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知名節目主持人 戴立綱

「酵素」的生命能量，跟「蛋白質」有關係。
一般人都聽過酵素這個名詞，
但有許多人都將酵素、酵母及發酵混為一談，
對酵素是一知半解，甚至被誤導，
因此，要了解酵素，必須由酵素本質談起。
酵素是蛋白質的一種，但蛋白質不一定是酵素。
酵素是一種生體催化劑(biocatalyst)，它與化學催化劑有類似的功能，但構造並不相同。 從構成元素來說，由於酵素是蛋白質的一種，而蛋白質是由氨基酸構成的，因此酵素也就是氨基酸組成的物質。但是，要注意的是：蛋白質不一定是酵素，只有蛋白質且具有特殊三度空間構造，又能進行生物化學反應者才是酵素。
舉例來說：當澱粉要分解為葡萄糖的過程，就需要「澱粉分解酵素」來幫忙。在每一個人的唾液、腸胃中都有這種「澱粉分解酵素」，達到此功能；但人體肌肉中的蛋白質，就沒有分解澱粉的功能，所以蛋白質並不是酵素。
兩者主要的差異，在於結構，構造不同，功能就不一樣；因此，酵素與一般蛋白質並不完全相等。
◎蛋白質的構成密碼，在於胺基酸的排列型式。
從構成的源頭來探討：蛋白質是一種含氮物質，基本單位是「胺基酸」，
它是構成所有生物體的主要成分，我們身體細胞中的原生質、粒線體、其他胞器
（細胞中小器官）及細胞膜等，都是以蛋白質為主要成分。
而身體中的酵素、部分激素、抗體及體表的毛髮、指甲等，當然也是蛋白
質所構成。由此可知：蛋白質不僅是構成生物體的主要原料，同時也是調節生理
機能的主要物質。　
蛋白質有很多種不同的構成型態，都是胺基酸依照一定的比例及型式排列而成。在自然界中存在的胺基酸，至少有五十種以上，但是在營養學上常討論、並存在於蛋白質中的胺基酸卻只有二十二種。
◎健康活力的關鍵，就在蛋白質。
蛋白質是體內僅次於水、數量最多的物質。
它不但是維持健康和活力的重要化合物，也是一切組織發育所必需的。舉凡我們的肌肉、血液、皮膚、頭髮、指甲、內臟等，它都是主要的構成原料，。
＊看看蛋白質為人體做了那些事？　
可配插畫,讓版面活潑些，例如：一個蛋白質小精靈，忙著各種工作……
‧維持生命與促進生長→建造及修補細胞組織
‧調節生理機能→將氧氣提供給體內細胞，進行氧化作用，調節體內滲透壓平衡酸鹼、抵抗疾病的傳染，催化營養素的消化作用。
‧構成身體重要的物質→構成細胞，製造或替換維持生命的物質。
‧供給熱能→每公克蛋白質完全氧化後，可產生四大卡熱能。
◎人體八種必需胺基酸，少一個也不行。
身體所需的蛋白質約有二十二種之多，其中八種是人體無法製造的，稱為必
需胺基酸，必須由飲食中攝取。
為了使身體合成蛋白質，所有的「必需胺基酸」必須同時存在，而且要有一定的比例。就算只是短時間缺少一種胺基酸，蛋白質的合成也會大幅下降，甚至完全停止，結果使得所有胺基酸都以同樣比例減少。
含蛋白質的食物，不一定包含所有必需胺基酸；含有所有必需胺基酸的食物
稱為「完全蛋白」，缺少某種必需胺基酸或其含量特別低的食物則為「不完全蛋
白」。肉類和乳品多為「完全蛋白」，蔬菜和水果多為「不完全蛋白」。攝食不完全蛋白食物時，必須注意搭配，使所有胺基酸都充分獲得。
＊你可能不知道……
有些胺基酸在人體中可以自製，有些卻僅存於食物中，若不從食物中攝取這些胺基酸，可能就會出現某種症狀。按照它們的重要性，可將胺基酸分為三類：
(1)必需胺基酸
凡是僅存於食物中、身體不能自製的，稱之為必需胺基酸；共有八種??(下面有十種)：
‧色胺酸（Trp.）‧羥丁胺酸（Thr.）‧離胺酸（Lys.）‧白胺酸（Leu.）
‧甲硫胺酸（Met.）‧異白胺酸（Ile.）‧纈胺酸（Val.）‧酪胺酸（Tyr.）
‧苯丙胺酸（phe.）‧胱胺酸（由兩個半胱胺酸連接）　　
請補充:若缺乏的話,會有那些症狀???
(2)半必需胺基酸
人體雖可製造這類胺基酸，但自製量不敷嬰兒或小動物需要，若能從食物中補充，那麼人體的發育會更好。
這類胺基酸有：組胺酸（His.）及精胺酸（Arg.），屬「鹼性胺基酸」。(「組胺酸」有時被列為「必需胺基酸」。)
(3)非必需胺基酸
身體中可將「酮酸」經「轉胺基」作用，轉變成胺基酸，使得身體能夠自行製造足夠量的此類胺基酸。包括：
‧甘胺酸（Gly.）‧麩胺酸（Glu.）‧氫氧基麩胺酸（Hyp.）‧丙胺酸（Ala.）‧絲胺酸（Ser.）
‧氫氧基麩胺酸（Hyg.）‧胱胺酸（Cyn.）‧麩胺酸（Pro.）‧天門冬酸（Asp.）‧瓜胺酸（Cit）
◎體重乘以○‧九，就是你需要的蛋白質攝取量。　　
每日蛋白質攝食量的最低標準很難確定，因營養狀態、體型和個人活動的不
同而有差異。美國國家研究院建議，每一公斤體重每天需要○‧九二公克蛋白質
，以維持最佳發育和健康狀況。想知道每日需要量，只要把體重乘以○‧九，就
可知道大約的數量。
例如：一個五十五公斤重的人，每天大約需要五十公克蛋白質。但是「必需胺基酸」的需要量足夠時，蛋白質的攝取量可酌量減少。
＊你可能不知道……
蛋白質依化學構造之不同分為：
‧單純蛋白質→蛋白質僅由胺基酸所組成，如：牛奶中的乳白蛋白、血液中的血清蛋白、血清球蛋白，水解後完全生成胺基酸。
‧複合蛋白質→蛋白質與鐵、磷、醣等其他物質結合而成的蛋白質，如：血紅素是鐵質與蛋白質的結合物，脂蛋白是蛋白質與脂質結合而成。
‧衍生蛋白質→蛋白質被酵素分解成胺基酸的過程之各種中間產物，例如：多胜類、蛋白分解物等。
依營養價值分為：
‧完全蛋白質→含有足量的「必需胺基酸」以維持人體的健康與促進生長，如：蛋類、肉類、乳製品、魚類、內臟等。
‧半（部分）完全蛋白質→所含的「必需胺基酸」未達到需求量，只能維持身體健康，無法促進生長，例如：五穀類、水果、蔬菜類所含的蛋白質皆是。
‧不完全蛋白質→不能促進生長，也不能維持健康，例如：玉蜀黍所含的「玉米膠質蛋白質」和「動物膠」。
◎缺乏蛋白質，問題多又多……
缺乏蛋白質會導致發育和組織不正常，頭髮、指甲和皮膚尤其容易受感染，並造成肌肉狀態不良。
兒童的飲食若缺乏蛋白質可能導致發育不良；嚴重缺乏時會罹患「客下客症」，症狀包括：身心發育障礙、失去頭髮色素、關節腫大等，甚至會有致命危險。
成人缺乏蛋白質時，會缺乏精力、精神沮喪、虛弱、抵抗力弱，受傷和生病時復元緩慢。
身體遭受特殊緊張情況時，會損耗體內蛋白質，例如：動手術、失血、受傷、
長期臥病等。遇到上述情況，需攝取額外蛋白質，使身體組織能夠復元。但是蛋
白質若是攝取過量，也可能引起液體不平衡。
◎穀、豆、奶的蛋白質關鍵密碼
．穀類蛋白
穀類蛋白以米、麵粉及玉米較為普遍。穀類蛋白都缺乏離胺酸（Lys.）。米的缺乏程度較輕，麵粉次之，玉米則嚴重地缺乏離胺酸，並同時缺乏色胺酸（Trp.）及異白胺酸（Ile.）。麵粉及玉米的蛋白量雖比白米多（表一），但質卻比白米差；
若要論此三種食物的綜合蛋白營養價值，以麵粉最好，白米次之，玉米最劣。
‧豆類
植物性蛋白中，以「黃豆蛋白」及「白米蛋白」品質最好，但黃豆蛋白缺乏甲硫胺酸（Met.）及胱胺酸（Cystine）。
慶幸的是：甲硫胺酸可用化學或發酵方法合成，且價格低廉，可補充其不足。化學合成的甲硫胺酸為DL—型，其利用率接近Ｌ—甲硫胺酸（以化學方法合成的胺基酸均為DL—型）。
近年來，由於生物技術的進步，用「基因轉殖方法」未來能生產胺基酸種類及含量都均衡的食物，例如：含維生素的米（黃金米等）。
‧乳類
牛乳的營養價值雖然很高，但實驗證明：若以奶粉飼養老鼠，不如用雞蛋飼養發育好，若在食物中添加少量甲硫胺酸，就可增進老鼠的生長情況。
由此可知：牛乳中缺少「甲硫胺酸」。但對人來說，牛乳蛋白與雞蛋白一樣好。
‧動物膠
把「膠原」長期加熱，等它的立體化學構造發生改變之後，會形成膠狀物，稱之為膠，這種食品缺乏色胺酸，不適宜單獨食用。
＊加多一點點，食物更營養 (圖示)
要改善食品營養價值，可在食品中加入其所欠缺之該種胺基酸（如以人工製造者，利用發酵法生產）。例如：在米中加百分之○‧一、在麵粉中加百分之○‧四的離胺酸，則二者的營養價值可提高很多；玉米除添加離胺酸外，同時需加適量色胺酸及異白胺酸，始可顯著的改進其蛋白品質。此稱胺基酸添加法。
◎當蛋白質「變性」，酵素也會失效。
值得注意的是：「變性作用」會讓蛋白質的功能失去效用；當然，酵素也是。
凡是蛋白質若是受到酸、鹼、尿素、有機溶媒、熱以及幅射（Ｘ射線或ＵＶ）的影響，以致於引起蛋白分子結構之破壞，以及生理活性之改變，這種現象便稱為變性作用（Denaturation）。
大家都知道蛋煮熟後蛋白會凝固，主要原因為蛋白質結構受到破壞, 也失去了孵化小雞的功能。這種情況，就是一種變性作用。
蛋白質（或酵素）變性時會喪失生物活性，若蛋白質是酵素或激素情況下則
不具生理作用，所以一些酵素產品號稱具療效，但酶不耐胃酸則以口服方式
馬上變性，失去酵素功能，成為胺基酸液（amino cicid liquid）。然而一般民
眾在不知情況下以高價購買口服酵素產品，得到的效果當然極為有限。
不過，變性作用只能引起蛋白質二、三、四級結構之破壞，但初級結構不受影響。
蛋白質結構若是屬於抗原??，那麼變性之後其抗原性（antigenity）也會改變，甚至消失。大家所熟知的膠原蛋白，便常發生抗原性（antigenity）改變的情況。
◎「膠原蛋白」到底是甚麼？
「膠原蛋白」屬「醣蛋白」（glycoprotein）的一種，除了蛋白質外，膠原蛋白還與糖相結合，脊髓動物中的「膠原蛋白」約含「六碳糖（hexoses）」百分之0.5～1.3，如：葡萄糖，半乳糖等，而非脊髓動物「膠原蛋白」則含「醣類」百分之三～四。這些「醣類」常與「膠原蛋白」之「羥離胺基酸」以「糖鏈」鍵結而結合。
「膠原蛋白」之胺基酸組成與其他蛋白質有別。如：「膠原蛋白」含有「甘胺酸（Glycine）」百分之二十五～三十、「麩胺酸（Proline）」百分之十二及高量之「羥麩胺酸（Hdroxyproline）」百分之十，而一般動物性蛋白質之「羥麩胺酸」含量則極微。此外，丙胺酸（Alanine）有百分之十一，「羥離胺酸（Hydroxylysine）」則至少有百分之0.5。
◎膠原蛋白的真假之謎。
「膠原蛋白」富延展性，係由不易溶於水的平行線型狀鏈（parallel linear boundles）所組成，有如三條彼此纏繞在一起的麻花。真正可發揮人體生理功能的膠原蛋白必須是由三條纏繞的直鏈所組成，成為螺旋麻花構造一般，如目前很流行醫學美容及藥粧品所使用者，但若三條螺旋直鏈立體結構遭到製造過程或受高熱而破壞，則成為一般俗稱的「明膠」。
「明膠」就是包在藥物外的膠囊或軟糖材料，價位低很多，嚴格來說只有「右旋三螺旋膠原蛋白結構」的產品正是生物醫學層級，若是結構破壞者則只能充當食品或其他用途，不能做為生醫材料用，但目前市面上所販賣的膠原蛋白大多只是明膠而已，根本不具修補美化皮膚或抗老等醫美生理功能。
＊你可能不知道……
「膠原蛋白」是動物「結締組織」重要的蛋白質，一般豬腳或魚皮中就含量豐富，結締組織除了含百分之六十～七十的水份以外，膠原蛋白佔了約百分之二十～三十。也因為含高量膠原蛋白，因此結締組織具有一定的結構與機械力學性質，如：張力強度、拉力、黏彈力等，以達到支持、保護等功能。多細胞動物體內所含膠原蛋白成分，目前已知種類至少有十九種，這些分子之遺傳基因均相異。
酵素、酵母與發酵，差一字差很多！
一般人容易將酵素、酵母與發酵混為一談，其實是完全不一樣的。酵素是存
在於生物體中的物質，酵母體內當然也含有酵素。
◎酵素（Enzyme），是一種生物催化劑。
酵素（Enzyme）是生物細胞中各種酶群之統稱，所以酵素又稱為「酶」
，是一種生物催化劑。它的成份是一種蛋白質，由細胞的原生質所產生。酵素存在於所有「生物」（動、植物及微生物）細胞內，催化著各種生物化學反應的速率。酵素在生化反應上所扮演的角色就相當於化學上的催化劑，所以是所謂的「生物觸媒」（biocatalyst）。
基本上酵素是一種蛋白質，所以具有蛋白質的所有特性，由於蛋白質特有的
性質，使其具有智慧型的表現，與一般無機觸媒相較，酵素具有許多明顯優點。
酵素具有能準確辨識其特定受質的能力，這種能力或有可能是酵素最重要特
性之一，稱之為「專一性」。一般而言，酵素的專一性可分為「反應專一性」與
「受質專一性」。
＊反應專一性：一種酵素通常只能催化某一種或某一類相同類型的化學反應，且其催化的反應幾乎不產生副反應。
＊受質專一性：一種酵素通常只能催化某一種或某一類結構和性質相似的物質，依酵素對受質專一性要求的程度，還可分為數種不同等級。　　
＊官能基專一性：某些酵素僅催化特定基質進行反應，即使面對同分異構物這類構造非常相似的分子，也能清楚地加以區別。如：葡萄糖氧化酵素只催化葡萄糖的氧化反應，對於同為六個碳的果糖則毫無作用。
有些酵素則對特定類別的化合物或某特定化學鍵進行催化，這種專一性則被稱為「官能基專一性」，如：酵類去氫酵素僅對一級醇、酯解酵素僅對酯鍵具催化作用。再舉市面上常見的解酒用酵素為例，此類酵素可分解具有酒精結構中官能基，成為另一種結構以減少酒精對細胞的傷害。
＊光學異構物專一性：有的酵素具有辨識光學異構物的能力，可選擇性地僅催化或優先催化某光學異構物。如：Ｌ--胺基酸氧化酵素只能氧化Ｌ--胺基酸；而Ｄ--胺基酸化酵素則只能氧化Ｄ--胺基酸。
◎酵母菌（Yeast），是一個完整的生物體。
酵母菌是能把糖分分解為酒精以及二氧化碳的微生物，是一個完整的生物體，內含有各種胞器，同時也具有催化作用的功能，但是酵母菌的催化作用還是要靠酵素來完成，同時酵母菌是能耐熱或耐寒的生物體。目前在食品工業中，多用於酒類的釀造、麵包製造等。健素糖也是一種食用的酵母菌食品。
◎發酵（Fermentation），是一種工程製作過程。
在傳統觀念上，人們早已知道發酵是自然界原本就有的現象，原指酵母、細菌或黴菌等微生物，將有機化合物分解，轉變成酒精、有機酸、二氧化碳等的過程。整個過程即可以說是一種發酵反應。 最早的發酵產品是酒，古代人因經驗傳承及錯誤嘗試而知道釀酒技術。由於製造酒時有大量二氧化碳產生，有如沸騰；所以發酵(fermentation)源自拉丁文「to be fervered」就有沸騰起泡之意。 發酵不僅只有製酒，許多傳統食品也都是發酵的產物，如：醬油、味噌、乾酪、納豆等。它最初目的，在於使過剩農產品能存放較久，不致腐敗。
因此，發酵就是指：以微生物或其所含酵素，來製造人類有用物質的有效過程。
＊發酵食品的四大魅力……
第一項魅力：是能讓食物保存得更久。 　第二項魅力：是發酵食品本身具豐富營養。例如：煮熟後的大豆，與大豆經納豆菌繁殖後所得的納豆相比，營養成分有如天地之差。（請以實際數據補充說明）
第三項魅力：是形成特別風味。例如：醬油、味噌存有豆類發酵後的芳香而納豆也有其
獨特味道。
第四項魅力：為含有豐富的有益微生物。如乾酪、優酪乳、納豆等均含有對人體有用的
微生物。所以發酵食品雖然歷史悠久，但至今仍大受歡迎。
◎1897年，酵素獨立實驗成功！
酵素與其他近代科學一樣都是到二十世紀才有顯著的發展，以往視為生命
力（vital force）、無法脫離生命、只在概念上認識其存在的酵素，在1897年才由Buchner當成獨立物質從酵母取出，脫離生命也保持機能，能引起與活酵母中同樣的現象，人類如此將可說是生命碎片的酵素取入手中，開啟近代酵素學之門。
酵素歷史演進表(以圖表方式呈現)
人類對酵素有系統研究的是十八世紀的事情，Leomur（1713年）及Spallanzani（1783年）取出鳥的胃液會消化肉，Lavoisier在1789年將呼吸視為氧化反應。
在十九世紀以前，一般人都認為牛乳的酸敗以及蔗糖的發酵變成酒精，是因
為這些物質受具有生命的有機體之作用所致。
直到1833年時，研究人員才把能夠分解蔗糖的物質分離確定出來，而給予名稱為澱粉酵素（diastase），以後改稱為澱粉酶-（amylase）。不久，科學家也從胃中分離出能夠消化食物蛋白質的物質稱之為胃蛋白酶（pepsin）。那時學者就把上述的物質統稱為發酵（Ferments）。
Liebig認為發酵物質可能是來自於活細胞內所含的非生命物質，可是Pasteur及其他研究者還是堅持發酵物必須是有生命的物質。此項爭論繼續一段相當長的時間，而在爭論的時間過程中，發酵物的名稱卻逐漸的被酵素（enzyme）取代。 　　　　
酵素的名稱首先是在1878年由Kuhne提出，來自希臘語，原意「在酵母中」（in the yeast）。
1892年，F. Homeister及E. Fischer發現蛋白質的本體為多胜（polypeptide）以來，有關蛋白質構造的研究顯著進展，科學家認定酵素為蛋白質，酵素蛋白質的研究步上一般蛋白質研究的正軌。
到1897年，Buchner證實，只要添加酵母細胞的抽取物而不必添加活酵母細胞，就可以使蔗糖發酵。由此項實驗的成功，解決了發酵物質來自於有生命物質或非生命物質兩派的爭論，而趨向有利於無生命催化作用的學說。
1926年， Sumner從傑克豆（Jack bean）的抽取物中獲得尿素酶（urease）的結晶，幾年後許多其他的酵素也逐一的被純化而結晶出來。一旦能獲得純化的酵素結晶，那麼它的結構及特性以後就很快的被研究成功。
酵素蛋白質的構造與機能之關係的研究在1950年代以後有顯著進步；
1960年，Kendrew及Perutz藉Ｘ光回折法闡明myoglobin（肌紅蛋白）的三次元構造；
1965年，Phillips決定溶菌~#Ue088（lysozyme）的三次元構造，闡明活性中心的實體，推定對基質的反應機構；其後以Ｘ光回折法解明很多酵素的三次元構造，具體討論反應機構。
酵素的有機化學合成也有許多人研究，Denkewalter與Hirschmann、Gutte與Merrifield兩組人員在1969年成功合成核糖核酸酶（ribonuclease）。
1970年代，科學家運用可溶於水的酵素轉成不溶於水，所謂固定化酵素
（immobilized enzyme），用以生產食品及工業產品，如果糖（fructose）糖漿
、寡糖（oligo）及胺基酸等。
◎酵素的真面目，跟你看到的不一樣。
酵素在電子顯微鏡下是呈現無色透明、多角形的水晶體狀，是極其細微的物
質，其大小約為一公厘的一億分之五左右。市面上所販賣的酵素產品不外乎是液狀或粉末狀，這是商品外觀呈現方式，不代表酵素就是長得這個模樣。
◎沒有酵素，人體組織就當機！
人體內六十兆細胞裡，每一個細胞都有成千上萬的酵素分子在交互作用著，它們是生物體調控反應的工具，是為生化代謝以及維持生理功能之重要成份，其廣泛存在於天然植物及活體動物中。例如維持生物體的新陳代謝、支配生長與細胞的分裂、調節荷爾蒙的分泌等。因此，人體內所有組織器官的活動都需要酵素。如果說人體像燈泡，那麼酵素就像電流，也唯有通電之後的燈泡才會發亮。
＊缺多少酵素，就老多快！
酵素中存在著生命能或者稱為生命力、生命原理，如果沒有這些生命能，人
類充其量不過是一堆化學物質的聚集而已。因此，酵素越缺乏，人類就越易老化
；也就是說，沒有酵素，就沒有生命。也可以這麼說，酵素量與健康是成正比的
。所以，不僅限於人類，對於其他生物體都是一樣的。生命的存在，都是依賴酵
素的作用。
＊失去酵素，吃再多也得不到營養。
在人體中，有各種不同類型無數的酵素，負責體內各種化學變化，如：食物的消化吸收，手腳的肌肉動作，頭腦思考判斷，各種的變化，同時在一天二十四小時之間不停的運轉。因此，需要由每天所攝取的營養素來提供這些規律的運作，這就是我們生命活力的來源。如果沒有了酵素，這些營養素就無法消化吸
收、轉變催化，所以身體一旦缺少了酵素，即使我們吃再多的食物，也無法取得
營養。所以說，酵素是健康的泉源，也是生命的泉源。

「酵素」的生命能量，跟「蛋白質」有關係。
一般人都聽過酵素這個名詞，
但有許多人都將酵素、酵母及發酵混為一談，
對酵素是一知半解，甚至被誤導，
因此，要了解酵素，必須由酵素本質談起。
酵素是蛋白質的一種，但蛋白質不一定是酵素。
酵素是一種生體催化劑(biocatalyst)，它與化學催化劑有類似的功能，但構造並不相同。 從構成元素來說，由於酵素是蛋白質的一種，而蛋白質是由氨基酸構成的，因此酵素也就是氨基酸組成的物質。但是，要注意的是：蛋白質不一定是酵素，只有蛋白質且具有特殊三度空間構造，又能進行生物化學反...