植物果蔬微生物酵素的功能与应用研究进展

王 令 肖 珉 赵 峥 褚长彬 周德平 吴淑杭*

（1上海市农业科学院，上海市奉贤区 201403；2长江大学，湖北省荆州市 434000；3安顺学院，贵州省安顺市 561000）

植物果蔬微生物酵素（以下简称果蔬酵素）的概念起源于日本，是指由水果、蔬菜及其废弃物等多种植物原料在有益微生物作用下发酵而成的产物[1]。果蔬酵素并非纯粹的酶，而是富含多种维生素、酶类、氨基酸、有机酸等多种活性功能成分的混合物[2-3]。大部分果蔬酵素是由多种果蔬在微生物作用下发酵而成，但由于发酵的原料和条件不同，最终各种果蔬酵素的有效成分与功能也不相同[4]。

果蔬酵素应用技术是一种多菌种复合型微生物群体发酵技术，于20世纪90年代引入我国，并在多个省市的农业生产中得到应用。应用结果显示，该技术对农作物的增产效果明显，且对提高传统农业生产效率、发展生态农业具有重要作用，是一种值得推广的农业生物技术[5-6]。为此，笔者就果蔬酵素有关方面的研究进展进行综述，对果蔬酵素的成分组成、主要功能、应用现状等进行阐述，以期为果蔬酵素应用技术的进一步研究和应用提供参考。

1 果蔬酵素的成分组成

1.1 果蔬酵素含有的主要微生物

果蔬酵素是由多种果蔬在微生物作用下发酵而成，外源添加的酵素菌通常是一种多菌种复合微生物群体，主要包括三大类24种有益微生物，三大类分别是细菌（Bacteria，B）、酵母菌（Yeast，Y）和丝状菌（Mold，M），因此酵素菌通常也简称为BYM[6]。但也有相关研究指出，果蔬酵素发酵过程中起主要作用的微生物是酵母菌、乳酸菌和曲霉等[7]。

1.2 果蔬酵素含有的主要酶类

果蔬酵素含有的酶类在其产生各种活性功能成分的过程中起着关键作用。刘敏[8]等研究表明，酵素中主要含SOD酶、POD酶、CAT酶、脂肪酶等酶类，王振斌[9]等发酵制备的葛根酵素中主要含有蛋白酶和脂肪酶，董银卯[10]等发酵的火龙果酵素中含有丰富的脂肪酶、淀粉酶和SOD酶。

1.3 果蔬酵素含有的活性功能成分

矿物质元素是果蔬酵素的重要组成部分。李杰[11]等通过分析核桃青皮果蔬酵素的元素组成，发现其含有多种宏量元素和中微量元素；该酵素的组分大多为宏量元素，并以P、K、Ca等元素为主，其可作为矿物质摄取的理想来源。此外，果蔬酵素中还含有大量的功能性化学成分（phytochemicals），笔者在分析葡萄废果酵素的主要成分时发现，其含有丰富的小分子有机酸类、游离氨基酸、酯类和黄酮类化合物。

2 果蔬酵素的主要功能

2.1 抗氧化活性

具有良好的抗氧化活性是果蔬酵素的主要功能之一。葛瑞宏[12]等进行的桂圆酵素制备及抗氧化性研究，蒋增良[13]等进行的多种有益菌天然发酵产生蓝莓酵素产品的研究，王益莉[14]等进行的短期发酵苹果酵素的研究，程勇杰[15]等进行的柘树酵素中氨基酸的含量与抗氧化活性研究，均发现果蔬酵素具有良好的抗氧化性能。以上结果说明，虽然采用的原料不同、发酵的菌种也不同、但制取的酵素产品却均能表现出良好的抗氧化活性。

2.2 保健功能

近年来，诸多研究表明，果蔬酵素具有丰富的人体保健功能。管章瑞[16]等研究表明，蓝莓酵素中的短脂链可调节人体肠胃菌的平衡，促使人体清肠通便，有利于人体健康；蔡爽[17]将人参术苓酵素灌入实验小鼠肚中发现，人参术苓酵素能增强小鼠胃排空及小肠推进功能，改善肠胃，并能有效治疗非溃疡性的消化不良。

2.3 解酒护肝功能

研究表明，果蔬酵素还具有解酒护肝功能。李建强[18]等研究表明，果蔬酵素可通过清除小鼠体内自由基，保护生物膜中的不饱和脂肪酸免受自由基攻击，从而避免了脂质过氧化物作用的发生，从而使小鼠的肝功能保持稳定；曲佳乐[19]等研究了植物酵素对酒精性肝损伤小白鼠的预防治疗效果，发现植物酵素具有良好的推迟酒醉和解酒效果。

2.4 消炎抗菌作用

相关研究表明，果蔬酵素还具有消炎抗菌作用。董银卯[20]等研究表明，粉状酵素和膏状酵素作为一种有效抑菌物质加入化妆品或洗浴用品中，对大肠杆菌、铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌以及三种痤疮病原菌具有有效的抑制作用。

3 果蔬酵素的应用现状

3.1 果蔬酵素在食品和保健品行业中的应用

在食品和保健品行业中，酵素食品受酵母菌和乳酸菌等益生菌分泌酶的作用，可提高其本身的营养价值，且因其还含少量的有益微生物，既可提高营养价值，又可增加风味。陈娟娟[21]等以铁棍山药和一些添加物为原料，经乳酸菌发酵制成了功能性饮料，丰富了饮料市场，满足了消费者需要，促进了饮料工业发展；杨培青[22]等以酿制蓝莓果酒废弃果渣为主要原料，经复合酶解、浓缩和发酵，制成了蓝莓果渣酵素粉，其含有丰富的糖、蛋白质、有机酸、花青素、维生素、黄酮类化合物和多种微量元素等，具有较高的市场推广前景；周超[23]等以玉米、麸皮为主原料，经酒精发酵后加入葡萄皮渣进行醋酸发酵，制成了风味独特的葡萄果醋饮料。

3.2 果蔬酵素在农业生产中的应用

酵素菌肥作为一种新型生物肥料，近年来在农业生产中得到了广泛应用。相关研究表明，施用酵素菌肥对提高种子活力、促进作物开花结果、提高产量、改善品质、增强抗逆性等均有显著效果[24-25]。

3.2.1 果蔬酵素在果树上的应用

高艳敏[26]等研究表明，在果园中连续3年施用酵素菌肥，可明显促进果树增产、改善土壤性状、提高果实中的钾含量。王连君[27]等将酵素菌肥施入葡萄园中发现，其可改善葡萄的产量和品质，增加葡萄平均果粒重、单穗重和单株产量，增加可溶性固形物含量，降低可滴定酸，明显改善葡萄的风味和品质。吴士凯[28]等发现，在果树上喷施酵素叶面肥，果树对养分的吸收更快，叶片中的氮、磷、钾含量普遍升高，且可提高果实的产量、品质及树体营养。马桂军[29]等在果树叶面喷施酵素菌肥，对苹果、李子、梨等多种果树的生长均有一定的促进作用，且明显提高了果树的果实产量、百果重、百叶重、糖酸比等。

3.2.2 果蔬酵素在蔬菜上的应用

相关研究表明，土壤持续浇灌果蔬酵素，能提高土壤的全氮含量、有机质含量、土壤肥力，达到作物增产增收的效果[30]。李铭丰[31]等研究表明，在大豆上合理施用酵素菌肥具有明显的增产作用，但施用量不宜过多，否则易出现烧苗现象，从而造成大豆减产；在红椒生产中使用酵素菌肥，可通过增加土壤有益微生物数量和酶活性，来改善温室中红椒的群落结构和生态环境，从而增加土壤肥力，促进红椒的生长发育，进而提高红椒产量和品质[32]；在茄子、黄瓜、番茄等蔬菜作物中施用酵素菌肥，也可在一定程度上提高作物的产量和品质[33-34]。

3.2.3 果蔬酵素在粮食作物上的应用

酵素菌肥在粮食作物生产中的应用也取得了良好的施用效果。张宏成[35]等研究表明，施用酵素菌肥可减少水稻成熟的积温、促进水稻早熟、提高水稻茎粗等；袁庆云[36]等将酵素菌肥应用到种养结合型稻田中，发现施用酵素菌肥可改善稻田的水质，加速水体有机质和矿物养分的转化，从而有效解决了施用化肥对水环境带来的污染及病害问题。

4 小结与展望

果蔬酵素作为一种活性发酵产物，其成分组成较为丰富，且能对人类机体产生一定的调节作用，主要包括抗氧化、清除自由基、解酒护肝、清肠通便、改善肠胃、减肥瘦身、有效预防疾病等，这些功能使果蔬酵素成为了一种活性产品而广泛应用于食品和保健品中。同样，果蔬酵素在农业生产中的应用也是其未来发展的重要方向。一方面，果蔬酵素可作为一种功能性肥料施入土壤，具有维护土壤生机、保护土壤生态平衡的作用；另一方面，酵素肥料的制备，也解决了果蔬等农业废弃物的处置问题，实现了农业生产资源的高效循环利用，是一种生态环保可持续的农业生产措施。因此，在未来的研究中，应不断拓展果蔬酵素的功能和作用，将它及其衍生产品更合理地应用到以农业为代表的各领域之中。