文／沙賓娜　

當我們吃進食物後，食物是怎麼變成能量的？原來有一群在我們體內、努力工作的「微型化學工程師」，不僅幫助我們消化食物，還在許多方面改善我們的生活。它們就是「酵素」。

酵素作用 化學反應



酵素是一種生物分子，又稱為「酶」（Enzyme），是由蛋白質組成，是自然界中常見的催化劑，可以加速很多類的化學反應速度。它們具有高度專一性，特定酵素通常只能催化特定的反應。

有此一說，如果沒有酵素的話，有些化學反應可能要耗時很久才能完成。例如「脂肪酶」可以加速分解脂肪的反應速度，使其從可能需要幾天的時間，直接縮短到幾秒鐘內完成；更極端的例子是「乳清苷-5'-磷酸脫羧酶」，可以使需要進行數百萬年的化學反應，在幾毫秒內完成。

它們的加速反應主要是有兩種「工作方式」，一種是「降低活化能」，酵素將反應物（受質）引導到特定的位置和方向，以降低反應需要的活化能，而活化能愈低，反應就愈容易進行。另一種是「形狀適配」，酵素具有特定的三維形狀，能精確地和幾何圖形式的受質互相結合在一起，也稱為「鎖和鑰匙」模型。

而大多數酵素在人體溫度（37℃）左右工作得最好，在這個溫度下，例如胰脂肪酶可以在一分鐘內分解大約100個脂肪分子。此外，許多酵素在特定的pH範圍內，可以有亮眼的表現，例如胃蛋白酶在酸性環境（pH值約2）下，可以迅速分解蛋白質。

人體幾乎所有細胞內的代謝過程都離不開酵素，尤其是消化方面。例如小朋友在夜市不停地吃下冰淇淋、臭豆腐、燒麻糬等美食，突然感到肚子不舒服，於是母親帶他去看醫生，醫生給他一片消化酵素藥片，一下子他就感覺舒適了。這科學原理就是消化酵素作用，藥片含有的消化酵素，也存在於我們的消化系統中。像「蛋白酶」分解蛋白質成為氨基酸，來幫助消化肉類和豆製品；「澱粉酶」把米飯和麵食的澱粉分解成糖分；「脂肪酶」分解油脂成為脂肪酸和甘油，才能消化油炸食物。因此消化酵素對人體不可或缺。

酵素魔法 神奇應用



酵素不僅在消化方面發揮作用，在我們日常生活中的應用種類也非常多。酵素在農業中可以幫助植物提取土壤中的養分，某些酵素能分解土壤中的有機物質，讓植物更容易吸收。因此有機農業中，使用酵素補充劑逐漸成為一個趨勢。

酵素在清潔產品中的應用則是愈來愈普遍，這些酵素能分解衣物上的頑固汙垢，如油脂、草漬、原子筆跡。與傳統化學清潔劑相比，酵素清潔劑顯得更為環保，並且對人體和環境更友好：像有些獨特的酵素可以分解塑膠，這項技術在減少塑膠汙染方面具有巨大潛力；而科學家研究出有些特異的酵素，具備分解水中有害化學物質的能力等。

酵素，不僅幫助我們消化食物，更改善我們的生活。說不定，未來還可能成為改變世界的鑰匙之一呢！