木瓜蛋白酶研究进展

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1、食品酶学课程论文木瓜蛋白酶研究进展孟超学食品科学评号2010309110045分中国•武汉二0—0年一月木瓜蛋白酶研究进展摘要：木瓜蛋口酶是一类疏基蛋口酶，大量存在于木瓜乳汁中。对其组成成分、结构、制备、固定化、在非水介质中的特性及在医药上的用途等方而的研究进展进行了综述。关键词：木瓜蛋白酶；固定化；医约用途Abstract:Papainisasulfliydrylproteasefromthelatexofthepapayafruit.Thepapersummarizedtheresearchdevelopmentab

2、outifscomposition,structure,processing,immobilization,propertiesinnon-aqueousmediumanduasageinmedicine.Keywords:Papain;Immobilization;Uasageinmedicine刖吕木瓜蛋口酶(Papain)简称木瓜酶，又称为木瓜酵素。是利用未成熟的番木瓜(Caricapapaya)果实中的乳汁，采用现代生物工程技术提炼而成的纯天然生物酶制品。它是一种含疏基(・SH)肽链内切酶，具有蛋白IW和酯酶的活

3、性，有较广泛的特杲性，对动植物蛋口、多肽、酯、酰胺等有较强的水解能力，同时，还具冇合成功能，能把蛋白水解物合成为类蛋白质。溶于水和甘油，水溶液无色或淡黄色，有时呈乳口色；几乎不溶于乙醇、氯仿和乙瞇等冇机溶剂。最适合PH值5.7(—般3〜9.5皆可)，在中性或偏酸性时亦冇作用，等电点1&75；最适合温度55〜60°C(—般10〜85°C皆可)，耐热性强，在90°C时也不会完全失活；受氧化剂抑制，还原性物质激活。1•木瓜蛋白酶的组分工业用的木瓜蛋口酶一般都是未经纯化的多酶体系。现己知经木瓜乳汁干燥而得的木瓜蛋白酶至少含冇四种

4、主要酶类：木瓜蛋白酶[EC3.4.22.2](papain)、木瓜凝乳蛋口酶[EC3.4.22.6](chymopapain)>木瓜蛋口酶Q[EC3.4.22.30](papayaproteinase。，也称papayapeptidaseA.papayaproteinaseIII>earieain)>木瓜凝乳蛋白酶M[EC3.4.22.25](chymopapainM也称glycylendopeptidasespapayaproteinaseI\ProteinaseGly-C)[1]o其中chymopapain的含量最

5、多，占可溶蛋白的45%。其组分又最复杂，含十几种蛋白。但人们还是习惯根据其从离子交换柱出来的先后顺序分为木瓜凝乳蛋白酶A和木瓜凝乳蛋白酶Bo2.木瓜蛋白酶的结构木瓜乳汁中四种已知半胱氨酸蛋白酶的一级结构具冇高度同源性，其氨基酸数口和同源性比较如表1所示。除chymopapain含有8个半胱氨酸外，其余三种酶都只含有7个半胱氨酸。25位的毓基是活性位点，不参与二硫键的形成(chymopapain的117位疏基也不参与二硫键的形成)，It余疏基以相同的方式形成三个二硫键，具有同样的保守性。人们在不同清晰度下得到了四种酶的X■

6、射线结构。四种酶的肽链折叠方式相似，形成两个大小相同、构型不同的区域。一个是由a■螺旋构成的L■区，另一个是由大量反向平行的片层构成的R■区。活性位点氨基酸残基Cys25,Asnl79和Hisl59就位于这些区域的表而，其屮Cys25位于L・区起始a■螺旋上。木瓜蛋白酶家族的Cys25,Gly23,Gly65形成的S】亚部位是一个大口袋，对底物专一性影响较小；S2亚部位曲于酶不同其氨基酸组成不同，几何形状亦不同，对酶的性质影响较大囚。3.木瓜蛋白酶的制备木瓜蛋白酶是一种胞外酶，能分泌到乳汁中，所以直接将木瓜乳汁在55〜6

7、0°C的条件下进行低温真空干燥或喷雾干燥，再经粉碎就可得到木瓜蛋白卿的粗品。为了避免木瓜蛋口酶失活，干燥前可在木瓜乳汁中加入适量的保护剂，保护木瓜蛋白酶屮的活性疏基，常用的保护剂冇EDTA、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠等。将粗品盐析后重结晶可得到稍加精制的木瓜蛋口酶。木瓜蛋口酶的粗品或稍加精制的产品就可直接用于工业生产。但对于在医药上用的木瓜蛋白酶则需要进一步的分离纯化。乙引等⑶对木瓜乳汁进行真空干燥，(NH)2S0沉淀和Sp-Sephadex50柱层析，分别得到了木瓜蛋口酶的粗品、精品和纯化酶，可以满足不同的需要。刘叶青等[

8、4]采用无毒的絮凝剂fcj与无机助凝剂fc-2对木瓜乳胶预处理，然后用中空纤维超滤膜进行超滤浓缩，使木瓜蛋口酶得到了有效的纯化。齐杰等⑸用一步SephadexGlOO凝胶层析即得到了一定比活的木瓜蛋白酶，总活力回收为106.2%。4•木瓜蛋白酶的固定化对木瓜蛋口酶固定化可以避免其在酸碱和有机介质中失活，实现酶的反复利