植物果蔬微生物酵素的功能与应用研究进展

（1上海市农业科学院，上海市奉贤区201403；2长江大学，湖北省荆州市434000； 3安顺学院，贵州省安顺市561000）摘 要：植物果蔬微生物酵素富含多种维生素、酶类、氨基酸、矿物质等活性功能成分，在农业生产

中应用，农作物增产效果明显，且对提高传统农业生产效率、发展生态农业具有重要作用。现对植物果蔬微 生物酵素的成分组成、主要功能以及目前在各领域中的应用进展进行阐述，以期为植物果蔬微生物酵素的进

一步开发应用提供参考。关键词：植物果蔬微生物酵素；成分；功能；应用现状中图分类号：s-o植物果蔬微生物酵素（以下简称果蔬酵素）的概 终各种果蔬酵素的有效成分与功能也不相同⑷。念起源于日本，是指由水果、蔬菜及其废弃物等多 果蔬酵素应用技术是一种多菌种复合型微生 物群体发酵技术，于20世纪90年代引入我国，并

种植物原料在有益微生物作用下发酵而成的产物⑴。 果蔬酵素并非纯粹的酶，而是富含多种维生素、

在多个省市的农业生产中得到应用。应用结果显

酶类、氨基酸、有机酸等多种活性功能成分的混 合物及引。大部分果蔬酵素是由多种果蔬在微生物作 用下发酵而成，但由于发酵的原料和条件不同，最

收稿日期：2019-05-27基金项目：上海市市级农口系统青年人才成长计划（沪

示，该技术对农作物的增产效果明显，且对提高传 统农业生产效率、发展生态农业具有重要作用，是 一种值得推广的农业生物技术「叫为此，笔者就

果蔬酵素有关方面的研究进展进行综述，对果蔬 酵素的成分组成、主要功能、应用现状等进行阐 述，以期为果蔬酵素应用技术的进一步研究和应

农青字2017第1-20号）*为通讯作者用提供参考。（上接第23页）

其要注意控制田间持水量。开展统防统治试点工作，确定实施主体和规模，引

导桃农实施群防群治、统防统治，实现“统一防治 时间、统一防治药剂、统一防治方法”。3. 2实施土壤改良具体为：（1）每年对桃园土壤进行抽检，建立土 壤动态数据库，并出具土壤调查报告，作为土壤改

3. 4 改善田间种植模式采用高垄、宽行窄株的种植模式，改良树形，降

良工作的重要依据。（2）针对不同的土壤类型和立 低桃树栽培密度，降低田间地下水位，将桃园改造 成排水良好、树势强壮、通风透光良好的田块，以 满足桃树正常生长的需要，形成一套省工、优质、高 产、高效的种植模式。地条件，开展重茬桃树栽培技术的研究，落实不同 的改良措施，以有效减轻重茬对水蜜桃生产带来的

不利影响。（3）大力推广测土配方施肥、商品有机

肥替代化肥、施用土壤改良剂等技术，遏制桃园土 壤酸化趋势。（4）加强桃农培训，增强桃农危机意 识，使其主动配合改良技术措施的实施，以使阳山 水蜜桃土壤退化趋势得到遏制。3. 5 开展标准果园创建活动根据阳山水蜜桃“皮薄肉厚、汁多味甜、香气浓 郁”的特点，以桃树寿命达15年、盛果期每667 m2

平均年产桃1万个以上、产品成品率70%以上、优 质果占成品果总量60%以上等为基本指标，创建一 批水蜜桃健康栽培集成技术标准果园，展示近几年

3. 3推进病虫害统防统治一要进一步完善水蜜桃主要病虫害系统监测和 预测预报体系，加强病虫害日常监测，并根据监测

科研院所及省、市、区农业农村部门协作攻关的各 项科研成果，通过集成技术的推广，全面提升惠山

结果进行会诊，及时制订病虫情报，分发到桃农手

中，指导桃农开展病虫害科学防治工作。二要组织区阳山水蜜桃的科学种植水平。-24 -上海农业科技SHANGHAI AGRICULTURAL SCIENCE AND TECHNOLOGY2019(6)1果蔬酵素的成分组成1. 1果蔬酵素含有的主要微生物果蔬酵素是由多种果蔬在微生物作用下发酵而

成，外源添加的酵素菌通常是一种多菌种复合微生

物群体，主要包括三大类24种有益微生物，三大类 分别是细菌(Bacteria, B).酵母菌(Yeast, Y)和丝 状菌(Mold, M),因此酵素菌通常也简称为EYM⑹。

但也有相关研究指出，果蔬酵素发酵过程中起主要 作用的微生物是酵母菌、乳酸菌和曲霉等⑺。1. 2果蔬酵素含有的主要酶类果蔬酵素含有的酶类在其产生各种活性功能成

分的过程中起着关键作用。刘敏別等研究表明，酵素

中主要含SOD酶、POD酶、CAT酶、脂肪酶等酶 类，王振斌⑼等发酵制备的葛根酵素中主要含有蛋白 酶和脂肪酶，董银卯［⑹等发酵的火龙果酵素中含有

丰富的脂肪酶、淀粉酶和SOD酶。1. 3果蔬酵素含有的活性功能成分矿物质元素是果蔬酵素的重要组成部分。李杰［⑷ 等通过分析核桃青皮果蔬酵素的元素组成，发现其

含有多种宏量元素和中微量元素；该酵素的组分大 多为宏量元素，并以P、K、Ca等元素为主，其可 作为矿物质摄取的理想来源。此外，果蔬酵素中还

含有大量的功能性化学成分(phytochemicals),笔 者在分析葡萄废果酵素的主要成分时发现，其含有

丰富的小分子有机酸类、游离氨基酸、酯类和黄酮

类化合物。2果蔬酵素的主要功能2. 1 抗氧化活性具有良好的抗氧化活性是果蔬酵素的主要功能 之一。葛瑞宏3等进行的桂圆酵素制备及抗氧化性 研究，蒋增良口等进行的多种有益菌天然发酵产生

蓝莓酵素产品的研究，王益莉冋等进行的短期发酵 苹果酵素的研究，程勇杰［⑸等进行的柘树酵素中氨

基酸的含量与抗氧化活性研究，均发现果蔬酵素具

有良好的抗氧化性能。以上结果说明，虽然采用的 原料不同、发酵的菌种也不同、但制取的酵素产品 却均能表现出良好的抗氧化活性。2.2保健功能近年来，诸多研究表明，果蔬酵素具有丰富的人 体保健功能。管章瑞Ml等研究表明，蓝莓酵素中的

短脂链可调节人体肠胃菌的平衡，促使人体清肠通 便，有利于人体健康；蔡爽M将人参术苓酵素灌入

实验小鼠肚中发现，人参术苓酵素能增强小鼠胃排 空及小肠推进功能，改善肠胃，并能有效治疗非溃

疡性的消化不良。2. 3解酒护肝功能研究表明，果蔬酵素还具有解酒护肝功能。李建 强阴等研究表明，果蔬酵素可通过清除小鼠体内自

由基，保护生物膜中的不饱和脂肪酸免受自由基攻 击，从而避免了脂质过氧化物作用的发生，从而使 小鼠的肝功能保持稳定；曲佳乐［⑼等研究了植物酵 素对酒精性肝损伤小白鼠的预防治疗效果，发现植

物酵素具有良好的推迟酒醉和解酒效果。2.4消炎抗菌作用相关研究表明，果蔬酵素还具有消炎抗菌作用。 董银卯El等研究表明，粉状酵素和膏状酵素作为一 种有效抑菌物质加入化妆品或洗浴用品中，对大肠

杆菌、铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌以及三种痙 疮病原菌具有有效的抑制作用。3果蔬酵素的应用现状3. 1 果蔬酵素在食品和保健品行业中的应用在食品和保健品行业中，酵素食品受酵母菌和

乳酸菌等益生菌分泌酶的作用，可提高其本身的营 养价值，且因其还含少量的有益微生物，既可提高

营养价值，又可增加风味。陈娟娟回等以铁棍山药和 一些添加物为原料，经乳酸菌发酵制成了功能性饮

料，丰富了饮料市场，满足了消费者需要，促进了 饮料工业发展；杨培青加等以酿制蓝莓果酒废弃果

渣为主要原料，经复合酶解、浓缩和发酵，制成了 蓝莓果渣酵素粉，其含有丰富的糖、蛋白质、有机 酸、花青素、维生素、黄酮类化合物和多种微量元

素等，具有较高的市场推广前景；周超创等以玉米、 隸皮为主原料，经酒精发酵后加入葡萄皮渣进行醋

酸发酵，制成了风味独特的葡萄果醋饮料。3. 2果蔬酵素在农业生产中的应用酵素菌肥作为一种新型生物肥料，近年来在农 业生产中得到了广泛应用。相关研究表明，施用酵

素菌肥对提高种子活力、促进作物开花结果、提高

产量、改善品质、增强抗逆性等均有显著效果少一幻。

3.2.1果蔬酵素在果树上的应用高艳敏［26］等研究表明，在果园中连续3年施用酵 素菌肥，可明显促进果树增产、改善土壤性状、提

高果实中的钾含量。王连君腐等将酵素菌肥施入葡 萄园中发现，其可改善葡萄的产量和品质，增加葡

萄平均果粒重、单穗重和单株产量，增加可溶性固

形物含量，降低可滴定酸，明显改善葡萄的风味和

-25 -上海农业科技SHANGHAI AGRICULTURAL SCIENCE AND TECHNOLOGY2019(6)品质。昊士凯曲等发现，在果树上喷施酵素叶面肥，

果树对养分的吸收更快，叶片中的氮、磷、钾含量 普遍升高，且可提高果实的产量、品质及树体营养。 马桂军［29］等在果树叶面喷施酵素菌肥，对苹果、李

子、梨等多种果树的生长均有一定的促进作用，且 明显提高了果树的果实产量、百果重、百叶重、糖

酸比等。3.2.2果蔬酵素在蔬菜上的应用相关研究表明，土壤持续浇灌果蔬酵素，能提高 土壤的全氮含量、有机质含量、土壤肥力，达到作 物增产增收的效果㈤］。李铭丰［31］等研究表明,在大豆 上合理施用酵素菌肥具有明显的增产作用，但施用

量不宜过多，否则易出现烧苗现象，从而造成大豆 减产；在红椒生产中使用酵素菌肥，可通过增加土

壤有益微生物数量和酶活性，来改善温室中红椒的 群落结构和生态环境，从而增加土壤肥力，促进红 椒的生长发育，进而提高红椒产量和品质阳；在茄 子、黄瓜、番茄等蔬菜作物中施用酵素菌肥，也可

在一定程度上提高作物的产量和品质①叫

3.2.3果蔬酵素在粮食作物上的应用酵素菌肥在粮食作物生产中的应用也取得了良 好的施用效果。张宏成等研究表明，施用酵素菌 肥可减少水稻成熟的积温、促进水稻早熟、提高水

稻茎粗等；袁庆云［洵等将酵素菌肥应用到种养结合 型稻田中，发现施用酵素菌肥可改善稻田的水质，加

速水体有机质和矿物养分的转化，从而有效解决了 施用化肥对水环境带来的污染及病害问题。4小结与展望果蔬酵素作为一种活性发酵产物，其成分组成 较为丰富，且能对人类机体产生一定的调节作用，主 要包括抗氧化、清除自由基、解酒护肝、清肠通便、

改善肠胃、减肥瘦身、有效预防疾病等，这些功能 使果蔬酵素成为了一种活性产品而广泛应用于食品

和保健品中。同样，果蔬酵素在农业生产中的应用 也是其未来发展的重要方向。一方面，果蔬酵素可

作为一种功能性肥料施入土壤，具有维护土壤生机、

保护土壤生态平衡的作用；另一方面，酵素肥料的 制备，也解决了果蔬等农业废弃物的处置问题，实 现了农业生产资源的高效循环利用，是一种生态环

保可持续的农业生产措施。因此，在未来的研究中，

应不断拓展果蔬酵素的功能和作用，将它及其衍生 产品更合理地应用到以农业为代表的各领域之中。—26 —参考文献⑴陈倩,刘善江,李亚星•我国酵素菌技术概况及应用现状卩］.

安徽农业科学,2012,40(23):11612-11615.［2］ 刘加友,王振斌.微生物酵素食品研究进展［J］.食品与发酵

工业,2016,42(1):273—276.［3］ 王子丹.微生物酵素的研究进展［J］.农业科技与装备,2015

(8):67-68.［4］ 许蓬娟,李悠悠,孙梓翔.酵素在生物作用中的研究进展［J］ •

食品与发酵科技,2017,53(1)：83 85・［5］ 陈丹•浅论食用酵素［J］・食品研究与开发,2016,37(⑵：210

214.［6］ 文亚雄，谭石勇.酵素菌技术及我国酵素菌肥料应用现状卩］.

湖南农业科学,2016(1):112-114.［7］ 毛建卫,吴元锋,方晟•微生物酵素研究进展［J］ •发酵科技

通讯,2010,393：42—44.［8］ 刘敏，熊燕，付忠旭，等.不同配方发酵的酵素产品中活性

物质的对比研究［〕］•食品与发酵科技,2015,51(5)：27-31.⑼ 王振斌,刘加友，严贤，等.超声辅助多菌种发酵制备葛根

酵素的研究食品研究与开发,2016,37(13)： 160-165.［10］董银卯,何聪芬，王领，等.火龙果酵素生物活性的初步研

究［J1 •食品科技,2009,34(3)：192 196.［111李杰，赵声兰，陈朝银.核桃青皮果蔬酵素的成分组成及

体外抗氧化活性研究B •食品工业科技,2016,37(10)： 117-122.［12］葛瑞宏,储瑞蔼,李井泉，等.桂圆酵素制备及其抗氧化性

研究［J］ •食品科技,2015,40(8)： 262-267.［1引蒋增良，毛建卫，黄俊，等.蓝莓酵素在天然发酵过程中抗

氧化性能的变化［J］.食品工业科技,2013,34(2) ： 194-197.［14］ 王益莉,顾飞燕，黄怡雯,等.发酵时间对苹果酵素抗氧化

活性的影响［J］.中国食品添加剂,2017(9): 200-204.［15］ 程勇杰，陈小伟,张沙沙,搴柘树植物酵素中氨基酸分析

及抗氧化性能研究［J］ •食品工业科技,2018,39⑹：1-7.［16］ 管章瑞，田裕，赵娜，等.蓝莓酵素发酵过程中的抗氧化活

性变化研究［J］.现代食品科技,2016,32(12)：74 80.［17］ 蔡爽.人参术苓酵素的制备及改善肠胃功能研究［D］.长

春:吉林大学,2013.［18］ 李建强,温立香，罗小杰，等.酵素三级发酵与自然发酵过

程中SOD活性变化的研究［J］.轻工科技,2016,32(1):4-5.［19］ 曲佳乐，赵金凤,皮子凤，等.植物酵素解酒护肝保健功能

研究卩］・食品科技,2013,38⑼：51-55.［20］ 董银卯，于晓艳，潘妍，等.微生物酵素抑菌功效研究［J］.

香料香精化妆品，2008(4): 27-29.［21］ 陈娟娟，周延清,王向楠.乳酸菌发酵山药果蔬饮料配方

与工艺优化［J］.河南师范大学学报(自然科学版),2016,44:117(1) 124.［22］ 杨培青,李斌,颜廷才,等.蓝莓果渣酵素发酵工艺优化［J］.

食品科学,2016,37(23)：205 210.［23］ 周超，吕红英,徐济责.葡萄果醋发酵饮料工艺条件的研

究［J］ •饮料工业,2009,12(4) ：13-16.［24］ 刘秀春，莫云安,高艳敏.酵素菌生物肥在苹果、桃及葡

萄上的试验［J］ •烟台果树,2005(2) ：5-7.［25］ 蔡艳华,王连君，王雨娟,等.不同配方酵素菌肥对草莓产量和品质的影响［J］ •安徽农业科学,2010,38(26) ： 14300- 14301. (下转第”28页)上海农业科技SHANGHAI AGRICULTURAL SCIENCE AND TECHNOLOGY2019(6)和稻田麦秆翻压还田等关键技术，提高秸秆还田质 量，确保后茬作物正常生长。(3)鼓励多途径秸秆

势，以提高秸秆能源化利用效率。目前，公司的农

业废弃物焚烧发电、供汽项目已建成，每年实际利 用各类秸秆达1・5 x IO。t。还田。除了鼓励稻、麦秸秆还田外，还要积极推广

农作物秸秆果园覆盖、蔬菜地覆盖、马铃薯免耕覆 盖栽培、高效农业育苗基质配料等，以增加秸秆还 田的应用范围。3.4 推广秸秆多途径利用，提高秸秆综合利用率通过与区域农业产业相结合，鼓励以农作物秸

秆为原料，实现农作物秸秆生态循环利用。进一步 推广秸秆多途径利用的主要措施有：(1)生产食用 菌菌棒。以农作物秸秆为原料，通过秸秆粉碎、配

3. 2 推广秸秆饲料收储，实现秸秆饲料化利用农作物秸秆不仅是宝贵的肥料资源，也是优质

的草食动物饲料，对实现农牧结合、发展生态循环 农业具有积极作用。进一步推广秸秆饲料收储的主 要措施有：(1)落实市级补贴政策。可根据嘉兴市

料、装袋、发菌、还田等技术环节，培育“秸秆-食 用菌-有机肥”的生态循环模式，实现农作物秸秆 的循环利用和生态还田。(2)编织蚕业“上山”柴

秸秆综合利用相关政策，对收集农作物秸秆并进行 综合利用的农民专业合作社等服务组织，按饲料化

龙。在部分养蚕集中区域，通过机械收割、晾晒风 干、收集编织等环节，将稻草编织成蚕业“上山”柴

利用量，给予100元/t补贴。(2)完善秸秆收储技 术规程。通过引进秸秆收集打包设备，重点抓好机

龙，从而提高秸秆综合利用率。(3)将稻草编织成 草绳,供园林部门在移栽树木时固定根部泥土用，该 利用方式可解决部分农作物秸秆回收处理问题。械收割、秸秆切碎、晾晒风干、打包收集等关键技 术环节，不断完善秸秆收储技术规程，保障收集秸

3.5加强宣传教育，强化执法监督力度主要措施有：(1)加强宣传教育工作。可利用区

秆饲料质量安全。(3)推广农牧结合模式。通过省、 市、区各级生态循环项目建设，提倡发展农牧结合 生态循环农业，包括企业内微循环、企业间小循环、

镇各级培训班、农民信箱、新闻媒体等，宣传环境

保护和秸秆综合利用的意识，并通过悬挂横幅、发

区域内中循环、区域间大循环等，增加农作物秸秆 送短信、田间劝导和发放告知书等方式，加强秸秆 综合利用技术指导力度。(2)加强联合执法监督力

过腹还田量。3. 3推广秸秆焚烧发电技术，实现秸秆能源化利用农作物秸秆是优质的燃料资源，通过嘉兴新嘉 爱斯农业废弃物焚烧综合利用项目投资建设，为农

度。自2016年《条例》出台以来，为进一步强化《条

例》的执行力度，每年5月一6月、10月一11月，

区政府都会同区环保局开展联合执法行动，发放“关 于禁止露天焚烧农作物秸秆的告知书”，并对违法农

作物秸秆寻求了一条能源化利用途径。进一步推广

秸秆焚烧发电技术的主要措施有：(1)秸秆收集固

户进行相应处罚，创造“秸秆综合利用、严禁露天

化处理。创建秸秆收集固化处理企业，目前秀洲区 已建立秸秆收集捆扎企业13家，固化成型燃料企业

焚烧”的良性循环。(3)召开农作物秸秆综合利用 现场会。在农时季节召开“禁止露天焚烧秸秆、推

(主要生产各类燃料块、燃料棒等)3家。(2)加强

广秸秆综合利用”现场会，并通过新闻媒体等多种 途径，宣传环境保护和秸秆综合利用的重要性，从

原料对接工作。自2012年开始，秀洲区农经局就与 新嘉爱斯热电有限公司(以下简称公司)对接农作

而提高农民的环境保护意识，形成一个绿色、生态 的农业生产环境。试验［J］.大豆通报,2000(1):13.物秸秆焚烧发电相关事宜，充分发挥公司的区位优(上接第26页)［26］ 高艳敏，王家民,李广旭,等.果树施用酵素菌肥的效果［J］ •

北方果树,2003(5):5-8.［27］ 王连君，刘桂英.酵素菌肥对藤稔葡萄产量和品质的影

响北方园艺,2009⑹：9-12.［28］ 吴士凯，王佳军，田忠全，等.果树喷施酵素菌叶面肥效果

初报［J］.北方果树,2007(2):25.［29］ 马桂军，刘云，高树青.果树喷施酵素菌叶面肥的效果初

报［J］ •河北果树,2005⑷：16 17.［30］ 佟玉洁.自制环保酵素改善土壤肥力试验研究［J］.安徽

农业科学,2017,45(26) ：119-121.［31］ 李铭丰，刘伟，徐兆飞•酵素菌堆肥在大豆栽培上的应用

［32］ 文廷刚，郭小山,吴传万,等.酵素菌对温室红椒生长发育

和根际土壤环境的影响卩］冲国农学通报,2015,31(7):55-60.［33］ 王延平，周亚光,李方正,等.酵素菌生物肥在蔬菜作物上

的应用研究［J］.辽宁农业科学,2007(6) ：13-16.［34］ 张殿杰，武云东,王春峰，等.酵素菌堆肥对冬春茬番茄产

量的影响［J］ •农村能源,2001(5):29-30.［35］ 张宏成,康平金,张鑫鑫,等.酵素菌肥在水稻上应用效果

试验［J］.北方水稻,2007(3) ：153 154.［36］ 袁庆云，高光明,徐维烈,等.酵素菌生物肥在鱼虾稻生态

种养中的应用技术湖北农业科学,2013,52(14):3271 3273.-28 -