環(huán)保酵素的微生物檢測和生化成分分析

饒毅萍魏建華陳冬娥張彩云張淑怡

(1.汕頭職業(yè)技術學院，廣東 汕頭 515041；2.汕頭海關技術中心，廣東 汕頭 515041)

環(huán)保酵素是泰國樂素昆·普潘翁博士經過30a努力研發(fā)的一種果皮、蔬菜葉等廚余酵素，通稱為“垃圾酵素”，是對混合了紅糖和水的廚余鮮垃圾經過厭氧發(fā)酵后所產生的棕色液體的通俗稱法[1]。經過科學論證，環(huán)保酵素被證實在污水處理、凈化水體[2,3],土壤改良修復[4-11],影響植物生長[7,8,12,13],農藥降解、植物蟲害[14,15],醫(yī)藥應用等方面[16]均能發(fā)揮一定效用。環(huán)保酵素的生產簡單易做，全過程不使用任何化學合成物質，具有加工原料隨處可得、工藝簡單、成本低廉等優(yōu)點[1]，因而越來越多地被普通大眾所接受，逐漸走進家庭、辦公室、工廠和田間地頭，滲透進國民大眾的日常生活中。但家庭自制的環(huán)保酵素，在發(fā)酵材料、發(fā)酵用具、發(fā)酵條件、發(fā)酵工藝和后期處理等方面都較為隨意、簡易；菌群未完全鑒定清楚，成分未完全檢測清楚，也未作毒理分析。本研究對環(huán)保酵素的微生物環(huán)境、主要功效酶活力和有機酸成分進行檢測分析，以期為人們認識和使用環(huán)保酵素提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 環(huán)保酵素制取

根據樂素昆·普潘翁博士(Dr.Rosukon Poompanvong)研發(fā)的配方和制做方法，自制單一環(huán)保酵素和混合環(huán)保酵素。具體是單一環(huán)保酵素用m(紅糖)∶m(蘋果)∶m(水)=1∶3∶10，混合環(huán)保酵素用m(紅糖)∶m(蘋果1加梨1加橙1)∶m(水)=1∶3∶10，在塑料瓶中密閉發(fā)酵3個月。發(fā)酵完畢，用4層紗布濾去酵素渣，留取環(huán)保酵素液備用。

1.2 方法

1.2.1 環(huán)保酵素微生物檢測

環(huán)保酵素制成后，從當天開始，每相隔14d，即于第1天、第14天、第28天、第42天、第56天、第70天分別檢測2種環(huán)保酵素的細菌菌落總數、酵母菌和霉菌數量。菌落總數測定參照GB4789.2-2016；霉菌和酵母計數參照GB4789.15-2016。

于環(huán)保酵素制成后第30天，檢測2種環(huán)保酵素大腸桿菌、沙門氏菌、志賀氏菌和金黃色葡萄球菌等4種致病菌的情況。其中，大腸菌群計數參照GB4789.3-2016；沙門氏菌檢驗參照GB4789.4-2016；志賀氏菌檢驗參照GB4789.5-2012；金黃色葡萄球菌檢驗：參照GB4789.10-2016。

1.2.2 環(huán)保酵素主要功效酶活力測定

于環(huán)保酵素制成后第30天，測定2種環(huán)保酵素蛋白酶、脂肪酶和α-淀粉酶的酶活力情況。其中，蛋白酶活力測定采用福林法，參照GB/T 23527-2009；脂肪酶活力測定采用指示劑滴定法，參照GB/T 23535-2009；α-淀粉酶活力測定參照GB/T 24401-2009。

1.2.3 環(huán)保酵素有機酸的定性和定量測定

于環(huán)保酵素制成后第30天，采用高效液相色譜法測定2種環(huán)保酵素中酒石酸、乙醇酸、L-蘋果酸、乳酸、檸檬酸、D-蘋果酸的含量。具體參照《化妝品安全技術規(guī)范(2015版)》中3.1α-羥基酸的測定方法。

2 結果與分析

2.1 環(huán)保酵素的主要微生物分析

環(huán)保酵素制成后，人們的使用期一般為2～3個月。通過在此期間每相隔14d進行1次對環(huán)保酵素中的細菌、酵母菌和霉菌菌數的測定，其結果見表1、2。

表1 不同時間單一環(huán)保酵素細菌、酵母菌和霉菌菌數

表2 不同時間混合環(huán)保酵素細菌、酵母菌和霉菌菌數

由表1、表2可知，無論是單一環(huán)保酵素還是混合環(huán)保酵素，在70d中，其細菌數和酵母菌數都呈現數量級穩(wěn)定且上升的趨勢，混合環(huán)保酵素的菌數明顯高于單一環(huán)保酵素；2種環(huán)保酵素的霉菌保持在一定的數量級。分析說明，環(huán)保酵素一直保持帶菌狀態(tài)，具有穩(wěn)定的微生物生態(tài)環(huán)境，且發(fā)酵原料不同制成的環(huán)保酵素菌數數量有差異。這是大眾使用環(huán)保酵素時要認識到的。對于入口、入眼、接觸傷口時就要謹慎行事了。

2.2 環(huán)保酵素的主要致病菌分析

本研究對環(huán)保酵素進行了4種主要致病菌的測定，其結果見表3。

由表3可知，2種環(huán)保酵素均未檢測到上述4種主要致病菌。由于受條件所限，本研究并未對環(huán)保酵素進行所有致病菌的檢測，因而不能說明環(huán)保酵素不存在其它致病菌。僅能說明在某一時間時，環(huán)保酵素未檢測到大腸桿菌、沙門氏菌、志賀氏菌和金黃色葡萄球菌。建議使用環(huán)保酵素時，仍應小心注意，最好進行消毒滅菌后使用更佳。

表3 環(huán)保酵素主要致病菌菌數

2.3 環(huán)保酵素主要功效酶的酶活力分析

酵素始稱為“酶”，易被認為環(huán)保酵素之所以有效用是因為其中含有多種功效酶。本研究對環(huán)保酵素的蛋白酶、脂肪酶和α-淀粉酶的酶活力進行測定，其結果見表4。

表4 環(huán)保酵素主要功效酶活力

由表4可知，2種環(huán)保酵素均具有一定的蛋白酶和脂肪酶，但酶活力都極低。2種環(huán)保酵素都未檢測出α-淀粉酶。分析說明，環(huán)保酵素并非靠含有多種酶或含有較高的酶活力而發(fā)揮作用的。

2.4 環(huán)保酵素有機酸的定性和定量分析

通過高效液相色譜法得出了酒石酸、乙醇酸、L-蘋果酸、乳酸、檸檬酸、D-蘋果酸的標準品色譜分離圖，見圖1。表5列出了6種有機酸的標準曲線線性相關性。2種環(huán)保酵素經高效液相色譜法測定，其酒石酸、乙醇酸、L-蘋果酸、乳酸、檸檬酸、D-蘋果酸的含量見表6。

表5 6種有機酸標準曲線線性相關性

表6 環(huán)保酵素有機酸的含量

圖1 有機酸標準品色譜分離圖

由表6可知，2種環(huán)保酵素均含有酒石酸、乙醇酸、L-蘋果酸、乳酸和D-蘋果酸?；旌檄h(huán)保酵素還含有檸檬酸，單一環(huán)保酵素不含檸檬酸。2種環(huán)保酵素有機酸的含量高低不同?？梢姲l(fā)酵原料不同，其有機酸的種類和濃度也有差異。環(huán)保酵素含有有機酸，與環(huán)保酵素呈酸性、具有特殊的氣味有關，且與環(huán)保酵素具有一定的家居洗滌去污作用有關。

3 結論

環(huán)保酵素具有穩(wěn)定的微生物生態(tài)環(huán)境，一直保持一定數量級的細菌、酵母菌和霉菌菌數。未檢測到環(huán)保酵素中含有大腸桿菌、沙門氏菌、志賀氏菌和金黃色葡萄球菌等4種致病菌。未檢測到環(huán)保酵素含有α-淀粉酶，而蛋白酶和脂肪酶酶活力都極低。環(huán)保酵素含有酒石酸、乙醇酸、L-蘋果酸、乳酸和D-蘋果酸等有機酸，混合環(huán)保酵素還含有檸檬酸。發(fā)酵原料不同，環(huán)保酵素的微生物數量，有機酸種類和濃度也有差異。