點圖放大從生活中的「酵素」,認識植物體內真正的酵素在做什麼
我們常常聽到「酵素」這個詞。
有人喝水果酵素、有人自己製作發酵液;園藝上也常聽到「酵素可以幫助植物生長」,甚至有人認為:
「有使用酵素,就可以少用甚至不用肥料。」
但酵素究竟是什麼?
它真的是一種「營養」嗎?
植物又真的需要我們從外面補充酵素,才能正常生長嗎?
要回答這些問題,我們先從最基本的觀念開始。
一、什麼是酵素?
酵素(enzyme,又稱酶),簡單來說就是:
幫助生物體內的化學反應更容易、更快速進行的「催化者」。
人有酵素,動物有酵素,微生物有酵素,植物當然也有。
我們吃進食物後,需要許多酵素參與消化與代謝;植物每天進行光合作用、呼吸作用、養分轉換、胺基酸與蛋白質合成等生命活動,同樣需要大量不同的酵素參與。
所以:
酵素不是植物的肥料,而是植物生命活動中的重要工作者。
二、酵素為什麼這麼重要?
植物體內原本可以發生的許多化學反應,都需要跨過一定的能量門檻。
酵素的作用,就是降低這個門檻,讓反應更容易進行。
可以把它想成:
原本要翻過一座山,
酵素幫忙開了一條隧道。
目的地沒有改變,卻讓這條路容易走得多。
而且酵素參與一次反應後,一般不會像原料一樣被消耗掉,可以繼續參與下一次反應。
因此:
養分是材料,酵素則是幫助材料進行轉換的催化者。
三、不是一種酵素什麼事情都能做
植物體內並不存在一種「萬能酵素」。
不同的酵素負責不同的反應,而且通常具有一定的專一性。
可以把酵素想成不同的鑰匙:
不同的鎖,需要適合的鑰匙。
所以當我們聽到「這個東西有酵素」時,其實還可以繼續問:
是什麼酵素?
作用在什麼物質?
幫助什麼反應?
在目前的環境條件下,它還能不能正常作用?
知道這些,才比較接近真正了解「酵素」。
四、植物的酵素從哪裡來?
植物本身就會製造大量酵素。
而絕大多數酵素的本質是蛋白質。
蛋白質又是由胺基酸組成。
植物吸收硝酸態氮、銨態氮等無機氮之後,經過一連串代謝,把氮納入有機分子,再配合植物建立的碳骨架形成胺基酸。
許多胺基酸再依照特定順序組成蛋白質,其中一部分蛋白質就具有酵素的功能。
因此可以先簡單理解成:
氮等原料
→ 胺基酸
→ 蛋白質
→ 許多不同的酵素
→ 參與植物各種生命反應
這也是為什麼「氮」的工作,遠遠不只是我們常說的「讓葉子長大、長綠」。
氮還參與植物整套生命系統的建立。
五、有酵素,還要有適合它工作的環境
酵素不是在任何條件下都能維持相同的工作效率。
溫度
在適當範圍內,溫度會影響酵素反應速度。
溫度太低,許多代謝反應會變慢;溫度過高,蛋白質結構可能受到破壞,使酵素活性下降甚至失去功能。
pH
不同酵素都有適合發揮作用的酸鹼環境。
pH改變可能影響酵素的結構與反應能力,因此pH不只是影響土壤中的養分有效性,也與植物體內許多生化反應有關。
水分
植物體內大量生化反應都在水相環境中進行。
嚴重缺水時,不只是葉片萎凋,光合作用、物質運輸與整體代謝也會受到影響。
氧氣
尤其在根圈長時間過濕、積水、缺氧時,根部的有氧呼吸會受到限制,進而影響ATP的產生。
當能量供應受到限制,需要能量的養分運輸與代謝也可能受到影響。
所以:
土裡有肥,不代表植物一定能順利利用。
植物能不能正常工作,還要看根圈、水分、氧氣、溫度、pH以及整體生理狀態。
六、那「酵素」可以取代肥料嗎?
這裡一定要把兩件事情分清楚。
酵素是催化者,養分是植物建立身體與維持生命所需要的材料。
可以用一個簡單的比喻:
養分像食材,酵素像廚師。
廚師再厲害,沒有食材,也不可能憑空做出一桌菜。
同樣地,酵素不能憑空製造氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫、鐵等植物必需元素。
因此:
酵素不能在養分供應的意義上取代肥料。
七、我們平常說的「水果酵素」、「自製酵素」又是什麼?
日常所稱的水果酵素、環保酵素或各種發酵液,不能直接等同於生物化學上某一種特定的酵素。
發酵過程中可能存在微生物、糖類、有機酸以及各種代謝產物,實際組成會受到原料、菌種、溫度、時間與製作方式影響。
因此,如果某種發酵液使用後對植物產生影響,我們真正應該了解的是:
裡面究竟含有什麼?進入土壤後改變了什麼?植物最後獲得了什麼?
而不能只因為它被稱為「酵素」,就認定它能取代植物需要的養分。
就像人不能因為「每天喝酵素」,便認為蛋白質、醣類、脂質、維生素和礦物質都不需要了。
兩者是不同的概念。
最後記住一件事
植物不是一個只要「倒肥料進去」就會生長的容器。
它是一座不停運轉的生命工廠。
養分提供材料,
ATP參與能量傳遞,
胺基酸組成蛋白質,
許多蛋白質成為酵素,
酵素再催化植物體內一連串生命反應。
水分、氧氣、溫度、pH與根系環境,又共同影響這座工廠能不能正常運作。
所以真正理解植物,不只是問:
「我給了它什麼?」
還要進一步問:
「植物拿到以後,能不能把它用起來?」
當我們開始問這個問題,就已經從「施肥」往前走了一步,開始真正認識植物的生命活動。