發酵豆類食品之營養與機能

所謂發酵，就是利用微生物分類對於食物進行加工處理，又稱為發酵食品。

在發酵過程中，微生物保留了原來食物中的一些活性成分，如多糖、膳食纖維、

生物類黃酮等對機體有益的物質，還能分解某些對人體不利的因子，如豆類中的 低聚糖、脹氣因子等。微生物新陳代謝時產生的不少代謝產物，多數有調節機體 生物功能的作用，能抑制體內有害物的產生(Wang et al., 2006)。

此外，發酵具有保存食物的效果，既可防止不良微生物腐敗，又能防止氧化 性品質劣變。我們不難發現，發酵食品不添加抗氧化劑也沒有油耗味，可能與抗 氧化成份有關，許多生大豆具有之營養阻害物質，經浸泡、清洗、蒸煮後可去除 大部分。發酵作用可分解大分子物質及營養阻害物質，能增加易消化性，增進生 物可利用率，進而提高營養價值;同時發酵作用也產生一些物質，有些使風味變好，

有些具有增進健康的效果。發酵物不僅易於消化吸收，還可消除自由基，抗老化，

增強抵抗力(Frias et al., 2008; Reddy et al., 1982)。

豆類發酵食品例如:味增具有強抗氧化劑活性，味噌湯有降低胃癌死亡率之效 果(Ebine, 1986)。豆腐乳具有高蛋白質及高鈣，天貝具有抗氧化活性，發酵後產生 抗菌物質，能抑制某些革蘭氏陽性菌(Winarno & Reddy, 1986)。發酵使豆奶減少豆 臭味及引起脹氣的碳水化合物，並增加必須胺基酸。納豆(natto)是發酵大豆食品中 機能性效果研發最完全的，納豆中的脂質能抵抗氧化腐敗，可能是在發酵過程中 產生的抗氧化物質的作用(Esaki, et al., 1990,Hattori, et al.1995)亦研究出納豆菌發酵 的大豆可保護不飽和脂肪酸和細胞免於氧化，其效果與維他命E 相當或更高。活 性氧自由基會危害健康，造成動脈硬化、老化、破壞DNA 及引起癌症;超氧歧化 脢(superoxide dismutase, SOD)，與延長壽命有關。納豆具有 SOD 及過氧化氫脢

(caltase)能消除自由基,與納豆的健康機能性很有關。目前納豆受人矚目的效能還有 溶解血栓，預防骨質疏鬆症，強抗菌性及抗氧化作用。

第六節 釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)

又稱啤酒酵母、麵包酵母。自古以來，酵母菌是用途最廣泛的真菌，人類經 常利用它的發酵作用來製造各種發麵食品與醇酒。釀酒酵母的分類是屬於真菌子 囊菌群(Division Ascomycota)半子囊菌綱(Class Hemiascomycetes)內孢黴目(Order Endomycetales) 酵母科(Family Saccharomycetaceas) 酵母屬(Genus

Saccharomyces)。其細胞為球形或卵型，直徑為 5–10 μm，生活史可分為:(1)單倍體:

以出芽方式產生個體(2)二倍體:通過簡單的有絲分裂繁殖，但在外界條件不佳時能 夠進入減數分裂，生成一系列單倍體的孢子。單倍體可以交配，重新形成二倍體。

酵母有兩種交配類型，稱作a 和 α，是一種原始的性別分化，因此很有研究價值，

由於是最簡單的真核生物，所以也被運用在分子生物學和細胞生物學研究的模式 生物。

β-聚醣(β-glucans)

β-聚醣為多醣體，是構成釀酒酵母細胞壁的主要成分。除此之外，也可以來自真菌 像是:靈芝、特定的致病菌以及穀類植物像是:燕麥、大麥等，β-聚醣是 β(1→3), β(1→6)的異型聚合體，會依照不同的來源而有不同的化學結構，主要是以 β(1→3) 的六碳糖為骨幹，相隔不同數目的β(1→3)六碳糖接有 β(1→6)六碳糖的側鍊，例如:

在真菌則是β(1→3)的六碳糖接上短的 β(1→6)六碳糖的側鍊，在酵母菌則是 β(1→3) 的六碳糖接上長的β(1→6)六碳糖的側鍊。(Volman et al., 2008)

β-聚醣的免疫調節

β-聚醣是真菌及酵母菌細胞壁的主要成分，能被先天型的免疫性統辨認，像是分子 型態辨識受器(pattern recognition receptor, PRRs)或是補體(complement)系統，進一 步引發免疫反應。也由於來源不同，有不同的化學鍵結，產生多種水溶性、分子 量、帶電量等特性，進一步去刺激抗原呈獻細胞(APC)誘導出不同表面受體集合的 免疫細胞分化(Volman et al., 2008)，有些加強免疫反應，有的則能活化 T 細胞分化 為Th1 免疫反應，以避免 IgE 所引起的過敏反應(Saito et al., 2003)。同時研究也指 出釀酒酵母細胞壁上的β-聚醣主要為 zymosan，可以刺激巨噬細胞(macrophages) 分泌細胞激素TNF-α(Brown et al., 2003)、IL-2、IL-10 以及 IL-12 來引發進一步的 免疫反應(Du et al., 2006)。

In vitro studies

研究指出β-聚醣在體外的實驗中證實，可以增強巨噬細胞的活性、活化抗菌的能 力、以及幫助單核球與嗜中性球的活化(Tzianabos, 2000; Williams, 1997; Zekovic et al., 2005)。同時，也可以藉由增加發炎前趨物、抗氧化物質以及一些化學機素來達 到促進免疫反應的功效(Adachi et al., 1994; Olson et al., 1996; Young et al., 2001)。除 了對巨噬細胞以及嗜中性球的影響外，在靈芝的β-聚醣外研究中發現，β-聚醣可 以去影響樹突細胞(dendritic cells)誘導 Th1 免疫反應的細胞激素的產生(Lin et al., 2006)。

In vivo studies

在老鼠實驗中，餵食來自於靈芝的β-聚醣與 Sclerotinia sclerotiorum glucan(SSG)，

結果顯示，測試老鼠的脾臟細胞發現由ovalbumin 所誘導產生的 Th1 免疫反應的細 胞激素IFN-r 是顯示上升的，然而與 Th2 免疫反應相關的細胞激素 IL-4 與 IL-5 則 是呈現下降的(Lin et al., 2006; Saito et al., 2003; Suzuki et al., 2001)。除此之外，

Suzuki et al 也證實測試餵食 Sclerotinia sclerotiorum glucan(SSG)的老鼠脾臟細胞，

可以看到Th1 相關的細胞激素 IgG2a 的分泌顯著上升，而 Th2 免疫反應相關的 IgG1 則是顯著下降，這些文獻都支持了β-聚醣可以誘導 Th1 特異性的免疫反應，進一 步去調節與Th2 之間的免疫平衡的反應。