木瓜蛋白酶的研究進(jìn)展課件

木瓜蛋白酶的研究進(jìn)展木瓜蛋白酶的簡(jiǎn)介木瓜蛋白酶的提取木瓜蛋白酶的固定化木瓜蛋白酶的應(yīng)用五木瓜蛋白酶的展望一木瓜蛋白酶的簡(jiǎn)介中文名稱：木瓜蛋白酶，別名番木瓜酶,木瓜朊酶,番瓜酵素,木瓜酶英文名稱：papain定義：一種蛋白水解酶，廣泛地存在于番木瓜的根、莖、葉和果實(shí)內(nèi)，其中在未成熟的乳汁中含量最豐富。木瓜蛋白酶的活性中心含半胱氨酸，屬于巰基蛋白酶，它具有酶活高、熱穩(wěn)定性好、天然衛(wèi)生安全等特點(diǎn)它是一種含疏基(-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、氯仿和乙醚等有機(jī)溶劑。最適PH值6～7，在中性或偏酸性時(shí)亦有作用，等電點(diǎn)（pI)為8.75；最適合溫度55～65℃，耐熱性強(qiáng)，在90℃時(shí)也不會(huì)完全失活；受氧化劑抑制，還原性物質(zhì)激活二木瓜蛋白酶的提取超濾法提取木瓜蛋白酶

先將中空纖維超濾膜洗凈，經(jīng)過處理后，控制一定壓力和流量，進(jìn)行超濾。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，超濾后木瓜蛋白酶的活力是超濾前的1.22倍，蛋白質(zhì)含量為超濾前的2.8倍，說明超濾后木瓜蛋白酶的純度有所增加。2.鹽析法提取木瓜蛋白酶王麗彬等在粗酶液中加入一定濃度的硫酸銨溶液進(jìn)行鹽析，然后調(diào)pH值，離心取沉淀，干燥，得酶產(chǎn)品。用該法制備的木瓜蛋白酶純度相對(duì)較高，酶的比活力達(dá)到了1184U/mg，適宜作為化妝品成分。由于用了大量的鹽，使酶中灰分增加，同時(shí)降低了木瓜蛋白酶的活性

3.絮凝法分離純化木瓜蛋白酶絮凝法是在木瓜乳膠水提取液中添加某種化合物，該化合物能與木瓜蛋白酶生成難溶性的復(fù)合物，從而使酶從溶液中沉淀析出。在適宜的條件下進(jìn)行絮凝處理，可使木瓜蛋白酶在這步的收率達(dá)95～97%。但這種方法提取專一性不強(qiáng)，制得的木瓜蛋白酶純度不高，雜質(zhì)含量較高。5.親和膜色譜法提取木瓜蛋白酶親和膜色譜技術(shù)是一種20世紀(jì)80年代末發(fā)展起來的生物大分子分離純化的新技術(shù)，把膜分離與親和分離結(jié)合起來，使之兼具膜分離與親和分離的特點(diǎn)。聶華麗等實(shí)驗(yàn)表明，親和膜具有良好的色譜性能，對(duì)木瓜蛋白酶有較高的吸附量（235.3mg/g），使用該親和膜對(duì)木瓜粉中的木瓜蛋白酶進(jìn)行分離純化，純化倍數(shù)可達(dá)46.5倍。親和膜色譜與傳統(tǒng)的膜分離、親和色譜相比，不僅具有純化倍數(shù)高、壓降小，分析時(shí)間短、生物大分子在分離過程中變性機(jī)率小，允許較快的加料速度等特點(diǎn)，而且比柱親和色譜更易實(shí)現(xiàn)規(guī)?；兓蛛x。三木瓜蛋白酶的固定化由于木瓜蛋白酶價(jià)格昂貴且無法重復(fù)利用，促使人們研究和制備固定化木瓜蛋白酶。固定化的木瓜蛋白酶可以避免其在酸堿和有機(jī)介質(zhì)中失活，實(shí)現(xiàn)酶的反復(fù)利用，達(dá)到節(jié)約生產(chǎn)成本的目的。常用的固定化方法有吸附法、載體交聯(lián)法和包埋法。2.載體交聯(lián)法交聯(lián)法是采用雙功能試劑使酶分子之間或酶分子與固相載體之間發(fā)生交聯(lián)作用而制成固定化酶的方法。常用的雙功能試劑有戊二醛、己二胺等。高明俠等以殼聚糖為載體、戊二醛為交聯(lián)劑固定化木瓜蛋白酶，研究結(jié)果表明殼聚糖固定化木瓜蛋白酶的最佳條件為：殼聚糖濃度2.5%，加酶量0.3g/g，時(shí)間6h，溫度15℃，pH7.5，酶活力回收率38.98%。固定化酶重復(fù)使用五次，酶活力仍保持50%以上

3.包埋法將酶或含酶菌體包埋在多孔載體中，使酶固定化的方法稱為包埋法。金鋒采用微孔淀粉-海藻酸鈉包埋法固定化木瓜蛋白酶，結(jié)果表明，最佳固定化木瓜蛋白酶制備條件為微孔淀粉濃度4%，海藻酸鈉濃度3%，CaCl2濃度5.5%。此時(shí)固定化木瓜蛋白酶的最適pH值為5.7，最適溫度72℃，其耐熱性、操作穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度都不同程度增加，操作成本低，適合工業(yè)推廣。四木瓜蛋白酶在食品工業(yè)應(yīng)用1.作為肉類嫩化劑

隨著人們生活水平的提高，在解決了溫飽問題之后，人們對(duì)吃肉的品質(zhì)口感也逐漸有了要求。嫩肉粉的主要成分之一是木瓜蛋白酶，一方面因?yàn)槟竟系鞍酌甘且环N半胱氨?；鞍酌?，能降解肌原纖維和結(jié)締組織的蛋白酶。它將肌動(dòng)球蛋白和膠原蛋白降解成小分子的多肽甚至氨基酸，令其肌絲和筋腱絲斷裂，使肉類變得嫩滑爽脆，從而使肉類蛋白質(zhì)因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化而易于消化吸收另一方面，由于嫩化劑比較充分的發(fā)揮作用是在肉品被蒸煮的期間，溫度較高，而木瓜蛋白酶最適合溫度55～60℃，熱穩(wěn)定性強(qiáng)，在90℃時(shí)也不會(huì)完全失活，因此常用于生產(chǎn)嫩肉粉。2.作為啤酒品質(zhì)改良劑木瓜蛋白酶能水解啤酒內(nèi)的蛋白質(zhì)，部分水解一些已形成的復(fù)合物，產(chǎn)生更多的多肽或氨基酸，保證啤酒在冷凍過程中的高清澈度，同時(shí)改善啤酒口感及原有多肽和氨基酸的組成和比例，有效地改良啤酒品質(zhì)。

4.用于調(diào)味品生產(chǎn)啤酒酵母菌是啤酒工業(yè)的一個(gè)附產(chǎn)物，通過木瓜蛋白酶分解而提取香味濃郁的酵母抽提物，經(jīng)調(diào)味后可制得酵母調(diào)味醬，它作為一種優(yōu)良的調(diào)味品提高了酵母菌的價(jià)值和利用率。5.用于營(yíng)養(yǎng)保健品工業(yè)木瓜蛋白酶用于保健食品主要有兩種途徑：一種途徑是輔助消化，可做成腸溶片，口服以達(dá)到消除消化紊亂的目的；另一種途徑是將一些含有特殊蛋白源的動(dòng)植物分解制成各種營(yíng)養(yǎng)保健液。五木瓜蛋白酶的展望目前，木瓜蛋白酶被廣泛地應(yīng)用于食品行業(yè)，如肉類、啤酒、調(diào)味品等的生產(chǎn)。隨著我國(guó)人民生活水平的提高，人們對(duì)食品安全和食品營(yíng)養(yǎng)的問題越來越