高瞻一班專題研究報告
作品名稱：百善「酵」為先－用酵素分解酪蛋白 關鍵詞：酵素、蛋白質分解
作者：
高二 3 班 徐少崗 高二 3 班 黃應淪 高二 6 班 江宏宇 高二 6 班 林智凱
指導老師：
王姍佩
百善「酵」為先－用酵素分解酪蛋白 壹、 動機
因為國人的平均所得提高，個人的健康或保健意識被重視，而且，由於個人衛生 習慣改變及醫療水準的不斷提升，國人的平均壽命也越來越長，人口開始有老化 的趨勢，疾病型態也從傳染性疾病演變至以慢性疾病為主，一些慢性疾病如癌 症、心血管疾病、高血壓以及糖尿病等成人病以取代了傳染疾病而成為國人十大 死因之前數名。
這些疾病常與我們的飲食、生活習慣改變或老化有關。例如在飲食方面，國人之 飲食有西化與精緻化以及普遍有不均而非不足之現象，國人常常攝取過多蛋白 質、脂肪，造成營養過剩或不均衡，致使體重節節上升，而罹患高血壓、痛風、
脂肪肝、高血脂症、糖尿病等慢性病的比例也急速攀升，甚至得慢性病的年齡層 也有下降趨勢。
這些都是長期飲食營養不均衡以及運動量不足等原因所造成，在此情況下，促使 大家開始注意個人飲食與健康間之關係。於是許多保健食品開始研發與上市，而 造成國人都以此作為養生的方法之一。
和一般食品相比，究竟「保健食品」有何特殊之處呢？這類食品通常強調含某些 特殊成分，有別於一般食品，且食用後對身體健康之維持有幫助的食品。其原料 中具有生物防禦、生物調節、預防疾病或保護健康等功能的成分，經進一步萃取 或加工使對健康之保健功效更為明確。
整體而言，保健食品主要的訴求重點雖是在其功效性，但其原料屬性基本仍屬於 食品而非藥品，不具有治療疾病的臨床功效。為避免生產或販賣者在沒有嚴密的 科學實驗證據支持下誇大功效，致使消費者有不正確之期待或無法辨別真偽，因 而受騙上當，因此針對他們的功效、食用劑量、安全性及相關功能驗證方法都要 有明確的規定。
就因如此，使我們對於那些保健食品產生好奇，想了解是否真正具有對健康有真 正療效的功能，於是我們從國人最耳熟能詳的保健食品—酵素，開始進行一連串 的實驗與研究。也許保健食品具有一定的功效，但它所可以行使功用的範圍與能 力是多少，還有在甚麼情況下可以提升它的作用力都是值得研究的問題。
貳、 目的
因為酵素具有多項功用可以幫助人體維持健康，然而國人於飲食上又因攝取過多 的蛋白質，於是酵素就成了人們不可或缺的保健食品。
這個實驗目的在於檢測當酵素與牛奶中的酪蛋白開始反應時，試比較鳳梨、奇異 果、木瓜酵素分解酪蛋白的能力，還有比較市售酵素與新鮮水果萃取的酵素分解 蛋白質的速度，例如：
1、新鮮水果所萃取的酵素與一般市售的酵素何者反應能力較強。
2、在不同時間下是否反應會越來越快，越來越明顯。
3、何種酵素比較易於分解酪蛋白等因素。
於是我們在種種情況下來加以討論，做不同的實驗來證明我們所預測的問題，並 且加以修改來完成此實驗。
參、 設備與材料
１、材料：牛奶、奇異果酵素(圖一)、木瓜酵素(圖二)、鳳梨酵素(圖三)、4 顆奇 異果、半顆木瓜、半顆鳳梨和蒸餾水。
(圖一) (圖二) (圖三)
２、設備：低溫櫥窗展示櫃和光電比色計。
肆、 過程與方法
酵素分解酪蛋白
新鮮水果萃取酵素 市售酵素
鳳梨 奇異果 木瓜 鳳梨 奇異果 木瓜
加入牛奶
每隔一小時，測其吸光值 加以討論
１、方法：
A、 新鮮材料
a、 首先先將 4 顆奇異果加 10g 得蒸餾水(圖四)、半顆木瓜加 40g 的蒸餾水(圖五)、
半顆鳳梨加 30g 的蒸餾水(圖六)各打成泥。
(圖四) (圖五) (圖六)
b、然後過濾，進而萃取出無雜質的液體。
c、將各打成泥的新鮮水果各取 25 毫升並加入 50 毫升的牛奶(圖七)。
(圖七)
d、將各溶液用石臘膜封完後放入低溫櫥窗展示櫃，用 30℃使它反應。
B、 市售材料
a、 將市售的酵素各取 25 毫升加 50 毫升的牛奶用石臘膜封好。
b、放入低溫櫥窗展示櫃，用 30℃使它反應。
1、過程：
每一小時用光電比色計測出 3 次的吸光值，然後再取平均值，之後討論是否有反 應。
伍、實驗結果
過濾完，以光電比色器測其吸光值（A）以下為各種酵素的數據：
1. 市售奇異果酵素+牛奶(圖八)
（1） （2） （3） 平均值
0 hr 0.391A 0.412A 0.410A 0.404A
1 hr 0.260A 0.265A 0.263A 0.263A
2 hr 0.175A 0.177A 0.171A 0.174A
3 hr 0.126A 0.124A 0.128A 0.126A
4 hr 0.113A 0.111A 0.117A 0.114A
5 hr 0.105A 0.110A 0.109A 0.108A
市售奇異果酵素加牛奶
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 時間
吸光值
(圖八) 2. 市售鳳梨酵素+牛奶(圖九)
（1） （2） （3） 平均值
0 hr 0.372A 0.382A 0.377A 0.377A
1 hr 0.251A 0.261A 0.257A 0.256A
2 hr 0.198A 0.187A 0.196A 0.194A
3 hr 0.137A 0.128A 0.135A 0.133A
4 hr 0.121A 0.119A 0.123A 0.121A
5 hr 0.114A 0.108A 0.119A 0.114A
市售鳳梨酵素加牛奶
0 0.1 0.2 0.3 0.4
1 2 3 4 5 6 7 8 時間
吸光值
(圖九) 3. 市售木瓜酵素+牛奶(圖十)
（1） （2） （3） 平均值
0 hr 0.401A 0.392A 0.399A 0.397A
1 hr 0.237A 0.231A 0.239A 0.236A
2 hr 0.129A 0.134A 0.128A 0.130A
3 hr 0.125A 0.118A 0.116A 0.120A
4 hr 0.103A 0.111A 0.101A 0.105A
5 hr 0.099A 0.097A 0.095A 0.097A
市售木瓜酵素加牛奶
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
1 2 3 4 5 6 7 8 時間
吸光值
(圖十) 4. 新鮮奇異果+牛奶(圖十一)
（1） （2） （3） 平均值
0 hr 1.443A 1.438A 1.446A 1.442A
1 hr 1.327A 1.330A 1.332A 1.330A
2 hr 1.212A 1.216A 1.210A 1.213A
3 hr 1.197A 1.196A 1.204A 1.199A
4 hr 1.183A 1.179A 1.188A 1.183A
5 hr 1.177A 1.179A 1.174A 1.177A
新鮮奇異果加牛奶
0 0.5 1 1.5 2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 時間
吸光值
(圖十一) 5. 新鮮鳳梨+牛奶(圖十二)
（1） （2） （3） 平均值
0 hr 1.231A 1.229A 1.240A 1.233A
1 hr 1.121A 1.127A 1.123A 1.124A
2 hr 1.098A 1.092A 1.096A 1.095A
3 hr 1.047A 1.043A 1.052A 1.047A
4 hr 1.032A 1.039A 1.041A 1.037A
5 hr 1.021A 1.029A 1.019A 1.023A
新鮮鳳梨加牛奶
0 0.5 1 1.5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 時間
吸光值
(圖十二) 6. 新鮮木瓜+牛奶(圖十三)
（1） （2） （3） 平均值
0 hr 1.391A 1.382A 1.388A 1.387A
1 hr 1.287A 1.276A 1.275A 1.279A
2 hr 1.149A 1.138A 1.145A 1.144A
3 hr 1.092A 1.096A 1.088A 1.092A
4 hr 1.053A 1.047A 1.055A 1.052A
5 hr 1.012A 1.018A 1.023A 1.018A
新鮮木瓜加牛奶
0 0.5 1 1.5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 時間
吸光值
(圖十三) 7、綜合分析
綜合分析圖
0 0.5 1 1.5 2
1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 酵素
吸光值
A、1~6 屬於市售奇異果酵素+牛奶 B、11~16 屬於市售鳳梨酵素+牛奶 C、21~26 屬於市售木瓜酵素+牛奶 D、31~36 屬於新鮮奇異果+牛奶
E、41~46 屬於新鮮鳳梨+牛奶 F、51~屬於新鮮木瓜+牛奶
G、由此綜合圖可以分析到市售的酵素比直接萃取的酵素更易分解牛奶中的酪蛋 白，因為吸光值適用來測量吸光的程度，當測量的值越小表示其分解率越好。然 而在更近一步的比較可知其分解率的大小比依序是：市售木瓜酵素＞市售鳳梨酵 素＞市售奇異果酵素＞新鮮萃取的鳳梨酵素＞新鮮萃取的木瓜酵素＞新鮮萃取 的奇異果酵素。
陸、討論
1、在這個實驗中，看到了市售的酵素和用果汁機打出來的酵素有明顯的差異，
為何有如此大的差異？
答：因為我們所使用的新鮮水果的量很少，所以與一般市售所萃取的酵素有很大 的差異，因此在濃度方面有很大的不同。
2、比較奇異果、鳳梨、和木瓜的酵素何者較易分解酪蛋白
先比較市售的酵素分解酪蛋白的能力，發現木瓜酵素的分解能力比其他兩者還要 好，能使吸光值較小，看看數據，鳳梨酵素比奇異果的好。無論是市售的酵素或 者是自己動手做的，都是以木瓜酵素略勝一籌，也許是木瓜酵素裡有什麼不一樣 於其他兩者呢，或者是因為它濃綢的汁液吧！
4、是否分解時間越久，反應越明顯呢？
答：是的，由光電比色計所測出的數據可知，當反應時間越久，吸光值越小，這 代表著時間也是影響反應速率的因素之一。
5、現在想想，在測其吸光值時，還會繼續反應，我們事後參考資料，發現有一 種化學物質叫 PCA，這個化學物質是可以將反應中的物質停止反應，所以，我們 應該在實驗時運用的。
柒、結論
測了好幾次的吸光值，我們得知：
1. 反應的時間愈久，吸光值愈小；換句話說，如果酵素夠的話，時間愈久，酵 素分解的酪蛋白也愈多。
2. 由數據得知：木瓜酵素的分解能力最強，但是，我們不能夠這樣的推測，有
很多的因素導致這個結果，像濃度、分子量、或者使用的量……等。
3. 再者，在我們的實驗裡，肯定是市售的酵素的能力較好，因為我們水果處理 的不夠好，以至於量只有一丁點而已，後來發現，過濾的步驟可以替代成離 心，但是，轉速和週期都還要待測試。
捌、參考資料和其他
１．興大農業保健食品專輯（５４） ５Ｊ中華名國９４年９月出版 ２．http://www.lnps.tp.edu.tw/plants/%E6%9C%A8%E7%93%9C.htm ３．http://enzymeking.com/
４．生物化學實驗 Ｐ．７５～Ｐ．７９
