木瓜蛋白酶,是一種蛋白水解酶,可將抗體分子水解為3個(gè)片段。是番木瓜中含有的一種低特異性蛋白水解酶,活性中心含半,屬巰基蛋白酶,應(yīng)用于啤酒及食品工業(yè)。
特點(diǎn)
木瓜蛋白酶papain屬巰基蛋白酶,具有較寬的底物特異性,作用于蛋白質(zhì)中l(wèi)-、l-賴氨酸、和l-瓜 氨酸殘基羧基參與形成的肽鍵。此酶屬內(nèi)肽酶,能切開全蛋蛋白質(zhì)分子內(nèi)部肽鏈—co—nh—生成分子量較小的多肽類。 存在于木瓜胚乳中的蛋白酶。ec3.4.22.2。作為植物來源的蛋白酶來說,此酶研究進(jìn)展的。此酶主要是以內(nèi)肽酶的形態(tài)起作用?;钚缘漠a(chǎn)生,而半殘基是的,所以是硫基蛋白酶的一種,底物的特異性不太嚴(yán)格,分子量為23400,氨基酸殘基數(shù)212。
木瓜蛋白酶是一種在酸性、中性、堿性環(huán)境下均能分解蛋白質(zhì)的蛋白酶。它的外觀為白色至淺黃色的粉末,微有吸濕性。
酪蛋白被木瓜蛋白酶降解生成的在紫外光區(qū) 275nm 處有吸收峰。
木瓜蛋白酶(papain)簡(jiǎn)稱木瓜酶,又稱為木瓜酵素。是利用未成熟的番木瓜(carica papaya)果實(shí)中的乳汁,采用現(xiàn)代生物工程技術(shù)提煉而成的生物酶制品。它是一種含巰基(-sh)肽鏈內(nèi)切酶,具有蛋白酶和酯酶的活性,有較廣泛的特異性,對(duì)動(dòng)植物蛋白、多肽、酯、酰胺等有較強(qiáng)的水解能力,同時(shí),還具有合成功能,能把蛋白水解物合成為類蛋白質(zhì)。溶于水和甘油,水溶液無色或淡黃色,有時(shí)呈乳白色;幾乎不溶于乙醇、氯仿和等有機(jī)溶劑。ph值6~7(一般3~9.5皆可),在中性或偏酸性時(shí)亦有作用,等電點(diǎn)(pi)為8.75;溫度55~65℃(一般10~85℃皆可),耐熱性強(qiáng),在90℃時(shí)也不會(huì)*失活;受氧化劑抑制,還原性物質(zhì)激活。木瓜蛋白酶由212個(gè)氨基酸殘基組成,當(dāng)用氨基肽酶從n末端水解掉分子中的2/3肽鏈后,剩下的1/3肽鏈仍保持99%的活性,說明木瓜蛋白酶的生物活性集中表現(xiàn)在c末端的少數(shù)氨基酸殘基及其所構(gòu)成的空間結(jié)構(gòu)區(qū)域。
木瓜蛋白酶的應(yīng)用
1.醫(yī)藥工業(yè)應(yīng)用:
含有木瓜蛋白酶的藥物,能起到抗癌、腫瘤、淋巴性白血病、原菌和寄生蟲 、結(jié)核桿菌等,可消炎、利膽、止痛、助消化。治療婦科病、青光眼、骨質(zhì)增生、槍刀傷口愈合、血型鑒別、昆蟲叮咬等。
2.食品工業(yè)應(yīng)用:
可利用酶促反應(yīng),使食品大分子的蛋白質(zhì)水解成小分子肽或氨基酸。用于水解動(dòng)植物蛋白、制成嫩肉粉、水解羊胎素、水解大豆、餅干松化劑、面條穩(wěn)定劑、啤酒飲料澄清劑、高級(jí)口服液、保健食品、醬油釀造及酒類發(fā)酵劑等。有效轉(zhuǎn)化蛋白質(zhì)的利用,大大提高食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,降低成本。有利于人體的消化和吸收。
3.美容化妝品應(yīng)用:
將木瓜蛋白酶加入到含有蛋白質(zhì)和油脂的化妝品中,具有的美白嫩膚、美顏保健、祛斑除污垢、促進(jìn)血液循環(huán)、改善肌膚等功效,提高產(chǎn)品檔次??芍瞥蓽p肥茶、美容護(hù)膚品等。4.日化品工業(yè)應(yīng)用:
用于香皂、肥皂、洗滌劑、洗衣粉、洗手液等,去污力強(qiáng),除菌消毒、安全放心。
5.飼料工業(yè)應(yīng)用:
用于飼料添加劑,開發(fā)蛋白源,利于吸收,提高飼料的利用率,節(jié)約成本,有助于牲畜消化,加速生長(zhǎng)。如在豬、牛、羊、雞、鴨、鵝、魚、蝦等飼料中添加。還可以作為蔬菜水果高級(jí)復(fù)合肥料的添加劑。
6.皮革工業(yè)應(yīng)用:
利用木瓜蛋白酶制成脫毛劑,鞣制皮革,具有毛孔細(xì)膩,皮紋光亮效果。
紡織工業(yè)應(yīng)用:可用于處理羊毛、蠶蛹脫膠、蠶絲精煉,能達(dá)到手感柔軟、舒適、抗收縮、抗張強(qiáng)度等效果。
7.細(xì)胞培養(yǎng):
木瓜蛋白酶在準(zhǔn)備細(xì)胞培養(yǎng)液(cell culture)的步中被用于分離細(xì)胞。用酶處理小組織塊10分鐘后,就可以將連接細(xì)胞的細(xì)胞外基質(zhì)打斷;然后再用蛋白酶抑制劑來停止反應(yīng),防止木瓜蛋白酶進(jìn)一步裂解細(xì)胞本身;最后用pasteur pipette將組織塊打散為單細(xì)胞懸浮液。
8. 免疫學(xué):
在免疫學(xué)中,木瓜蛋白酶可被用于將免疫球蛋白(即抗體)的fc片段(可結(jié)晶)和fab片段(抗原結(jié)合)切割開。
產(chǎn)地
在我國(guó),木瓜種植主要分布在廣西的橫縣和邕寧縣等地,屬于廣西特產(chǎn)水果,因此,木瓜蛋白酶生產(chǎn)廠家主要集中在廣西南寧市,木瓜蛋白酶的生產(chǎn)和研究有將近20年的時(shí)間。催化機(jī)制木瓜蛋白酶的剪切肽鍵的機(jī)制包括:在his-159作用下cys-25去質(zhì)子化,而asn-158能夠幫助his-159的咪唑環(huán)的擺放,使得去質(zhì)子化可以發(fā)生;然后cys-25親核攻擊肽主鏈上的羰基碳,并與之共價(jià)連接形成?;钢虚g體;接著酶與一個(gè)水分子作用,發(fā)生去?;⑨尫烹逆湹聂驶┒?。
生產(chǎn)
通常木瓜蛋白酶是以粗制品形式被生產(chǎn),主要來源是從木瓜樹的果實(shí)中提取乳液(latex)后制成的干貨。乳液是通過割果實(shí)的頸部進(jìn)行收集,或直接在果實(shí)上風(fēng)干,或滴入容器中。風(fēng)干后的乳液就是木瓜蛋白酶的粗制品。若需對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的純化以除去雜質(zhì),就要先溶解粗制品,并用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的過程(政府注冊(cè))進(jìn)行提純。純化后的木瓜蛋白酶可以制為干粉或液體。
文章摘自《百科》