木瓜蛋白酶的提取及应用研究进展

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1、木瓜蛋白酶的提取及应用研究进展赵电波，陈　茜，张丽尧(郑州轻工业学院食品与生物工程学院，河南郑州450002)摘　要：本文主要介绍木瓜蛋白酶的组成，重点阐述提取方法、提取工艺的研究进展，进一步介绍木瓜蛋白酶在食品工业特别是在食品加工中的应用，并对其在医药、化工及未来食品加工方面的应用前景进行展望。关键词：木瓜蛋白酶；提取工艺；食品加工；应用ProgressofExtractionandApplicationofTechnologyofPapainZHAODianbo,CHENXi,ZHANGLiyao（CollegeofFoodandBiotec

2、hnologyEngineering,ZhengzhouUniversityofLightIndustry,HenanZhengzhou450002,P.R.China）Abstract:Thecompositionofpapainwasdescribed,anditsextractionmethods,researchofextractiontechnologyhadbeenhighlighted.Applicationsofpapaininfoodindustry,particularlyinfoodprocessingitwasfurthe

3、rdescribed,anditsapplicationsinpharmaceutical,chemicalindustryandthefutureprospectsoffoodprocessinghavebeenprospectedinthisarticle.Keywords:papain;extractiontechnology;foodprocessing;application中图分类号：TS201.1　　文献标识码：A　　文章编号：1001-8123(2010)11-0019-05木瓜蛋白酶（papain）来源于未成熟番木瓜（Caric

4、apapaya）果实的新鲜乳汁，是一种含疏基（-SH）肽链的内切酶，具有蛋白酶和酯酶的活性，有较广泛的特异性，对动植物蛋白、多肽、酯、酰胺等有较强的水解能力；同时还具有合成的功能，能把蛋白水解物合成为类蛋白质。工业用的木瓜蛋白酶一般都是未经纯化的多酶体系。现已知经木瓜乳汁干燥而得的木瓜蛋白酶至少含有四种主要酶类：木瓜蛋白酶（papain）、木瓜凝乳蛋白酶（chymopapain）、木瓜蛋白酶Ω（papayaproteinaseΩ）、木瓜凝乳蛋白酶M（chymopapainM）[1]，其中木瓜凝乳蛋白酶的含量最多，占可溶性蛋白的45%。木瓜蛋白酶易

5、溶于水和甘油，水溶液为无色或淡黄色，有时呈乳白色；几乎不溶于有机溶剂。它的最适pH值为5.7（一般3～9.5皆可），在中性或偏酸性时亦有作用；最适温度为55～60℃（一般10～85℃皆可），耐热性强，在90℃时也不会完全失活；受氧化剂抑制，还原性物质激活。1　木瓜蛋白酶的提取工艺1.1　过去的常规提取方法木瓜蛋白酶最原始的提取方法是烘干法，就是在番木瓜浆液中加入保护剂，然后将浆液离心，取上清液放置于鼓风干燥箱中，在55～60℃烘干，粉碎后即得到粗酶制品。乙引等[2]用这种方法所获得的酶得率为23.1%，但此法不利于酶活的保持，其酶活力仅为0.16

6、×105U/g，且产品的纯度较低。木瓜蛋白酶的提取也曾广泛采用单宁沉淀法，乙引等[2]用单宁沉淀法提取了木瓜蛋白酶。先将番木瓜乳汁离心，于上清液中缓慢加入已溶解的单宁溶液，不断搅拌，使溶液中单宁达到一定浓度。静置，沉淀单宁-酶复合物，调节pH值，沉淀后进行真空干燥，得到酶制品。结果表明，这种方法生产的酶得率较低，仅有7.3%，但酶活力较高，为3.53×105U/g。但是这种方法存在环境污染等问题。1.2　目前较为常见的提取方法目前生产中多采用超滤、絮凝、盐析等方法提取木瓜蛋白酶。1.2.1　超滤法提取木瓜蛋白酶用超滤技术分离木瓜蛋白酶。先将中空纤

7、维超滤膜洗净，经过处理后，控制一定压力和流量，进行超滤。木瓜蛋白酶是大分子物质，在超滤过程中被截留，而水及小分子杂质透过膜，从而达到分离和纯化的目的。实验结果表明，超滤后木瓜蛋白酶的活力是超滤前的1.22倍，蛋白质含量为超滤前的2.8倍，说明超滤后木瓜蛋白酶的纯度有所增加。但由于木瓜蛋白酶属于大分子物质，在超滤过程中会在膜表面聚积而产生浓差极化现象，使超滤速率逐渐下降，影响酶得率。1.2.2　盐析法提取木瓜蛋白酶曾用硫酸铵沉淀法分离木瓜蛋白酶。在粗酶液中加入一定浓度的硫酸铵溶液进行盐析，然后调pH值，离心取沉淀，干燥，得酶产品。实验结果表明，用该

8、法制备的木瓜蛋白酶纯度相对较高，酶的比活力达到了1184U/mg，适宜作为化妆品成分。但这种方法由于用了大量的盐使酶中灰分增加，同时降低