素还来不及发生作用就被破坏了,红薯中的淀粉不能变成葡萄糖,便没有香甜的口感。

酵素也广泛地活跃在人体中,种类多达数千种,供职于血液、细胞以及脏器内,忠实地践行着各自独特的生理使命。人体几乎所有的生命活动过程,从腺体的分泌到免疫系统的正常运行,都有酵素的贡献。如消化酵素(包括蛋白酵素、淀粉酵素、脂肪酵素)负责食物的消化与营养吸收;溶菌酵素(分布于唾液、泪液与鼻液中)保护口腔、眼睛、鼻腔等与外界相通的器官免受病菌偷袭;转移酵素(分布于血液中)将有害物转化成尿液排出体外,保持血液的纯洁性;脂肪酵素分解、燃烧脂肪,保持体重适中,防止肥胖等。另外,酵素还是良药,在多种疾病的防治方面“独领”,诸如亚健康、胃肠溃疡、脱发、不孕症、风湿、男性功能障碍等都名列榜上,堪称防病的“多面手”。

总之,一个人的体内酵素愈多,免疫力愈强,身体愈健康,进入寿星行列的希望也越大。所以,将酵素喻为健康的源泉与救星,一点也不过分。

酵素大餐知多少

人体内的酵素有两个来源:一个来源是体内制造,不同的器官生产不同的酵素(如胃、肝、胰腺等消化器官生产蛋白酵素、淀粉酵素与脂肪酵素等消化酵素),谓之内源性酵素,正常情况下完全能自给自足。不过,随着环境的恶化,空气、水源、辐射、农药等污染,以及饮食错误(如常吃泡面和微波炉加热食品;不喜欢吃泡菜、酸奶等发酵食物与蔬菜水果)、滥用药物(破坏酵素)和年龄老化(体内制造酵素能力降低),导致内源性酵素亏损。这时就需要另辟蹊径,以维持体内的正常酵素水平,否则本文开头所提到的那些亚健康变化就会缠上你,甚至发展成真正的疾病。于是,人体就有了第二个酵素来源――从自然界摄取,称为外源性酵素。

自然界为我们准备了丰盛的外源性酵素大餐,各种新鲜动植物都是“富矿”,包括新鲜肉类、内脏、蔬菜、水果等。比较起来,动物性食品的酵素种类最为丰富,新鲜动物的内脏尤其值得称道;而植物性食品则“稍逊”,酵素比较单一,配餐时需要品种尽量多样化。更为可贵的是外源性酵素与内源性酵素一样有效,足量摄取除了可预防内源性酵素的不足外,还能够为身体分泌酵素减负,并省下许多分泌酵素所需要的耗损,留出更多的营养来维持身体的各种生理机能。

不难明白,获取外源性酵素的捷径之一就是多吃富含酵素的食物,请看“英雄榜”――

⑴发酵食品:酸奶、奶酪、泡菜、酸菜、酱豆腐、酱油、醋、馒头、醪糟、纳豆、面包、面酱、豆腐乳、啤酒、酵母等。

⑵蔬果类:木瓜、青梅、苹果、香蕉、菠萝、酪梨、西瓜、梅子、桃、柠檬、无花果、桔子、柿子、黄瓜、卷心菜 胡萝卜、生菜、萝卜、莲藕、南瓜、土豆、红薯、番茄、茄子、菠菜、白菜、大蒜。

⑶海鲜类:海带、海藻、裙带菜、鱼虾等。

⑷五谷类:玉米、大米、小麦、生姜、薏米、豌豆、红小豆、大豆。

提醒读者,若能在足量安排上述食品的基础上,再做到以下几条,补充酵素的效果将“更上一层楼”:

*果汁现榨现喝,尽快把泡沫喝掉,时间越短保留的酵素越多活性越强(因为酵素天生敏感,时间稍长就会丧失活性,如苹果切开放置一段时间后会变黑,就是酵素被氧化的结果)。也不提倡将果汁加热后喝,如果受不了太凉的温度,可将果汁温一下,最好保持在56℃之内。

*无污染的水果最好洗净连皮吃下(水果中酵素含量最多的部位往往是果皮而非果肉)。

*低温烹调,能生吃的尽量生吃,能凉拌的不妨凉拌(酵素是由蛋白质组成,超过60℃即会自动分解)。

*摄入时间有讲究,须根据该食物的性质来决定。以菠萝、木瓜为例,均含有相当强的蛋白分解酵素,不宜空腹食用,否则易造成胃壁受伤。

*吃饭多咀嚼,咀嚼时可分泌大量唾液,而唾液就是一种能分解碳水化合物的酵素,进而减轻胃肠酵素的消化负担。

*尽量不制白砂糖,越精制的糖越容易让细胞产生炎症反应,消耗酵素,应以红糖或蜂蜜来取代。

*每餐吃八分饱,以减少体内酵素的消耗。

*慎用药物。

提倡自制酵素

除了优选食物,直接服用酵素补充剂也是一招,最好选择从多种天然动植物中低温萃取的活性综合酵素,且不含人工色素、味素和防腐剂。但需要一定的经济条件,不是人人都能做到的,此时不妨自己动手制作酵素饮用,效果同样好。

制作原理:新鲜的水果蔬菜等食物中含有微量的酶,与糖一起放在密封瓶中,会发生剧烈的酵解反应和酶促反应,使食物中的酶活性大大提高,酶的数量激增,最终形成对人体有益的酵素。各种食材中含有不同的酶,你可根据自身的体质情况,针对性地制作你所需要的酵素。

制作方法:准备一个可密封的大瓶子(如大罐头瓶),果蔬(或药材)切薄片,铺在瓶底,上盖一层冰片糖(冰片糖掰成小块,也可用等量红糖替代),再按一层原料一层糖的顺序码放,最上一层放柠檬片(目的是达到杀菌效果),并与瓶口保持4厘米距离,防止酵素溢出。瓶口用保鲜膜覆盖后加盖,以隔绝外界空气,放在15℃~25℃的阴凉处约2~3周,滤掉残渣后剩下的汁液即是酵素,放冰箱冷藏备用。

水果是最常用的食材,举例:

⑴护心酵素

食材:菠萝(去皮)800克,冰片糖150克,柠檬1个,制作时间15天左右。

功效:菠萝酵素既可降低血液中的胆固醇水平,还有抑制血小板聚集,加速纤维蛋白原分解的作用,促进血液循环畅通,确保心脏供血充分,故有一定的护心效果。

适宜人群:高血压、高血脂、高血糖、冠心病及中风后遗症患者。每晚临睡前喝30毫升。

⑵防血管硬化酵素

食材:生姜(带皮)500克,冰片糖250克,柠檬4个。按生姜一层,柠檬一层,糖一层的顺序码放,制作时间14天。

功效:生姜酵素含有巯基醇蛋白酶,可降低血清胆固醇,并通过抗氧化作用防止动脉血管硬化。

适宜人群:高血脂、高血压患者。生姜酵素的稳定性较差,须放入冰箱保存,每天早晨空腹喝200 毫升温开水后,再喝30毫升酵素,并在 15天内喝完,再喝须重新制作。

⑶保肝酵素

食材:鲜木瓜500克(带皮洗净晾干),冰片糖200克,柠檬1个,制作时间约14天。

功效:木瓜中的蛋白酶发生酶促反应,生成大量木瓜蛋白酵素,促进肝细胞的新陈代谢,使遭受破坏的细胞新生,增强肝脏的解毒功能,享有保肝酵素的誉称。

适宜人群:肝功能差和患慢性病需长期服药者。每天早晨空腹喝30毫升。 ⑷解毒酵素

食材:可食用芦荟800克(去皮),冰片糖200克,柠檬1个,制作时间18天。

功效:芦荟酵素不仅本身具有抗菌作用,还能搬运白细胞,保持白细胞的良好战斗力。另外,尚有促进支气管上皮细胞或肠道上皮细胞新生的作用,加速病灶愈合,对慢支炎和腹泻有一定疗效。

适宜人群:上呼吸道反复感染者、慢性支气管炎患者和慢性腹泻者。每天早晨空腹喝30毫升,连续7天,可治疗慢性支气管炎和腹泻。饭后喝50毫升,能促进肠蠕动,防止便秘。

⑸护胰酵素

食材:桑葚500克,冰片糖100克,柠檬2个,制作时间15天。

功效:桑葚酵素具有增强胰腺代谢,保护胰腺功能的作用,可用于糖尿病的预防与辅助治疗。

适宜人群:糖尿病前期与糖尿病患者。每天午餐前30分钟饮用30亳升。

⑹整肠酵素

食材:白萝卜500克,冰片糖250克,柠檬1个,制作时间18天。

功效:白萝卜酵素可促进消化液分泌,增加肠道有益菌,保持肠内的菌群平衡,提升肠道功能。

适宜人群:腹胀、厌油、消化不良者。每天午餐时喝20毫升,食用肉类等油腻食物后服用效果尤佳。

⑹防癌酵素

酵素的作用与功效篇(3)

中图分类号:S141.4 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2014)03-0635-05

近年来,随着中国养牛业的迅猛发展,产生了大量牛粪,如果处理不当,将对周边环境及人们健康造成重大威胁。研究表明,将禽畜粪便进行好氧堆肥生产优质有机肥,不仅可有效解决大量禽畜粪便污染,更可良好实现禽畜粪便资源化利用及适应现代有机农业发展需求,走生态、环保、循环农业发展道路,这已被证明为现代畜牧业及现代农业有机结合的重要和行之有效的途径[1,2]。牛粪经堆肥化处理,发酵腐熟形成重要活性有机物质―腐殖质,不仅对作物土壤具有重要改良作用,可增加土壤有机质含量,更是其肥力元素的主要载体,为作物生长提供较充足的氮、磷、钾、钙、镁、硫、锌等各种大量及中微量元素,且稳产高产、品质优良[2,3],因此近年来受到了广泛重视。然而,自然堆肥腐熟周期长,且氮、磷、钾等主要肥力元素含量偏低,导致肥力效果不显著等,极大地限制了牛粪等禽畜粪便的规模化、工业化利用。加快堆肥腐熟进程,切实提高堆肥效率,并在此基础上进一步添加固氮、解磷、解钾等功能菌株,大力增加作物土壤中有益功能菌株数量,切实提高腐熟有机质氮、磷、钾等主要肥力元素含量水平,将普通堆制有机肥转变为有机功能菌肥,是近年来对牛粪等有机废弃物进行资源化、工业化利用的主要发展方向[4,5]。目前,国内外学者关于加快牛粪等禽畜粪便堆肥发酵及腐熟进程方面的研究成果及报道较多,对堆肥适宜碳氮比、含水量、翻堆次数、通氧量、腐熟菌剂接种量等研究较为清楚[4-6],但对进一步制作相关功能菌肥的研究及报道较为少见。本试验充分借鉴前人快速堆肥腐熟经验及成果,以自制牛粪腐熟菌剂快速腐熟牛粪,并在此基础上,进一步添加固氮、解磷、解钾等功能菌株进行二次发酵,以二次发酵工艺及参数为研究重点,以期获得氮、磷、钾等主要肥力元素含量高的牛粪功能菌肥产品,为工业化利用牛粪资源及田间应用提供一定技术参数及理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

新鲜牛粪,棉子壳,麸皮,土豆,蛋白胨、牛肉膏、甘露醇、葡萄糖、CaCO3、Ca3(PO4)2、Na2HPO4、钾长石粉(K2O含量10.02%)及其他常见药品;普通摇床、高压灭菌锅、超净工作台、自制二次发酵罐(外包保温材料)及锥形瓶、培养皿等常用设备与器皿。经测定,新鲜牛粪含水率为82%,全碳27.8%,全氮 1.53%,粗蛋白3.18%,粗纤维9.76%,粗脂肪0.46%,总糖7.41%,淀粉4.39%,pH 7.2;棉子壳含水率8.9%,全碳59.7%,全氮1.49%,粗蛋白4.39%,粗纤维45.6%,粗脂肪4.51%,总糖3.37%,淀粉2.44%,pH 6.2。

1.2 菌株及其培养基

腐熟菌株:XC1、XC4、MC1、MC2分别为荆楚理工学院生物工程学院应用微生物技术实验室从牛粪自然堆肥中分离获得的一种芽孢杆菌(Bacillus sp.)、假单胞菌(Pseudomonas sp.)、木霉(Trichoderma sp.)及曲霉(Aspergillus sp.)[7,8];功能菌株:采用常用菌株,其中固氮菌为圆褐固氮菌(Azotobacter chroococcum),解磷菌为巨大芽孢杆菌(Bacillus megatherium),解钾菌为胶质样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)[9,10]。

菌株培养基:牛肉蛋白胨培养基(用于菌株XC1、XC4培养),PDA培养基(用于菌株MC1、MC4培养);阿须贝固氮培养基(甘露醇10 g,KH2PO4 0.2 g,MgSO4・7H2O 5.0 mg,NaCl 0.2 g,CaSO4・2H2O 0.1 g,CaCO3 5.0 g,蒸馏水1 000 mL, pH7.2~7.4),解磷培养基[葡萄糖10 g,(NH4)2 SO4 0.5 g,KCl 0.3 g,MgSO4・7H2O 0.3 g,Ca3(PO4)2 10 g,FeSO4・7H2O 0.03 g,MnSO4・4H2O 0.03 g,蒸馏水1 000 mL, pH 7.0~7.5],解钾培养基(蔗糖5.0 g,Na2HPO4 2.0 g,MgSO4・7H2O 5.0 mg,FeCl3 5.0 mg,CaCO3 0.1 g,钾长石粉1.0 g,蒸馏水1 000 mL,pH 7.0~7.5),固氮、解磷、解钾培养基分别用于固氮菌、解磷菌、解钾菌培养,以保持功能菌株的良好活性[11,12]。

1.3 牛粪处理与建堆

以棉子壳为辅料,加入到新鲜牛粪中并搅拌均匀(主辅料体积比约1.0∶0.4),调节牛粪基质含水量至60%~65%,pH 7.4~7.6,C∶N约22∶1。在平整地面以木棍作密“井”字形排列,将处理后的牛粪基质铲至木棍上建大小约2.0 m×1.5 m×1.5 m堆体,堆顶面每间隔30 cm以直径1.5 cm木棍从顶端向底部打孔,以保证堆肥发酵对氧气的需求[3]。

1.4 腐熟菌剂制作与一次发酵

将腐熟菌株XC1、XC4及MC1、MC2分别接种至牛肉蛋白胨培养基及PDA培养基,摇床180 r/min分别扩大培养3 d、5 d,按体积比1∶1混合后,与等体积灭菌麸皮混合,堆集发酵3 d后晾干,即为腐熟菌剂。将腐熟菌剂按1.0%比例均匀接入牛粪基质中建堆,以不接菌为对照,间隔3 d记录堆肥发酵温度变化情况,当发酵温度超过60 ℃时予以翻堆,以高温期温度、高温期时间及农业部行业标准NY/T394-2000为主要标准,观察堆肥腐熟及进程,比较自制腐熟菌剂性能及效果。

1.5 功能菌剂制作与二次发酵

分别将将固氮、解磷、解钾功能菌接种至固氮、解磷、解钾培养基,摇床180 r/min扩大培养5~7 d,稀释平板法测定各菌液菌数,使各菌液菌数约为108个/mL;各菌液按1∶1∶1等体积混合后,按体积比1∶1将混合菌液加入到灭菌麸皮中,混匀、堆积发酵3 d后晾干,即为功能菌剂。当堆肥腐熟后由高温期下降至约40 ℃,分别分堆至自制保温发酵桶,并按不同比例接入功能菌剂,适当浇水调节含水量至60%~65%,进行功能菌剂二次发酵。

1.6 二次发酵主要参数确定及优化

将复合功能菌剂分别按0.1%、0.5%、1.0%的比例接入二次发酵堆体,每天测定并记录堆体发酵温度;当发酵温度超过40 ℃即进行翻堆,以保证功能菌株适宜生长温度;当堆体温度明显下降且趋于稳定或已稳定,即终止发酵。每天于测定堆体发酵温度时,同步对发酵堆体取样,以稀释平板法分别涂布于固氮、解磷、解钾固体培养基,测定发酵堆体中固氮、解磷、解钾功能菌株数量,分析功能菌剂不同接种量在腐熟牛粪基质中进一步发酵全过程各菌株数量变化及增殖规律,比较功能菌剂不同接种量及各功能菌株数量与发酵温度、翻堆次数、菌株增殖速度等发酵过程主要参数之间的相互影响及关系,优化功能菌肥制作主要工艺参数及流程。

1.7 功能菌肥性能测定

分别取一次发酵及二次发酵堆肥样品各100 g、10 g,同步测定其发芽指数及速效氮、速效磷、速效钾含量,3次重复,结果以平均值表示,以评价各发酵处理及菌肥产品基本性能。发芽指数测定:以样品加10倍去离子水浸提2 h;在直径为10 cm培养皿内铺洁净滤纸,均匀放置水稻种子20粒,取浸提液5 mL均匀滴入,以去离子水为对照,置于恒温箱25 ℃培养96 h,测定各堆肥样品发芽指数大小,以比较自制腐熟菌剂及功能菌剂不同接种量对堆肥腐熟程度、促进发芽生根等情况的影响。发芽指数计算公式:发芽指数(GI)=(浸提液种子发芽率×种子根长)/(去离子水种子发芽率×种子根长)×100%[13]。进一步参照文献[14]所述方法,分别采用碱解扩散法、钼锑抗比色法及原子吸收法测定上述各堆肥样品速效氮、速效磷、速效钾含量,比较自制腐熟菌剂及功能菌剂不同接种量对堆肥氮、磷、钾等主要肥力元素的影响。

2 结果与分析

2.1 腐熟菌剂一次发酵及腐熟结果

发酵温度是堆体腐熟进程及是否腐熟的重要指标[13,15]。自制腐熟菌剂对牛粪堆体发酵进程的影响见图1。从图1可以看出,与对照组相比较,牛粪堆体接种自制腐熟菌剂后升温迅速,升温4~5 d即可进入高温期,经一次翻堆后维持60 ℃左右高温期可达约10 d,同时降温也较为迅速,高温期结束2~3 d即可降温至约42 ℃。分析其原因是由于自制腐熟菌剂中菌株XC1为糖、淀粉主要功能菌及蛋白质、纤维素利用菌,XC4为蛋白质、淀粉主要功能菌,MC1为纤维素主要功能菌,MC2为蛋白质及淀粉主要功能菌,可迅速利用牛粪堆体中相关成分生长及增殖,升温迅速,高温期较长[7,8,15];同时因堆体中糖、淀粉、蛋白质等菌株易利用物质因腐熟菌株快速生长而被大量消耗,因而降温较快,堆体腐熟至约40 ℃仅需约18 d。根据NY/T 394-2000《绿色食品 肥料使用准则》,该堆肥腐熟情况完全符合标准,且高温期更长,说明自制腐熟菌剂作用效果良好,达到了堆肥腐熟目标。

2.2 功能菌剂二次发酵及结果

2.2.1 功能菌剂不同接种量对发酵温度及发酵进程的影响 功能菌剂不同接种量对二次发酵进程有重要影响。根据发酵过程一般规律,发酵温度为发酵进程的重要指标[13,15]。功能菌剂不同接种量对发酵温度的影响见图2。从图2可以看出,二次发酵堆体发酵初期温度约为32 ℃,随着发酵时间延长,功能菌剂不同接种量对堆体发酵温度影响差别较明显。功能菌剂接种量为0.1%时,堆体升温较缓慢,结合翻堆发酵温度较平稳,且基本为功能菌株适宜生长范围,但发酵周期较长,较1.0%、0.5%接种量约长3~4 d;功能菌剂接种量为1.0%时,堆体升温迅速,至第三天即升温至46.4 ℃,翻堆后堆温即迅速下降,40 ℃左右温度保持约2 d,至第七天发酵过程基本结束;而当功能菌剂接种量为0.5%时,堆体升温亦较为迅速,结合翻堆,发酵全过程堆温一般不超过45 ℃,较为适合各功能菌株生长繁殖,40 ℃左右温度保持约3 d,发酵周期约8 d。分析其原因是由于功能菌剂接种量为0.1%时,发酵基质中菌剂菌株增殖基数较低,导致增长速度较缓慢、代谢产热相对较少、发酵周期较长;功能菌剂接种量为1.0%及0.5%时,菌剂菌株增殖基数高,菌株菌群可迅速成为发酵优势菌群,大量利用相关成分迅速生长及代谢,在较短时间内发酵温度可迅速升高,同时大量相关营养被迅速增长菌群显著利用而减少,堆温下降较迅速,发酵时间较短,新的菌株菌群菌系平衡迅速形成,发酵温度趋于稳定[7,16,17]。其中功能菌剂接种量1.0%时,发酵温度易于超过45 ℃以上,大量功能菌株生长受抑制、死亡或休眠,不利于菌株增殖及生长。功能菌剂接种量为0.5%时,发酵周期约为8 d,较0.1%接种量可提前3~4 d结束发酵,表明功能菌剂接种量以0.5%较为适宜,在此条件下,发酵周期较短,翻堆、发酵温度等发酵环节及过程易于控制和操作。

2.2.2 功能菌剂不同接种量对功能菌株数量的影响 功能菌剂不同接种量在发酵进程中各功能菌株数量变化情况见图3、图4、图5。从图3、图4、图5可以看出,功能菌剂不同接种量各功能菌株数量均能在腐熟牛粪基质中迅速上升,但差异较明显。各试验组菌株数量均呈现出先升后降的趋势,最终趋于稳定。至发酵终点,各试验组功能菌株数量见图6。综合图3、图4、图5、图6可见,功能菌剂1.0%接种量其功能菌株总数及固氮、解磷、解钾菌株数均较高,0.5%接种量次之,0.1%接种量最少;0.1%接种量与0.5%、1.0%接种量差异明显,0.5%接种量与1.0%接种量之间比较接近。说明接种剂量过低不利于功能菌株快速增殖;接种剂量过高时,尽管功能菌株数量有一定程度增加但并不显著。这与发酵基质中相关营养成分的限制、基质内原有微生物之间的相互竞争乃至空间拮抗等有关[7,16]。结合图2可见,功能菌剂不同接种剂量下菌株数量上升与下降情况与堆体发酵温度变化规律基本一致,说明菌株增殖生长及数量变化是发酵温度变化的主要基础;菌株增殖快、数量大则发酵温度高,菌株增殖缓慢甚至停滞、数量少,则发酵温度低或达到发酵终点[7,17]。综合考虑生产成本及发酵过程控制等因素,功能菌剂接种量以0.5%较为适宜。

2.3 功能菌肥性能测定结果

发芽指数大小是有机固体废弃物腐熟情况的公认指标[15,18]。当发芽指数超过50%,表明发酵物料已基本腐熟,对作物种子发芽及根的生长基本没有抑制或不利影响,可作为农田作物种植的良好基肥或追肥;发芽指数越高,则表明发酵基质腐熟程度更优及促进作物生长能力越强[18]。上述腐熟菌剂一次发酵(处理1)及功能菌剂不同接种量(0.1%接种量为处理2,0.5%接种量为处理3,1.0%接种量为处理4)二次发酵堆肥,对发芽指数影响见表1。从表1可以看出,牛粪基质经腐熟菌剂处理后,发芽指数极显著上升,从27.3%升高到76.4%,说明牛粪基质经腐熟菌剂一次发酵即已充分腐熟;以不同比例功能菌剂进行二次发酵,发芽指数进一步明显上升,依次为1.0%接种量>0.5%接种量>0.1%接种量,说明牛粪基质在腐熟基础上性能可得到进一步改善,肥力水平得到进一步提升。其中,0.5%接种量的发芽指数与1.0%接种量之间差异不显著,两者与0.1%接种量间差异均达极显著水平。说明功能菌剂适宜接种量对改善堆肥性能、提高其发芽指数及肥力水平等具有良好促进作用,而功能菌剂过高接种量对提高发酵基质发芽指数等并无显著作用。

氮、磷、钾是作物生长必需的主要营养元素,是评价各类肥料肥力状况的重要指标。牛粪基质经腐熟菌剂一次发酵及进一步接种固氮、解磷、解钾等功能菌剂二次发酵,其速效氮、速效磷、速效钾变化情况见图7。从图7可以看出,牛粪堆体经腐熟及功能菌剂进一步处理,其速效氮、速效磷、速效钾等均有较明显上升。其中,新鲜牛粪经第一次发酵腐熟,其速效氮却有较明显下降,速效磷、速效钾仅有小幅上升,说明堆肥仅经腐熟处理难以达到迅速提高肥效目的,其中部分速效氮经微生物及高温等作用造成一定损失[18,19];而二次发酵后,速效氮、速效磷上升较明显,速效钾亦有一定程度的上升。进一步对二次发酵功能菌剂不同接种量速效氮、速效磷、速效钾的测定结果进行比较,功能菌剂接种量从0.1%上升至0.5%及从0.5%上升至1.0%,其速效氮、速效磷、速效钾含量分别上升18.3%、19.6%、7.3%及8.2%、7.3%、2.7%, 0.1%接种量与0.5%接种量相比差异较明显,而0.5%接种量与1.0%接种量之间差异并不明显,说明腐熟堆肥接入一定剂量功能菌剂可有效提高堆肥速效氮、速效磷、速效钾等主要肥力元素含量水平,但过高的功能菌剂接种量其肥力水平并未明显提高。综合前面的试验结果,功能菌剂二次发酵时,0.5%接种量其固氮、解磷、解钾等功能菌株增殖最为显著,与此相吻合。同时,固氮、解磷、解钾等功能菌株在二次发酵迅速增殖过程中,可将部分氮、磷、钾等营养要素转化为菌体氮、菌体磷、菌体钾等贮存在菌体细胞中[12],因而接种适当剂量功能菌剂,可较好提高菌肥的肥力水平。本试验中,速效磷及速效氮增加较明显,与固氮菌株可固定空气中氮、解磷菌可降解释放发酵基质有机物质中有机磷有关,速效钾增加不明显与解钾菌株主要为无机解钾菌有关。

上述试验结果表明,功能菌剂接种量以0.5%为宜,在此条件下,功能菌肥较新鲜牛粪发芽指数、氮磷钾等主要速效肥力元素含量等分别有了极显著或较明显提高,尤其是菌肥产品中含有充足的固氮、解磷、解钾等功能菌,可显著提高施用土壤固氮、解磷、解钾等功能菌株数量,进一步提高土壤自生固氮、解磷、解钾能力及防病治病性能,具有较明显生态、环保、可持续发展及良好经济效益[4,5]。

3 小结与讨论

1)本试验采用从牛粪自然堆肥中分离获得的一种芽孢杆菌、假单胞菌、木霉及曲霉组成的复合腐熟菌剂,对牛粪堆肥具有良好腐熟作用;牛粪基质快速和良好腐熟为优良牛粪有机菌肥制作奠定了良好基础。牛粪基质含有一定可溶性糖、淀粉、蛋白质及大量纤维素等腐熟菌剂菌株易利用物质,腐熟菌剂菌株生长迅速、堆肥升温快,高温期长达10 d,不仅基质中原有大量有害微生物经此过程被杀灭和死亡[7,17],更将大量堆肥有机物质经降解、转化等作用形成堆肥优质有机活性物质――腐殖质[15,20],发芽指数也由27.3%迅速上升至76.4%,说明一次发酵腐熟效果良好,为功能菌剂二次发酵创造了良好条件。

2)牛粪基质经腐熟过程其主要成分仍为大分子有机物质,虽对作物土壤具有良好改良作用,但肥力效应较低[9,18]。试验结果表明,由圆褐固氮菌、巨大芽孢杆菌、胶质样芽孢杆菌组成的固氮、解磷、解钾功能菌剂,可充分利用腐熟牛粪基质中相关有机成分迅速和良好生长。菌剂接种量以0.5%较为适宜,翻堆及发酵温度等发酵要素易于控制,至发酵终点各功能菌株数依次达7.3×107 CFU/g、1.5×108 CFU/g、5.1×107 CFU/g,菌株总数达到并显著超过国家NY 884-2012标准中2×107 CFU/g的规定值,可为土壤及作物生长提供充足自生固氮、解磷、解钾功能菌株,大力提高土壤性能,且有机质含量丰富,发酵周期较短,仅需约8 d,速效氮、速效磷、速效钾亦分别有了较明显的提高,因而对作物正常生长、持续高产稳产、提高土壤肥力等具有良好作用,可供相关单位进一步研究及生产实践参考借鉴。

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酵素的作用与功效篇(4)

果酸是从天然水果、乳制品中萃取的一种有机酸――AHA,学名为羟基酸,俗称果酸,最早运用于美容医疗中的拉皮换肤手术,以加速新生细胞的生长。

一、果酸的种类

甘蔗酸:是分子最小、渗透性佳,最易渗透进肌肤的果酸。

乳酸:温和、安定,能随时间逐渐释放,软化角质。

酒石酸(HCA),或称蛇麻草酸:取自啤酒原料。与表皮角质细密结合,能使角质滋润饱满,抚平皱纹。

其余还有苹果酸、柠檬酸等。

二、果酸配方的功效果酸能刺激人体产生粘蛋白填在胶纤维之间的物质,使肌肤表层已损毁的干细胞脱落,让下层的皮肤变厚、露出,减少细纹和皱纹的产生。

添加适当浓度的果酸成分,在美容保养上可达到以下功效:①快速地剥离表皮老化角质;②促进细胞分裂再生,加速新陈代谢;③抚平细纹,淡化皱纹;④调整细胞排列,淡化疤痕;⑤增进肌肤天然保湿因子(NMF)的抓水能力,滋润保湿;⑥美白。

三、果酸产品的使用方法果酸的浓度与其功效、使用安全性有着密切的关联;

浓度在1~4%之间:仅有滋润、保湿作用。

浓度在4~7%之间:微量、剥脱作用小。

浓度在7~10%之间:属安全范围,可有效剥离老化角质、加速新陈代谢、促进细胞新生。

浓度在15~20%之间:已具换肤作用,需由医师指导使用。

浓度在20%以上:已属强酸,对皮肤有破坏性。

使用适当含量的果酸产品,初期前2周内只需每日最好是晚上使用1次即可;2周后,待肌肤已完全适应,即可每天2次,早晚使用。此外,建议于前周内暂停使用去角质产品,以免在肌肤表层被剥除的情形下再受刺激。2周后,也必须在使用去角质产品10~15分钟后,再使用果酸配方产品。若有晒伤的情形,应停用一天,以减少刺痛的发生。

使用果酸的初期可能发生轻微的刺痛,这表示果酸成分正在发挥作用,刺痛可能持续数分钟到数小时,无须担心。其他可能发生的情况有微微灼热、痒、红肿、疹、水泡等,通常只会在使用者本身肌肤过敏,或属于极端敏感性肤质才可能发生。持续性的疼痛应在2周后停止,若仍继续疼痛请停止使用。同时,应尽量避免在以下情形产生时使用果酸产品:

使用磨砂膏、清洁面膜等深层去角质产品后。

使用过热的水清洗脸部肌肤后。

肌肤表皮有小伤口或其他受伤害情形时,如日晒脱皮、风吹龟裂、除毛、刮割伤口、青春痘挤压伤口等。

关于酵母

酵母是活的,有生命的物质,是生物发酵的一种产物,其本身具有增殖功能,能连续培养出更多的酵母,而借由酸素的增强功效,可使酵母的繁殖量更多更快。利用天然酵母发酵后提炼出的“活性酵母”拥有活泼的组织深入力,是养分的输送媒介。

一、天然酵母的成分。有天然酵母氨基酸、天然酵母核酸、天然酵母维生素s*群、天然酵母有机硫。

二、酵母配方的功效

1.保护作用。天然酵母氨基酸可调整PH值,具细胞安抚作用,防止肌肤过敏。

2.保湿作用。因内含各种糖类,可滋润肌肤,预防干燥、粗糙,保持肌肤张力。

3.细胞增殖作用。天然酵母核酸可帮助细胞呼吸氧气,并将氧输送到皮肤组织,促进新陈代谢、血液循环,同时去除老化角质,提高肌肤再生能力。

4.抑制黑色素生成作用。天然酵母有机硫可抑制黑色素的生成,预防肌肤暗疮及皱纹产生,具透明感。

5.调节皮脂分泌作用。天然酵母是维生素s*群的主要来源,可调节皮脂分泌,帮助皮脂膜完整形成,抑制细菌增殖。可预防及治疗面疱、粉刺。

三、酵母产品的使用方法含酵母成分的产品使用量通常不需太多,且为了配合肌肤的适应状况,用量尽可能呈渐进式慢慢增加,以免造成过敏反应。使用时肌肤有微热现象,是活性酵母发挥作用的正常反应。

关于酵素

酵素的作用与功效篇(5)

“酵素”究竟为何物? 实际上,酵素并非什么新事物,这一称呼来源于日本,流行于中国港台地区,而在大陆,它有个人人熟知的正宗名字――酶。其实,“酵素”和“酶”都是英文enzyme的译名,但在大陆所有正规生物化学教材或医学教材里,只有“酶”,找不到“酵素”这个术语。酶是生物体中具有催化功能的蛋白质,目前已知的酶类有近2000种。市售的各种“酵素”,除了其他添加成分外,本质上是水果或蔬菜发酵后释放的单糖或双糖、乳酸菌产生的乳酸以及酵母产生的酒精、氨基酸、维生素等代谢产物,再加上大量乳酸菌或酵母菌的菌体组成的混合物。其成分组成与酸菜汁或酒酿并没有本质差异。

所谓的减肥、养颜、排毒等功效,让酵素成了爱美人士竞相追捧的对象,天然、自制的制作方式,又让一众养生达人趋之若鹜。酵素真有这些保健功效吗?酶确实是人体中各种生理反应的重要部分,没有了酶,人就没法活了。但也正因为酶是这么重要,所以人体是可以自行合成的,正常情况下没有必要额外补充。同时,人体还存在着一定的机制防止外来的酶进入,以免正常生理活动扰。酵素作为蛋白质的存在形式之一,根本无法被人体直接吸收利用,要被消化分解为氨基酸后才能进入血液。酵素一旦被消化分解为氨基酸,就像被拆散了的机器,失去催化作用。酵素无法以活性形式进入血液,所以也就无法对血压、血糖、血脂、皮肤、骨骼等发挥作用。此外,制作完成的水果酵素虽然含有酶,但含量其实微乎其微,也不可能发挥什么健康作用。一言以蔽之,酵素并没有所谓的保健治疗效果。

很多人反映,她们之所以相信酵素的保健功能,是因为身边很多人使用过水果酵素后都表示“效果不错”“人变得有精神了”“肠道功能变好了”……这又是为什么呢?其实,这些所谓的“有效”很可能都是“安慰剂效应”,也就是“信则灵”。愿意相信的人,总能给自己找到理由,这本身就是人的一种认识误区。如果酵素真的能让某些人“清脂”“排毒”,那商家是否非法添加了某些药物成分就值得怀疑了。到目前为止,没有可靠的研究证据显示酵素有上述保健功效。

其实,酵素的这些所谓保健功能本身就是蔬菜水果的功能,直接吃水果蔬菜就行了!从营养价值的角度考虑,新鲜水果应该洗干净直接吃,这样保健功能最佳。因为新鲜水果含有丰富的维生素、矿物质和膳食纤维。切开后用糖腌,会破坏并导致这些有效成分的流失,如维生素C会被大量损耗。相比之下,直接吃能最大限度地利用和吸收水果中的营养。

如果处理不当,自制酵素非但没有保健功效,还可能导致食物中毒。因为制作酵素时,对水果蔬菜通常只是清洗一下,没有进行严格消毒,很难避免杂菌污染,如果密封不严,更增加了发霉变质的机会。在夏季,因为饮用自制发酵饮料而患急性肠胃炎的病人非常多。更严重的是,曾有报道,有患者因反复接触霉变水果导致肺部真菌感染,继而合并细菌感染,最终呼吸衰竭、感染性休克而死亡。

酵素的作用与功效篇(6)

胰高血糖素样肽-1(GLP-1)又称肠促胰岛素,是一种分泌自肠道细胞的肽激素,具有血糖依赖性促胰岛素分泌、促进β-细胞再生、抑制β-细胞凋亡等多种生理功能,在2型糖尿病的临床治疗中具有较好的应用前景。

李明刚教授科研小组的该项发明提供了一种糖尿病食疗酵母及其构建方法,集酿酒酵母的益生养身作用和肠促胰岛素的降糖治病功能于一体。他们首先对编码天然GLP-1基因的核苷酸序列重新设计,将天然GLP-1第8,26和34位氨基酸替换,消除其DPP-IV酶和胰蛋白酶位点,使其能够抵抗体内DPP-IV酶和胰蛋白酶降解而延长其体内半衰期,通过DNA合成技术分别合成I型、II型和左右连接补平引物片段,对各片段磷酸化后,采用分步退火一步连接法获得多拷贝长效促胰岛素(IaGLP-1)串联融合基因(每一个拷贝的c末端与后一个拷贝的N末端相连)。巧妙利用IaGLP-1的c末端最后一个氨基酸是精氨酸,恰好是胰蛋白酶酶切位点的特点,每一个IaGLP-1拷贝的C末端与下一个拷贝的N末端相连,在未增加任何多余氨基酸的情况下使每个拷贝的结合部均为胰蛋白酶酶切位点,保证其在食用后被胃肠道内的胰蛋白酶切割释放有效IaGLP-1单体,发挥其促进胰岛素分泌,降低血糖、抑制胰岛β-细胞凋亡和促进β-细胞再生的功能,达到预防和治疗糖尿病的效果。

酵素的作用与功效篇(7)

据澳洲新南威尔士大学化工博士、资深研究员珍妮佛・摩斯在一场分析皮肤问题的演讲会上表示,皮肤完成一次新陈代谢的循环过程历时约天,随着新细胞的诞生,将皮肤基底层的老旧细胞透过棘层及颗粒层依序送达皮肤表面,然后死去形成角质层。随着年龄的增长,皮肤自主新陈代谢功能渐缓,各种酵素对皮肤的作用减弱,角质层细胞中的保湿因子及皮脂分泌减少,使皮质越来越干燥,皮肤纹路变粗形成皱纹。现代科技运用微生物理论研究出一种天然酵母菌-,其酵母经发酵变化后的代谢物能活化人体皮肤细胞。而活性酵母拥有强盛的深入组织的能力,是养分最佳的输送媒介,还可利用天然酵母发酵提炼出一种称为的液体美容素,内含健康肌肤所需的游离氨基酸、矿物质、有机酸、无机酸等自然成分,具有优异的滋润效果及特殊保湿功能。

酵素的作用与功效篇(8)

1.可防治心脑血管疾病:榛子中含有丰富的单不饱和脂肪酸。单不饱和脂肪酸具有促进胆固醇代谢、软化血管和保护毛细血管的作用。因此,人们常吃榛子可在一定程度上起到防治高血压、动脉粥样硬化等心脑血管疾病的作用。

2.可促进生长发育和延缓衰老:榛子中含有丰富的钙、磷、铁等营养物质。研究发现,榛子的含钙量是杏仁的3倍、核桃的4倍,含铁量是其他坚果的1~3倍,含磷量也远高于其他坚果。这些营养物质具有促进骨骼和牙齿发育、增强体质、缓解疲劳、延缓衰老的作用。因此,儿童常吃榛子可起到促进生长发育的作用,老年人常吃榛子可起到延缓衰老的作用。

3.可明目健脑、增强记忆:榛子中含有丰富的β-胡萝卜素、维生素B1、维生素B2及烟酸,这些营养物质具有保护视力和神经系统、改善消化功能、增进食欲、提高记忆力、延缓衰老的作用。此外,榛子中还含有丰富的多不饱和脂肪酸,这种营养物质具有提高记忆力和判断力,保护视神经的作用。因此,脑力劳动者常吃榛子可起到明目健脑、增强记忆力的作用。

4.可增强免疫力,预防癌症:榛子中含有人体所需的8种氨基酸,其中精氨酸和天冬氨酸的含量特别丰富,远高于核桃等其他坚果。这两种氨基酸具有增加精氨酸酶的活性、促进血液中氨的排出、预防癌变、增强免疫力和消除疲劳的作用。

榛子既可直接炒熟食用,也可用来配制糕点和糖果。将榛子与粳米一起煮粥,或与山药、党参和陈皮一起煎煮成药饮服用,还可收到营养互补的效果。但是,榛子性滑,泄泻便溏者不宜多食榛子,肝功能严重不良者应慎食榛子。人们每天食用榛子应以20粒左右为宜。

用酵母发酵制成的面食更有营养

馒头、面包、大饼和面条都是人们常吃的面食。在这些面食中,哪种更有营养呢?营养学家认为,用酵母发酵制成的馒头、面包比大饼、面条等没有发酵过的面食含有更丰富的营养。这是因为,面食在用酵母发酵后,不仅组织结构会变得更加松软,营养价值也更为丰富。

发酵的原理是在面团中混入发酵剂,使面团中产生大量的二氧化碳气体,从而让其在蒸煮的过程中不断膨胀,变得更加松软好吃。让面粉发酵有很多的办法,如用小苏打发酵、用老面发酵、用酵母发酵等。但前两种方法都有一定的弊端:用小苏打发酵会严重破坏面粉中的B族维生素,用老面发酵则会使面团产生酸味。而用酵母发酵不仅能让面食的味道更好,还能提高其营养价值。

酵母是一种可食用的、营养丰富的单细胞微生物。营养学家将它叫做“取之不尽的营养源”。酵母中含有丰富的蛋白质、碳水化合物、脂类、维生素、微量元素及酶类等营养物质。这些营养物质具有抗衰老、抗肿瘤、预防动脉粥样硬化及提高人体免疫力的作用。发酵后的酵母还是一种很强的抗氧化物,具有保护肝脏和解毒的作用。在面粉中含有一种可干扰人体吸收钙、镁、铁等微量元素的植物酸。酵母可分解这种植物酸,从而促进人体对面粉中微量元素的吸收和利用。因此,儿童、老年人及消化功能较弱的人更适合吃馒头、面包等发酵的面食。人们在早餐时也最好吃一些发酵的面食,因为此类面食中的能量可较快地释放出来,让人在整个上午都精力充沛。要减肥的人在晚餐时则应少吃发酵的面食,以免影响减肥的效果。

很多人在自己制作发酵面食时都用自发面粉或发酵粉代替酵母进行发酵。这样做虽然较为方便,但自发面粉或发酵粉大都是利用小苏打制成的。小苏打不仅不能提高面粉的营养价值,反而会破坏面粉中的B族维生素等营养物质。因此,人们应使用酵母进行发酵,以制作出更有营养的发酵面食。

苹果是排名第一的健康水果

众所周知,常吃水果对人的健康很有益处。但哪些水果对健康最有益呢?最近,美国的《读者文摘》杂志介绍了10种对健康最有益的水果,并给这些水果排出了名次:

第一名:苹果。苹果具有促进消化、减肥、预防心脏病等多种功效。研究证明,糖尿病患者宜吃酸苹果,心血管病患者和肥胖者宜吃甜苹果,便秘患者宜吃熟苹果。人们在睡觉前宜吃鲜苹果。有咳嗽和嗓子嘶哑症状的人宜吃用生苹果榨成的果汁。儿童或老年人将苹果泥加温后食用,可有效地防治消化不良。

第二名:杏。杏具有保护视力、促进生长发育、清除人体内自由基等多种功效。

第三名:香蕉。香蕉具有保护心脏、强健肌肉、治疗便秘和缓解紧张情绪的功效。

第四名:黑莓。黑莓具有保护心脏、延缓衰老的功效。

第五名:蓝莓。蓝莓具有防治尿路感染的功效。

第六名:甜瓜。甜瓜可为人体补充丰富的维生素,如维生素A、维生素C等。

第七名:樱桃。樱桃具有保护心脏,促进血液循环的功效。

酵素的作用与功效篇(9)

【关键词】 发酵;炮制;传统中药;本草考证

Abstract:The mechanism and the fermented technique of traditional Chinese medicine were discussed in this paper,the fermented technique of traditional Chinese medicine was compared with morden Chinese medicine.The herbalogical textual research on traditional Chinese medicine such as Shen Qu,Hong Qu,Dan Dou-chi and so on which were processed by fermentation were done.Moreover,the origin of name,the methods of production,the effectiveness were discussed respectively in herbalogical textual research.

Key words:fermentation;process of refining herbal medicine;traditional Chinese medicine;herbalogical textual research

我国远在四千多年以前就懂得利用微生物发酵来酿酒,其后又相继用微生物发酵来生产酱、醋、豆豉和臭豆腐等食品。早在千余年前,我国已开始将微生物发酵应用于中药炮制,成为世界上最早利用微生物对天然药物进行生物转化的国家之一。中药是中华民族的瑰宝,而中药炮制是其中一颗璀璨的明珠。中药炮制是根据中医药理论,依照辨证施治用药的需要和药物自身的性质,以及调剂、制剂的不同要求,所采取的一项制药技术。本文对传统中药发酵炮制的作用机理、炮制工艺和发酵炮制中药的本草考证进行了论述。

1 传统中药的发酵炮制概述

古代医药典籍将中药炮制又称为“炮炙”、“修治”、“修制”、“修事”。经净制或处理后的药物,在一定的温度和湿度条件下,由于霉菌和酶的催化分解作用,使药物发泡、生衣的方法称为发酵法。中药通过微生物的发酵达到增强中药药效、改变药性、降低毒副作用等目的。

1.1 传统中药发酵炮制的作用机理

传统中药发酵炮制的作用机理较为复杂,主要是依靠微生物的生物转化来实现。酶是一类具有高度催化效率的生物催化剂,它可以使复杂的生物化学反应在常温常压下迅速完成。微生物在生长代谢过程中产生纤维素酶、木质素酶、淀粉酶、蛋白酶、脂酶等多种胞内和胞外酶类。微生物有着非常强大的分解转化物质的能力,并能产生丰富的次生代谢产物。不同种类的微生物具有不同的代谢方式,能分解各式各样的有机物质。通过微生物的新陈代谢和生长繁殖来炮制中药,可以比一般的物理或化学的炮制手段更大幅度地增强和调整药性,提高疗效,降低毒副作用,扩大适应症[1]。

1.2 传统中药发酵炮制工艺的探讨

传统中药经发酵炮制后其质量的高低与许多因素都密切相关,如发酵菌种,培养基成分,培养条件(温度、湿度、氧气、pH值等)等因素。因此,应通过对传统中药发酵炮制影响因素的研究,从而确定其最佳的发酵炮制工艺。

在长期传统中药发酵炮制的生产实践活动中,中药炮制人员对影响中药发酵炮制的质量因素积累了较为丰富的实践经验。一般而言,发酵最佳温度以30~37℃为宜,相对湿度控制在70%~80%为宜。在此培养条件下,适合大多数霉菌、酵母菌和细菌等的生长繁殖。但限于当时的科学技术发展水平,温度和湿度的控制只能凭经验,例如,混和发酵时以“握之成团,指间可见水迹,放下轻击则碎”为宜。因此,在传统中药的发酵炮制过程存在较大的主观性,影响了其质量的稳定性。

培养基成分对传统中药发酵炮制后其质量的高低也有较大的影响,因此对组成培养基的药材质量和相互间的比例都有较严格的要求。不同的培养基经同样的微生物处理后会产生药性的差异,可利用此来生产不同适应证的中药。例如,发酵淡豆豉时,以桑叶、青蒿发酵者,药性偏于寒凉,多用于风热感冒或热病胸中烦闷之证;以麻黄、紫苏发酵者,药性偏于辛温,多用于风寒感冒头痛之证。

1.3 传统中药发酵炮制工艺和现代中药发酵炮制工艺的比较

中药的发酵炮制经过一千多年的发展,现已成为中药炮制中一种常用和重要的炮制方法。特别是近几十年来发酵工程等现代生物技术用于传统中药的研究开发,从现代科学的角度探讨了发酵炮制的作用机理和炮制工艺,极大地丰富和发展了中药的炮制理论。

传统中药的发酵炮制是多菌种混合自然发酵,参加发酵的菌种种类和数量都存在一定的波动;同时传统中药的发酵炮制采用的是传统的固体发酵,整个发酵炮制的过程都是凭主观经验来控制。因此,传统中药发酵炮制后其质量的稳定性难于保证。

现代中药的发酵炮制根据微生物生长所用培养基状态的不同可分为固体发酵炮制和液体发酵炮制。现代中药的固体发酵炮制采用了现代生物技术,在整个发酵炮制过程中可以较好地控制参与发酵的菌种的种类和数量,同时对温度、湿度、酸碱度、通气等也能较好地实现动态控制,因而通过现代固体发酵炮制的中药其质量的稳定性得以较大的提高。在抗生素工业发展起来后,逐渐将液体发酵应用到中药的发酵炮制中,开启了对液体发酵炮制中药的研究。由于液体发酵较固体发酵具有更高的物质传递效率,也易于实现发酵炮制工艺的自动化控制,从而保证发酵炮制后中药质量的稳定性,所以此项工艺未来发展空间巨大。

2 发酵炮制中药的本草考证

传统中药的发酵炮制因品种不同而采用不同的方法进行加工处理后,再置温度、湿度适宜的环境下进行微生物发酵。根据所采用方法的不同,可将传统中药的发酵炮制分为两大类[2]。一类为药料与面粉混合发酵,如六神曲、建神曲、半夏曲、沉香曲等;另一类为直接用药料进行发酵,如淡豆豉、百药煎等。

2.1 神曲

神曲一名始载于《药性论》,又有六神曲(《本草便读》)的异名。明代李时珍在《本草纲目》中记述了神曲得名的由来[3],“盖取诸神聚会之日造之,故得神名。”我国制造神曲始于北魏,贾思勰在《齐民要术》中叙述了神曲的制法。神曲为辣蓼、青蒿、杏仁等药加入面粉或麸皮混合后,经发酵制成曲剂,含酵母菌、淀粉酶、复合维生素B等成分,有消食化积、健脾和胃等功效。

神曲还可炮制加工成炒神曲、麸炒神曲、焦神曲。生神曲健脾开胃,并有发散作用;麸炒后以醒脾和胃为主,用于食积不化、脘腹胀满、不思饮食、肠鸣泄泻等;炒焦后消食化积力强,以治食积泄泻为主。

2.2 建神曲

建神曲一名载于《纲目拾遗》,又有百草曲(《纲目拾遗》)、泉州神曲(《药性考》)、范志曲、老范志神曲等异名。建神曲主产于福建泉州,为麦粉、麸皮、紫苏、荆芥、防风、厚朴、白术、木香、枳实、青皮等数十种药物经发酵专制而成。建曲性味苦微温,消食化积功效与神曲相似,并能理气化湿、健脾和中。

2.3 半夏曲

半夏曲一名载于《韩氏医通》。半夏曲为半夏加面粉、姜汁等制成的曲剂。《本草纲目》中叙述了半夏曲的制法[4],云:“半夏研末,以姜汁、白矾汤和作饼,楮叶包置篮中,待生黄衣,晒干用,谓之半夏曲。”半夏曲有化痰湿,消食滞的功效。而未发酵的半夏则性味温辛,有毒,有燥湿化痰、降逆止呕、消痞散结等功效。《饮片新参》载:“内热烦渴者慎服。”

2.4 采云曲

采云曲是以六曲为基础,再加桔梗、白术、紫苏、陈皮等二十多种药品加工制成的,性味作用与建曲相似,对于夏秋暑热伤中引起的食滞消化不良作用较好。

2.5 沉香曲

沉香曲一名载于《饮片新参》。沉香曲为沉香等多种药末和以神曲糊制成的曲剂。用沉香、木香、檀香、砂仁、蔻仁等20多种药材研成粉再加1/4的面粉,搅和压制而成。《饮片新参》称沉香曲有“理脾胃气,止痛泻,消胀满”的功用。

2.6 红曲

红曲一名载于元代《饮膳正要》,又有丹曲(《天工开物》)、赤曲(《摘元方》)等异名。李时珍在《本草纲目》中记述了红曲的制法[5],云:“红曲,本草不载,法出近世,亦奇术也。其法:白粳米……入曲母……其米……鲜红可爱。未过心者不甚佳。入药以陈久者良。”从李时珍叙述中的“法出近世”,可推测出红曲的制造大约始于元代。红曲为曲霉科真菌红曲霉的菌丝体寄生在粳米上而成的红曲米,有健脾消食、活血化瘀的功效。《本草纲目》中称:“治女人血气痛,及产后恶血不尽,擂酒饮之,良。”《本草经疏》中称:“红曲,消食健脾胃与神曲相同,而活血和伤,惟红曲为能,故治血痢尤为要药。”

2.7 淡豆豉

淡豆豉一名载于《本草汇言》,《伤寒论》中称为香豉,《名医别录》中称为豉,《本草纲目》中称为淡豉和大豆豉。淡豆豉的制造历史悠久,在《伤寒论》中即有记载。《本草纲目》还详细叙述了其制作方法[6]。淡豆豉为豆科植物大豆黑色的成熟种子经蒸罨发酵等加工而成,有解肌发表、宣郁除烦的功效。《本草汇言》称:“淡豆豉,治天行时疾,疫疠瘟瘴之药也。”《药性论》载:“治时疾热病发汗;熬末,能止盗汗,除烦;生捣为丸服,治寒热风,胸中生疮;煮服,治血痢腹痛。”

2.8 百药煎

百药煎一名载于《本草蒙筌》。百药煎为五倍子同茶叶等经发酵制成的块状物。李时珍在《本草纲目》中记述了百药煎的制法[7],云:“用五倍子为初末。每一斤,以真茶一两煎浓汁,入酵糟四两。擂烂拌和,器盛置糠缸中之,待发起如发面状即成矣。捏作饼丸,晒干用。”百药煎有润肺化痰、止血止泻、解热生津的功效。《本草纲目》论述:“百药煎,功与五倍子不异。但经酿造,其体轻虚,其性浮收,且味带余甘,治上焦心肺、咳嗽痰饮、热渴诸病,含噙尤为相宜。”

2.9 片仔癀

明代宫廷神药片仔癀距今已有四百多年的历史。相传为明嘉靖年间,一御医逃离宫廷后流落到漳州璞山岩削发为僧。他多方采集药材,按秘方精制成锭,并将药锭切成片状,既可吞服,亦可外用。片仔癀由麝香、牛黄、蛇胆、三七等组成配方,其中的主要成分是中药三七的微生物发酵物。片仔癀具有清热解毒、消肿止痛的功效。片仔癀的配方及工艺至今秘而不宣,现已成为国家一级中药保护品种。

3 结语

从上述举要品种可见,我国早在北魏时期就已应用微生物发酵炮制中药,实现了增强中药药效、改变药性的目的。我国传统发酵中药值得我们进一步深入地发掘,并应用现代生物工程技术进行二次开发,为中药的新药研究开发拓展新空间。

【参考文献】

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[3]李时珍.本草纲目金陵初刻本校注[M].合肥:安徽科学技术出版社,2001:913-914.

[4]李时珍.本草纲目金陵初刻本校注[M].合肥:安徽科学技术出版社,2001:720.

酵素的作用与功效篇(10)

中图分类号:S816.4 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2016)05-1247-05

DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2016.05.040

Optimization of the Solid-state Fermentation of Soybean Pulp Enriching

Selenium by Compound Bacteria

QIU Feng-yan1,CHEN Liu-hua1,LIN Biao-sheng1,2,YANG Xiao-yan1,2

(1.College of Life Science,Longyan University,Longyan 364012,Fujian,China;

2.Key Laboratory of Fujian Universities Preventive Veterinary Medicine and Biotechnology, Longyan 364012, Fujian,China)

Abstract: The optimum process conditions of soybean pulp enriching selenium solid-state fermentation by compound bacteria in the mobile bag were studied, the four strains Bacillus licheniformi, Saccharomyces cerevisiae, Candida utilis, Lactobacillus acidophilus were used in soybean meals enriching selenium fermentation by moving solid-state fermentation technology, and the response surface method was used to optimize the fermentation conditions, then the product quality was inspected. The results revealed that the optimal conditions of soybean pulp enriching selenium fermentation were as flows: the ratio of Bacillus licheniformi, Saccharomyces cerevisiae, Candida utilis to Lactobacillus acidophilus was 2∶1∶2∶2. Sodium selenite, soybean pulp and inoculum size were the three main factors in fermentation, its proportioning were 19.43 mg/kg,91.38%,11.62%, respectively. On the optimized conditions, the convert ratio of organic selenium transformation can achieve to 55.48%. The product quality of soybean meals enriching selenium fermentation was inspected, its visual evaluation, the content of organic selenium, nutrition, and other harmful substances indicators had improved significantly, comply with the national standard “Specification for the safe use of feed additives”. Overall, through compound bacteria enriching selenium fermentation, the product performance of soybean pulp had improved significantly, it was good bacteria preparation and functional protein feed.

Key words: solid-state fermentation; compound bacteria; selenium-enriched; soybean pulp; response surface method

硒是动物体必需的微量元素之一[1],在动物体内有多种功能,其基本作用是作为谷胱甘肽过氧化物酶的组成成分,参与消除已生成的过氧化物而起到保护细胞膜的作用[2]。硒摄入不足会引起仔猪的白肌病和桑葚心、猪的营养性肝病、产生PSE肉等动物缺硒疾病[3]。但如果直接在动物饲料中添加无机硒,安全性较差[4]。近年来,人们通过动物、植物、微生物作为转化载体来获取有机硒,取得了较大的进展[5],如啤酒酵母液体富硒发酵等[6],但液体发酵有机硒,成本高,废液排放量大,对环境污染大[7]。豆粕是动物饲料蛋白资源的首选,畜牧业需求旺盛,微生物发酵豆粕能够较好地利用豆粕的营养价值,降低抗营养因子,提高豆粕利用率,成为豆粕饲料应用的发展趋势[8],但传统的堆积发酵豆粕,存在着发酵温度、水分不易控制,杂菌污染严重的问题。为此,本研究将有机硒转化和豆粕发酵结合起来,采用呼吸膜装置进行移动袋装固态发酵,将有机硒转化和发酵豆粕生产结合,已经转化的有机硒直接保留于豆粕原料中,豆粕大分子蛋白降解为可以被动物直接消化吸收的小分子蛋白,使得产品成为一种优质的、含微量元素硒的功能性蛋白饲料[9]。移动固体发酵富硒豆粕有效地解决了液体发酵有机硒的难题,且发酵过程中发酵占地少,温度、水分控制精确,杂菌污染少,生产效率大大提高,具有良好的实际应用前景[10]。本试验选用地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、产朊假丝酵母(Candida utilis)、嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)4种菌株,通过移动袋装固态发酵技术复合发酵富硒豆粕,利用响应面分析法对其发酵条件进行优化,并对产品进行品质检验。

1 材料与方法

1.1 试验材料

菌种:地衣芽孢杆菌、酿酒酵母、产朊假丝酵母和嗜酸乳杆菌,均为冻干菌粉,龙岩学院微生物实验室保存,各有效菌经液体活化后活菌数均为1 010 个/mL。

豆粕:市场购买,蛋白含量40.26%(采用凯氏定氮法测定)。

1.2 试验方法

1.2.1 工艺流程 多菌复合固态发酵富硒豆粕工艺流程如下:

发酵菌种37 ℃红糖水活化

发酵原料混合呼吸膜包装、密封发酵(温度、时间)检测产品(营养成分、有机硒含量)。

1.2.2 微生物菌株配比对豆粕富硒发酵的影响 采用地衣芽孢杆菌、酿酒酵母、产朊假丝酵母、嗜酸乳杆菌4种菌株,每种菌株活菌数取值1.0×1010 个/mL或2.0×1010个/mL,按L8(27)正交试验表安排8组代表各菌株用量的比例组合,将设定的各菌比例、总菌量按10%接种量加入37 ℃温水搅拌,活化20 min,温水中含总发酵物料10%红糖。菌株活化后,与89%豆粕、1%硫酸铵混合均匀,按15 mg/kg比例添加亚硒酸钠,并补充水分至总发酵物料的30%,用装量20 kg呼吸膜包装、密封,30 ℃发酵7 d,发酵后检测分析、对比产物各项指标,选定最适的菌株组合比例用于下一步响应面分析试验。各指标的检测方法参照国家饲料检测分析标准[11],检测指标包括总菌数、粗蛋白、多肽、乳酸含量和有机硒转化率。菌体总数采用平板菌落计数法、粗蛋白采用凯氏定氮法、多肽含量测定采用三氯乙酸可溶性氮(TCA-NSI)法、乳酸含量测定采用试剂盒乳酸脱氢酶法,硒含量的测定采用3,3-二氨基联苯胺比色法[12],有机硒的转化率=(总硒含量-无机硒含量)/总硒含量×100%[7]。

1.2.3 豆粕富硒发酵效果关键因素筛选的Plackett-Burman试验设计 在含呼吸膜的20 kg装量发酵袋中按设定的比例接入发酵原料(亚硒酸钠、豆粕、硫酸铵)、红糖水活化后的发酵混合菌株,并按比例补足水分,包装、密封,在设定的温度下进行发酵5~10 d,定时取样测定,检验发酵效果。采用响应面分析法中Plackett-Burman 试验设计,以白玉菇菌糠发酵后亚硒酸钠有机硒转化率为响应值筛选影响发酵效果的显著因素,Plackett-Burman试验设计因素和水平见表1。

1.2.4 豆粕富硒发酵效果的Box-Behnken响应面优化设计试验 在Plackett-Burman试验设计的基础上,选择对响应值影响显著的关键因素进行Box-Behnken响应面优化试验,确定影响豆粕富硒发酵效果的最佳工艺条件,并进行最佳工艺条件下的验证试验。

1.2.5 富硒发酵豆粕产品的品质检验 将未发酵前培养基的组成和最佳工艺条件下生产的富硒发酵豆粕产品进行品质检验,包括直观评价、pH、有机硒、粗蛋白、粗灰分、乳酸、总有益菌、胰蛋白酶抑制剂含量等,对比发酵前后各项指标的变化,分析豆粕富硒发酵后产品性能的变化情况。pH采用梅特勒FE.20 pH计测定;粗灰分采用坩埚灼烧法测定;总氨基酸含量采用S433D全自动氨基酸分析仪测定;粗纤维采用酸碱消煮法测定;粗脂肪采用索氏抽提法测定;脲酶采用酚红试剂法测定;生物素采用高效液相色谱法测定,以上各检测指标的检测方法同样参照国家饲料检测分析标准[11],其他检测指标测定方法同上。胰蛋白酶抑制因子的测定参照GB/T 21498-2008[13]、植物血球凝集素测定采用凝集效价法[14]。

2 结果与分析

2.1 豆粕富硒发酵各微生物菌株配比的确定

各菌株质量浓度比按L8(27)的正交试验表设定,加入原料按工艺流程进行发酵,结束后检测分析产物各项指标,结果如表2所示。结果表明,各菌株试验组合中,当地衣芽孢杆菌菌体量比例高时,总菌数、多肽含量较高,培养基中剩余的粗蛋白含量较低,原因可能是地衣芽孢杆菌生长速度较快且其产蛋白酶能力较强[15],所以能在发酵培养基中大量生长,分泌胞外蛋白酶降解豆粕粗蛋白获得大量的多肽,培养基中豆粕剩余的粗蛋白含量就较少;但当酿酒酵母、产朊假丝酵母、嗜酸乳杆菌含量较高时,对地衣芽孢杆菌的生长造成一定影响,因而总菌数降低、多肽含量降低、粗蛋白含量较高;嗜酸乳杆菌的生长有受到地衣芽孢杆菌的影响,当嗜酸乳杆菌含量较高时,培养基中的乳酸含量较高,而乳酸含量较高则有利于提高产品风味、刺激采食,但乳酸太高、酸味太重也会影响采食;各菌株对有机硒的转化率也有所不同,酿酒酵母、产朊假丝酵母菌体含量较高时,有机硒转化率较高。此外,由于具有富集硒和胞内大量积累谷胱甘肽(GSH)的功能,产朊假丝酵母近年来广泛应用于富硒酵母的制备,其不仅可以补充硒还可以提高机体的免疫力[16]。因此,综上所述,选定地衣芽孢杆菌∶酿酒酵母∶产朊假丝酵母∶嗜酸乳杆菌=2∶1∶2∶2的比例组合,此条件下各菌株能较好地协同生长、代谢,发酵产物的各项指标能达到较好的平衡。

2.2 豆粕富硒发酵效果关键因素的筛选结果

利用Minitab 15软件对表1的Plackett-Burman试验设计进行拟合和方差分析,结果见表3、表4。结果表明,影响豆粕富硒发酵效果的因素重要性排序是亚硒酸钠(X1)>豆粕(X3)>菌液接种量(X5)>发酵物料含水量(X6)>发酵温度(X7)>发酵时间(X8)>硫酸铵(X4)>红糖(X2)。其中,亚硒酸钠(X1)、豆粕(X3)、菌液接种量(X5)对响应值的影响达到了显著水平,因此,选定这3个水平进行正交试验分析。

2.3 Box-Behnken响应面优化设计试验结果

以有机硒转化率为响应值进行Box-Benhnken设计,三因素三水平的响应面设计及试验结果见表5。利用Design-Expert 7.0 软件对试验数据进行回归分析,得到响应值有机硒转化率和各因素变量之间的二元回归方程为Y=+55.74+1.75×A+1.09×B+0.21×C+0.62×A×B-0.28×A×C+0.61×B×C-1.68×A2-1.56×B2-1.54×C2,对回归模型进行方程分析,结果见表6所示。结果表明,该模型具有统计学意义(P< 0.000 1),失拟项不显著(P=0.070 8>0.05),表明回归方程拟合情况好,误差小,能较好地描述各因素与响应值之间的关系,可以利用该方程确定影响豆粕富硒发酵效果的最佳工艺条件。从各因素方差分析结果可以看出,对响应值有机硒转化率影响的大小顺序为亚硒酸钠(A)、豆粕(B)、菌液接种量(C),其中亚硒酸钠(A)和豆粕(B)对响应值结果影响显著。

各因素响应面曲面分析结果如图1所示,根据所得的模型可预测得到最佳豆粕富硒发酵工艺条件为亚硒酸钠19.43 mg/kg、豆粕91.38%、菌液接种量11.62%,在该条件下有机硒转化率能达到56.30%。分别按上述的最优工艺条件进行3次平行试验,所得有机硒转化率平均为55.48%,比Plackett-Burman试验设计时的响应值50.58% 提高4.9个百分比,与理论预测值56.30%接近,重复性较好,说明响应面优化所得的参数准确、可靠、可行,且能进一步优化试验条件,取得更优的试验结果。

2.4 富硒发酵豆粕产品的品质检验

富硒发酵豆粕发酵前后产品的品质检验结果如表7所示,结果表明豆粕富硒发酵后各项检测指标均得到了明显改善,其培养基中的无机硒转化成了有机硒,发酵后产生了大量的乳酸,pH下降,有较为明显的乳酸味、酒香味;发酵后富硒豆粕的粗蛋白、多肽、粗脂肪、总氨基酸、生物素等营养成分均明显高于发酵前,而畜禽不易利用的粗纤维成分含量降低,但干物质由于发酵过程中的损失而下降,粗灰分含量有所升高;发酵后豆粕中的脲酶、胰蛋白酶抑制剂、植物血球凝集素3种抗营养因子含量明显降低,符合国家《饲料添加剂安全使用规范》(中华人民共和国农业部公告第1224号,2009年)。

3 小结与讨论

本试验通过多菌联合发酵制备富硒发酵豆粕,发酵后其粗蛋白、多肽的含量有所增加,有利于满足动物体内蛋白需求,表明菌体发酵过程中能利用非蛋白氮转化为菌体蛋白,且菌体产生的各种胞外酶能有效地分解大分子蛋白为多肽,大大提高了豆粕蛋白的利用效率[17]。酵母菌近年来被广泛运用于豆粕的富硒发酵,其对有机硒的转化率较高,易生长、富集作用强[18],特别是产朊假丝酵母还具有胞内大量积累谷胱甘肽的功能,不仅可以补充硒还可以提高机体的免疫力,是无机硒转化为有机硒的理想载体,本试验中无机硒的转化率达到了50%以上,效果显著,能有效地满足动物机体对硒的需求。枯草芽孢杆菌产酶量较高,其与酵母菌、乳酸菌混合发酵,有利于发酵豆粕中的多肽含量的增加,且枯草芽孢杆菌还能大量分泌纤维素酶,其添加有利于底物纤维素含量的降低[19]。此外,微生物发酵过程中,消耗了部分有机物,发酵后产品的干物质量有所减少,且由于发酵过程添加了多菌株等成分,发酵后产品灰分含量有所增加[20]。研究表明,经多菌株联合发酵,豆粕中脲酶、胰蛋白酶抑制剂、植物血球凝集素抗营养因子能够得到明显的消除,大大提高了豆粕的利用效率[21,22],与本研究结果一致。添加的嗜酸乳杆菌使得发酵富硒豆粕产品的直观评价有了较为明显的改善,产品比发酵前出现了明显的乳酸味、酒香味,有利于刺激动物采食,提高饲料的利用率,降低料肉比,促进生长[23]。

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