埃及人很早就知道利用醱酵来制造酒类.doc

酵素的發現整理：廖竟妤發酵作用（fermentation）的起源發酵作用的元兇結論主要研究者大綱國、高中課本有關酵素內容參考資料酵素之應用一. 發酵作用（fermentation）的起源埃及人很早就知道利用醱酵來製造酒類。造酒的原理是利用穀類或水果中的糖分，培養酵母菌使之生長醱酵，所產生的代謝物中，有一部份是酒精，另有一小部份芳香物質，造成了吸引人的酒類風味。古人不知酵母菌的作用，因此覺得造酒過程中有種神奇的轉換力量，可以把穀類或水果變成好喝的酒。（網1）c1.古埃及人如何得知製酒與製麵包的過程？考古學者在史前2500年的埃及Theban法老王墳墓內找到經醱酵的麵包實體和證明酒和啤酒釀造的壁圖和實物，以及在公元前2698年中國史記自黃帝開始已有教民烹煮麵食記載，都證明人類在有歷史以前就懂得種植稻米、小麵以及儲存、磨粉和利用酵母醱酵，調製不同的食物。據推測人類在史前三千年已懂得使用酵母醱酵技術，雖然不知原理，但已具有熟悉經驗，至於何時開始利用小麥為食糧，則無從考據，僅可從古老；的洞穴中找到先人貯存的麥粒，推人類在公元一萬年前就懂得使用小麥或其他榖類作為糧食。（網2）c圖一古埃及壁畫http:/www.ancientegypt.co.uk/menu.htm http:/www.ancientegypt.co.uk/life/story/main.html 圖二宴會情景，以麵包、啤酒宴客。 2.古埃及人如何製作麵包？公元前9000年已有麵包，但酵母的發現卻遲了7000年，直至公元前2000年左右，尼羅河流域盛產小麥，古埃及人已開始將小麥磨成粉，加入水、馬鈴薯及鹽拌在一起，擺在溫熱的地方，空氣中的酵母落入一塊未被烤過的麵糰中，麵糰竟慢慢地脹大起來，這種麵糰烤出來後非常鬆軟，從此人們便故意留一塊麵糰，讓酵母慢慢使它發大、變酸，再取一團作麵種留待下次發麵包。古埃及人只知道方法，卻不懂得其原理，因此一直認為這是神在暗中幫忙，而認定麵包是神的贈禮。（網3）http:/www.ancientegypt.co.uk/life/story/main.html 圖三金字塔中的麵包。 http:/www.ancientegypt.co.uk/life/story/main.html圖四製作麵包的模型 二.發酵作用的元兇1.什麼是發酵作用？在1785 法國化學家Antoine Laurent認為發酵作用是一種化學變化的過程；他認為糖像是一個尚未加工過的物質，經過發酵過程產生了酒精及二氧化碳。因此他認為是由於化學作用使糖分子被分解而形成酒精及二氧化碳（網13）。Anselme Payen(17951871)是一位法國化學家，在1833年他從甜菜中提煉出糖，發現從麥芽萃取液中有一樣物質可以加速澱粉轉變為其他較簡單的糖類。取名為diastase-澱粉酵素(amylase-澱粉脢)，並在名稱後面加上ase結尾的字樣；研究發現diastase (amylase)在熱環境下極不穩定（網4）。早在1783年Spallazani氏觀察到胃液中含有一種物質，能行體外消化之現象（3）；而在1834年德國生理學家許旺Theodor Schwann (18101882)從胃中純化出一樣物質和鹽酸(hydrochloric acid) 混合之後，發現分解的速度變快了許多。在1836年許旺利用氯化汞mercuric chloride將純化物沉澱出來，並命名為胃蛋白脢（pepsin），之後pepsin就被歸類到酵素（ferments）一群之中（網4）。2.發酵過程與酵母菌存在的有無有絕對關係嗎？1837年在法國的杜爾（Cagniard de la Tour）開始在各啤酒場的釀酒桶裡搜尋，拿出桶中的汁液放在顯微鏡下觀察發現裡面的球狀酵母菌會發芽，就像種子發芽一樣，進一步研究發現酒如沒有這些活生生的酵母，只憑啤酒花和大麥是無法釀成啤酒的，所以他認為一定是酵母菌將大麥變成酒精。（1；2）酵母菌在發酵過程中的角色一直持續爭執了將近60年（1839 1897），德國化學家利比克（Liebig）及法國化學家路易.巴斯德一直至死都還無法達到共識，直到最後由兩位德國化學家來結束這段漫長的爭議。最近世紀中期，方才了解發酵作用是一種化學過程。在1839年一位傑出的德國化學家利比克（Jutus von Liebig）他則觀察出啤酒中的酵母菌被置放在水中就會裂解成許多更小的球狀，當這些小球被放置在糖水中就變成了一個個小的動物一般。而在1846年化學家柏濟力阿斯（Berzelius,1779-1848）提出催化（catalyst）一詞，他認為在發酵過程中是一個物質a使另一個物質b轉變，但是物質a並沒有改變。換句話說，他認為是酵母菌催化了糖的發酵，但卻沒有生物活性存在其中。利比克贊同他的理論，他發現當酵母菌死亡後糖類變成酒精與二氧化碳的發酵作用的過程變慢了。其實在牛奶中也發現這個相同的現象來支持他的論點。他建立一個機制說明酵母菌在發酵的混合液中如同一個分解的物質，釋放出某種震動，也就是說糖類被破壞後他們可以重新組合形成酒與二氧化碳。他描述發酵過程是由一種可改變的物質分解而引發出的化學變化，使原基質產生發酵作用。由於發酵作用所產生的分解作用，可使各分子間產生一種騷擾，相信可發生和發酵作用有關的變化。根據這個關念，對引起發酵作用用主要原因，為一種化學不穩定性所造成。而許旺（Theodor Schwann）則描述發酵作用完全是依靠酵母菌所產生的過程。（2；3；網5；網6；網13）3.酵母菌在發酵過程中所扮演的角色為何？路易.巴斯德 (Louis Pasteur, 1822 1895)他證實許旺的觀察，他認為一個活生物，在一種化學變化中必須要有酵母，可轉糖為酒精與碳酸。在1854年巴斯德三十二歲，被聘為里爾(Lille)地方新設立的科學系系教授及主任。里爾最主要的工業是從甜菜和榖物釀酒。大家都期盼著這位新來的化學教授，大顯神通來解決釀酒業所發生的各種問題。當時的化學家可以寫出糖水發醇變為酒的反應方程式，卻知其然而不知其所以然。雖然有極少數的學者聯想到醇母菌和發醇的關係，但僅是空泛的推論而已。巴斯德一向都認為發醇不僅僅是一種化學現象，他慎密地在當地工廠搜集實驗的材料，從沒有問題的桶中取出樣本並在顯微鏡下看到活的酵母菌；再從有問題的桶中取出樣本先聞一聞，再嚐一嚐，然後用一張藍色的石蕊試紙測試，發現它馬上變成紅色，並在顯微鏡下觀察並沒有發現酵母菌的蹤影。而在有問題的樣本瓶中發現有許多灰色的小點附在瓶內，取下後並在顯微鏡下觀察，而看到的不是酵母菌而是一群扭來扭去、游來游去的桿狀物，他們不停的震動著，比酵母菌還小，他發現有問題的樣本中存在的不是酒精而是乳酸，因此他有了一個想法：酵母菌是酒精的發酵劑，而桿狀物則是乳酸的發酵劑。他將乾燥酵母煮沸過濾後在加入定量的糖和少許的蘇打，以防止汁液變酸；接著從有問題的桶中取出一些灰色的東西放入汁液中培養。結果在顯微鏡下發現桿狀物是活的，會繁殖。他認為促成發酵作用的是一批活生生的東西，是一批肉眼看不見得生物；因此他告訴比果先生只要防止微小桿菌在桶中孳生，一定可以釀出酒來。（1；網5；網7）利比克（Liebig）此時最反對他的看法，他認為糖轉變成酒精與酵母菌無關。他認為由於有胚乳的存在，所以當胚分解時連帶著將糖分解為酒精。巴斯德為了粉碎利比克的想法所以他只要在完全不含胚乳的汁液中培養一些酵母，且可以將糖轉變成酒精這樣就成了。他無意中放了一些銨鹽在不含胚乳的汁液中，發現酵母菌在其中不斷的繁殖生長，且銨鹽一直減少，所以酵母菌並不需要胚乳也可以生長。接著他用酒石酸銨與糖培養酵母菌，發現酵母菌真的可以在其中繁殖生長，而且它們一直在製造酒精與含有碳酸氣體的泡沫，所以他認為發酵與完整的活細胞是不可分的。經過一次再一次的試驗終於證實活的醇母菌可以使糖水發醇變酒。 （1）此外，他發現在酒中除了醇母菌外，還在其他的細菌，就是導致酒變酸變壞的原因。他把酒加熱到攝氏四十五度到六十度，可以防止酒變濁。這就是著名的巴斯德滅菌法Pasteurization的由來。巴斯德使釀酒工業走上科學之途。知道如何控制醇母菌，不但使酒的產量大增，也使酒的風味醇美。後來，法國就是依靠酒業驟增的收入，才得以清償巨額的戰債。他在1857年發現各種不同生物，認為生命現象與糖類分解變成乳酸的過程，有極密切關係，他認為有些微生物對某一種發酵作用，都佔有重要的地位。在17世紀末期，1680年荷蘭人雷文胡克（Leeuwenhock），利用當時自製的簡單顯微鏡（約放大300倍）觀察酵母菌、紅血球、原生動物以及細菌。巴斯德利用顯微鏡發現釀酒酵母 (Saccharomyces cerevisiae) ，這就是他第一種見到的微生物，而醱酵作用就是微生物作用的結果，研究發現在最適合的環境下，有特有的微生物時會產生發酵作用。他把各種同的微生物放在顯微鏡下觀察，有時乳酸細菌發酵發現有些地方和酒精發酵相似，巴斯德在1860年認為發酵過程中一定必需要酵母菌的存在。（1；網5；網8）但在1858的柏林，Moritz Traube (18261894)認為在酵母菌中有某種化學物質體(chemical body)能導致發酵作用。直到Berthelot發現了酵母菌中有一種酵素稱為轉換脢（invertase），使得蔗糖轉變成葡萄糖和果糖（4）。4.酵素作用過程一定要有完整的細胞參與其中嗎？在 1876 年庫內Willy Khne (18371900) 從胰臟的分泌物中純化出另一種酵素並把它命名為 trypsin。庫內是十九世紀的一位生物學家，主張自然生源論，他主張酵素只能在活細胞中作用並產生化學反應。庫內在1877年提出enzyme這個字眼，主要說明是在酵母菌中(in yeast)而它則是由微生物所所產生的。（enzyme是希臘文 en = in and zyme = yeast.）（網4）。而Naegeli則提出一個新的理論，他認為在酵母菌的細胞質負責將糖分解的反應。於1890年費歇爾（Emil Fischer）認為酵素之特異性與其本身和受質之立體構造（分子中原子之間的關係）息息相關，他更由不同構造之受質，觀察其與酵素之交互作用，發現立體構造較為靠近者（互補者）作用很強，最後提出鎖與匙（Lock and Key）之觀念來說明酵素與受質之關係；並由丙三醇（glycerol）合成葡萄糖（glucose）及果糖（fructose）並分析其結構。Henri 他發現當酵素催化過程中酵素必須和受質（substrate）相結合，形成一個穩定的結構（enzyme-substrate），這是催化過程中一個相當重要的步驟。根據這個想法，在1913年德國人Leonor Michaelis 和加拿大人Maud Lenora Menten 提出一個假設：酵素（enzyme E） 首先會和它的受質（substrate S） 形成一個穩定的結構（enzyme-substrate complex ES）（此過程是相當快速的），接著此結構不穩定破壞後產生一個新的物質P，最後此酵素E才離開。德國化學家布納氏Eduard Buchner（18601917）在600倍的顯微鏡下觀察酵母菌，他發現在細胞外有一層似水狀的結構（semi-liquid body）環繞著整個細胞。他也發現這個膜並無法使營養物質或某物質進出細胞；而且在這個結構內還有一個特殊結構叫原生質膜(plasma envelope)，它同樣控制物質進出細胞。所以他想：既然高分子物質無法進入細胞中；那麼微生物外的高分子物質是如何被分解的呢？布納氏和其兄弟Hans Buchner於1897在慕尼黑(munich)利用壓碎法將酵母細胞磨碎（此法是將細胞膜或原生質膜破壞），以不含細胞的萃取液即可致發酵作用。他從這些萃取液分離出有效的成份，促使糖類發酵成酒與二氧化碳，稱之為酵酶（zymase），他是第一位說出酵素可以獨立出細胞而產生作用，Buchner以此項研究在1907獲得諾貝爾獎。Duclaux於1898年主張在每一種酵素或脢之後加上-ase三個字母，通常是加在受質的後面。（3；4；網4；網6；網9；網10） 5.酵素作用時需要其他物質的幫忙嗎？英國生物化學家Arthur Harden (18651940)於1904年利用透析的方法（他將酵母萃取液放入一個袋中，再將袋子放入純水中，讓袋中的小分子物質通過袋子，而大分子物質則留在袋中；此袋就是我們所說具有半透性的膜-semipermeable membranes）將酵母萃取液分成兩個部分。Harden 他發現在袋中的大分子物質並不能產生發酵作用，但將透析過的水在加回袋中就可以發生發酵作用了。這說明了酵素可以分成兩個部分，且之後的實驗發現此物質在水中並不會因熱而受到破壞，而判定為蛋白質。是他發現了幫酵素作用時需輔脢（co-enzyme）的幫忙（網4）。在1908年一位德國科學家Otto Rohm（網6；網12）。酵素的純化工作自1920年才開始；在19201928年間，有名的學者Willstatter及其研究小組發展出一些純化酵素的方法。終於在1926年，康乃爾大學的美國生化學家桑那James Betcheller Sumner（18871955）能夠從傑克豆（jack bean）中分離出尿素酶（urease），這也是第一個在試管燒杯中以結晶形態獲得的酵素，雖然純度並不很完美，Sumner鑑定此酵素是蛋白質，並且獲得1946年諾貝爾獎。當第一個酵素被結晶出來，有些保守的人認為那不是酵素本身而是酵素附著在結晶性的蛋白質上（3；網10）。而美籍酵素學家John H. Northrop(1891-1987)力排眾議，他及其研究小組又把幾種蛋白脢結晶出來，並將純度大為提高；他在1934年把胃液中之胃液素（pepsin）結晶出來，證明分離出來的酵素結晶就是100蛋白質本身。從1930到1936年之間陸陸續續有凝乳胰蛋白分解脢（chymotrypsin）, and 胰蛋白分解脢（trypsin）被結晶出來，而更確定這些催化的物質就是蛋白質（網10）。Northrop與Wendell M. Stanley(1904-1971) 皆為美國資本主義協會中的一員, 一同純化出酵素與病毒蛋白。 （網11）1957年Schaffer氏以雙異丙烷基氟酸酯（diisopropyl fluorophosophate）與chymotrypsin相混浴時，發現酵素的活性隨即喪失，認為酵素之觸脢活性（catalytic activity）僅與酵素分子中某一部份有關，該部分稱為活性中心（activity center）或活性部位（active site）。酵素動力學（enzyme kinetics）是由於Brown、Henri及Michaelis等科學家的努力，材提供了一些準則，已可分析酵素作用的步驟，並推演他們的作用機制（3）。三.結論（網1）c四.主要研究者Antoine LaurentAnselme Payen(17951871)Spallazani氏許旺Theodor Schwann (18101882)杜爾（Cagniard de la Tour）利比克（Jutus von Liebig）路易.巴斯德 Louis Pasteur, （1822 1895）Moritz Traube (18261894)Berthelot庫內Willy Khne (18371900)Naegeli費歇爾（Emil Fischer）德國人Leonor Michaelis 和加拿大人Maud Lenora Menten布納氏Eduard Buchner（18601917）DuclauxArthur Harden (18651940)桑那James Betcheller SumnerJohn H. Northrop(1891-1987)Wendell M. Stanley(1904-1971)Schaffer氏五.大綱 細胞內含物 胞器 其他物質 糖類 蛋白質 酵素 脂質 水 其他六.國、高中課本有關酵素內容1.國中生物課本(國立編譯館主編)有關酵素的資料 上冊-第三章-第二節-酵素生物為延續生命，必須攝取養分；生物體中可產生酵素，以分解養分，產生能量，以及合成生長發育所需的新物質，以維持正常的生命現象(圖3-2)。生物體中物質分解及合成的現象稱為代謝作用。 酵素是一種蛋白質，在適宜的溫度範圍內，酵素的活性隨溫度升高而增高，但是溫度若高於適宜的溫度範圍，酵素很快就失去活性。相對地，溫度越低，酵素的活性越低(活動3-3)；此外酵素活性也受到酸鹼度的影響，一般而言，每一種酵素各有它適宜的酸鹼度。 圖 3-2 酵素分解物質及合成物質的反應模擬圖1. 例如一分子的麥芽糖可被酵素分解成二分子的葡萄糖 例如一分子的果糖及一分子的葡萄糖則可合成一分子的蔗糖 資料來源：（網14）c 2.高中生物課本(國立編譯館主編)有關酵素的資料：第一冊-第二章-細胞 細胞質中內質網結構中含有特殊的酵素系統以司細胞內特定的代謝作用;高基氏體內也含有特殊酵素系統，在腺細胞內特別發達，具有合成及儲存分泌物的功能。溶體含有多種水解酵素，能將大分子物質水解，有助於細胞內各種組成物質之更新。微粒體只見於特殊的細胞中；如：動物的肝細胞植物葉部行光合作用的細胞中，雖彼此功能不同但內部都含觸脢。能量、酵素與化學反應 一般化學實驗常需要加熱或加催化劑，以促進反應的進行。細胞內化能的需求量，幾乎都分別由酵素催化。有了酵素的參與，就可以降低活化能的需求，而加速反應的進行。酵素對受質的專一性如鎖與鑰之間的關係，如分解澱粉的酵素稱澱粉脢。酵素主要成分是蛋白質，凡能影響蛋白質作用的因子如：溫度、酸鹼度都可能影響酵素。而大部分的酵素都在中性溶液中作用最佳。輔脢是一種輔助酵素作用的物質，只協助催化反應，但和酵素一樣可以重複使用，如維生素B群幾乎構成輔脢的主要成分。在氧氣缺乏，呼吸作用無法進行時，細胞仍可以分解葡萄糖，以獲得能量，但其分解並不完全，故稱發酵作用。例如酵母菌在缺乏氧氣時，可將葡萄糖分解，使其轉化成乙醇及二氧化碳。C6H12O6 + 6O2 +38ATP + 38 Pi 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP 動物細胞在持續肌肉收縮而導致氧氣供應不足時，亦可行發酵作用將葡萄糖分解成乳酸。C6H12O6 + 2ADP + 2Pi 2C2H4OHCOOH+ 2ATP呼吸作用公式C6H12O6 + 6O2 +38ADP + 38 Pi 6CO2 + 6H2O + 38ATP 因為發酵作用時將葡萄糖分解的不完全，所以產生的能量就比呼吸作用得少。第二冊-第十五章-消化 脂質中最常見的脂肪須經脂脢分解成甘油和脂肪酸始可進入細胞。 消化腺均可分泌消化液，而消化液中含有各種助於食物分解的化學物質，其中尤以酵素為最重要。如唾液中含有澱粉脢，以分解澱粉脢和肝糖胃腺含有為蛋白脢消化蛋白質。胰臟含有蛋白脢和澱粉脢及分解脂質和核酸的酵素腸腺則含有 脢、雙糖脢及核甘酸脢等。第二冊-第十七章-防禦作用 吞噬細胞可藉由吞噬作用將入侵者吞入，再由內含的酵素予以分解。第二冊-第十八章-呼吸 二氧化碳的運輸 大部分的二氧化碳在血液中藉由酵素作用先與水化合成碳酸，隨即解離為氫離子和重碳酸離子反應如下： CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3- （碳酸肝脢） 而當血液自組織的為血管流回靜脈時，大部分的CO2已形成重碳酸離子，待運至肺部微血管時，則上列反應逆向進行，即氫離子和重碳酸離子結合為碳酸，在藉由酵素的催化，釋出二氧化碳。第二冊-第二十章-保護、支持與運動 肌肉收縮的化學變化肌肉收縮所需要的能量主要來自ATP，但ATP釋出能量後便成為ADP，而ADP通常是利用葡萄糖分解所釋放出來的能量以轉變成ATP。但在肌纖維中還有一種具有高能磷酸鍵的物質稱為磷酸肌酸。 磷酸肌酸 + ADP ATP + 肌酸 因肌纖維含氧量少，由血液運輸的氧亦有限，在持續肌肉收縮就不足以使葡萄糖完全氧化，故只能行發酵作用將葡萄糖分解而產生乳酸。乳酸對細胞有害，需要使之氧化分解成二氧化碳和水除去。此種氧化過程在粒腺體進行。 資料來源：（5）七.參考資料（1）微生物獵手（微生物的發現與撲殺），Paul de Kruif 著，張啟陽 譯，寰宇出版有限公司，中華民國八十九年八月初版，p76-p104。（2）生物學發展史，關崇智編著，淑馨出版社，中華民國八十三年三月初版，p241-p261。（3）基礎酵素學，呂鋒洲、林仁混 著，國立中央圖書館出版，中華民國八十年初版，p2-p3。（4） Cell-free fermentation ；Eduard Buchner ；nobel lecture December 11 , 1907；p103p110。（5）高中生物課本，第一冊至第二冊，國立編譯館主編。（網1）20/juang/BCbasics/Enzyme12xx.htm#E102此網站可以知道蛋白質與酵素的基本概念，但是主要仍是告知大家蛋白質的結構與組成，較多分子層次上的說明，我所要的資料（發現的故事）並不多。（網2）.tw/s28916014/baking1.htm此網站簡單的說明烘焙工業的發展，從考古學家發現史前時代的古埃及人就已知道如何製酒、皇帝時期烹煮麵食這都說明人類在有歷史前就已知發酵作用，但卻不知此過程需要微生物的參予，而巴斯德證明出發現了酵母菌。（網3）.tw/bread/bread-1.htm此網站簡單說明麵包的由來（網4）/Subscription/Science/Helicon.asp?SID=2&iPin=ffests0308說明最先是由誰將酵素從大麥中所純化出來hydrogen chloride to water : HCl(g) + H2O1. H3O+(aq) + Cl-(aq)（網5）.tw/civilisation/PlantHistory/scihistext9.htm此網站簡單的說明巴斯德與Buchner對細菌學與酵素學的發現與貢獻。（網6）.br/english/worksh52.ht 簡單說明工業中酵素的發現歷程。（網7）http:/chch.idv.tw/word/Pasteur.html上述網站簡單說明巴斯德的生平與事蹟，他不但是一位有名的科學家（化學-旋光性原理與生物學-微生物學之父）且對會繪畫極有天份，對人體病理、獸醫學-傳染病也極有貢獻。（網8）.tw/micro/800/micro_encyc/01/001.htm此網站有微生物的簡介如何被發現、種類有哪些、其分類地位為何。（網9）/entry/494114簡單說明Eduard Buchner的生平與事蹟（網10）/65/en/enzyme.html 簡單說明酵素的發現歷史（網11）.tw/micro/people/Stanley.htm此網站簡單的說明stanley的生平（網12）/history/work/salz.shtml 簡單說明什麼是Oropon (網13) /yeast.asp 酵母菌的奇蹟-說明酵母菌與發酵的關係，如何利用酵母菌製造酒精。 (網14) .tw/junior/bio/tc_wc/main.htm 教育部所頒佈之教科書生物科的內容。*補充參考資料部分http:/www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/e01/geschichte.htm此網站簡單的說明生物科學的發展。http:/www.nobel.se/chemistry/articles/malmstrom/簡單說明酵素的發現歷史/HistoryBiochem.htm簡單說明生物化學的歷史.tw/senior/seniorlearn/slorganism/slno4/slno4pasteur.htm此網站簡單的說明巴斯德的求學階段與生平事蹟的過程，求學階段他承襲父親的好學不倦，並如何步上化學之路；生平事蹟則說明如何拯救發酵工廠、發現酵母菌與證明無生源論。.hk/biology/b5/bio_history/louis.html此網站簡單的說明巴斯德的生平、得的獎項。.tw/micro/1024/learn/02micro_bio/indu_appl/indu_hist.htm此網站回顧人類利用微生物的歷史，分成下列幾個時期說明之：Louis Pasteur之前的時代 (1860年之前)、醱酵工業的誕生期(公元1860年到1920年)、醱酵工業的成長期(公元1920年到1945年)、微生物產品和功能大量開發期(1945年到1970年)、遺傳工程開發期(公元1970年迄今)。雖然此部分的資料並不是我所要的但它說明人類利用微生物的歷史。（酵素的發現就是因為有了微生物的發現才發展而來）。八.酵素之應用酵素是一種非常神奇的東西，它可以催化一些在其他情況下怎麼樣都難以進行的反應；對近代生物科技而言，酵素的作用可以把一些毫不起眼的東西，轉變成一些很有價值的物質。酵素之應用原始於1957年美國西部地區，大麥飼料添加酵素劑之研究報告，引起各界之注意。隨著 1990 年代分子生物技術突飛猛進的發展，基因工程、蛋白質工程等技術日漸純熟後，帶給了各種傳統產業無數的衝擊，酵素產業就是其中之一。生物科技將成為二十一世紀科學的主軸，進入後基因時代，研究的重心將在於酵素與蛋白質的功能。 酵素產業是一個高知識智慧密集的產業，也因此酵素的應用狀況常常被認為是國家開發程度、國民生活水準的指標，像歐美、日本這些已開發國家，酵素的應用就相當的多元化，且光是這三個地區酵素的用量就已經佔全球的一半以上。因此，從 1995 年至 1999 年全球酵素市場就以每年平均 11 % 的速率成長中。農委會表示，酵素用途廣泛，依其精煉程度及衛生要求之不同，可區分為工業用、飼料用、食品用及藥品用等不同之等級。所以我將酵素之應用大致分為以下幾大類： （1）工業用酵素- 1.蛋白酵素（Proteases）：普遍使用於清潔劑，去除樹汁、血液、汗、雞蛋等蛋白污垢，釀酒、食品加工（烘烤、果汁澄清及嫩肉精）、製革、金屬回收程序。2.脂肪分解酵素（Lipases）：脂肪分解酵素除了可以脫除廢紙油墨、去除製程 用水的黏泥與紙漿的樹脂及在皮革製程上去生皮油脂外，並可應用在含油脂工業廢水與廢棄物的處理上。脂肪分解酵素另一個最大的用途，就是添加在清潔劑。清潔劑去除衣領袖口上的化妝品，油污、奶油、沙拉油、醬料。皮革業：處理生皮上高含量的脂肪，提昇皮製品的品質。釀酒業：減少脂肪酸的生成，增加酒香。造紙業：廢紙脫墨去污，減少化學品添加，提昇紙品質。化工業：脂肪改良製造酯類用於化妝品、乳液、洗髮精。 如：採用生物性的小分子蛋白質酵素及油質酵素配方，可深入首飾（適用材質：塑膠、電鍍、金屬、玻璃、銀器）細縫處，將積留的長鏈油分子，切斷成小分子及亦將油垢分解剝離清洗效果，同時蛋白質酵素能輕易分解人體殘留在飾品的皮膚屑、蛋白質垢、化粧品垢，使其恢復光澤、清澈、透明、亮麗、去味是一般化學清潔劑很難清理的蛋白質垢（例衣物的衣領垢般的難