资料：讲义木瓜蛋白酶
木瓜蛋白酶
食品添加剂木瓜蛋白酶学院:食品与营养工程学院专业:食品加工班级:食工102学号:010*******姓名:王瑞真木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶又称木瓜酶，是一类疏基蛋白酶。
广泛存在与番木瓜的根、茎、叶和果实内，在未成熟的乳汁中含量最丰富。
它具有酶活高、热稳定性好、天然卫生安全等特色，因此在食品、医药、饲料、皮革及纺织等行业得到广泛应用[1]。
一、木瓜蛋白的组分工业用的木瓜蛋白酶一般都是未经纯化的多酶体系。
由木瓜乳胶提取粗制酶,除含有木瓜蛋白酶外,还含有半耽氨酸蛋白酶、纤维素酶、溶菌酶、谷氨酞胺以及低相对分子质量的疏基化合物,还有葡萄糖酶等。
其中大部分都是疏基蛋白酶,主要的两种组分是木瓜凝乳酶和木瓜蛋白酶[2]。
二、木瓜蛋白的结构木瓜乳汁中四种已知半肤氨酸蛋白酶的一级结构具有高度同源性,其氨基酸数目和同源性比较如表1所示。
除chymopapain含有8个半肤氨酸外,其余三种酶都只含有7个半肤氨酸。
25位的流基是活性位点,不参与二硫键的形成（chymopapain的117位琉基也不参与二硫键的形成 ）,其余疏基以相同的方式形成三个二硫键，具有同样的保守性。
人们在不同清晰下得到了四种酶的X 一射线结构。
四种酶的肤链折叠方式相似,形成两个大小相、构型不同的区域。
一个是由a一螺旋构成的L一区,另一个是由大量反向平行的片层构成的R一区。
活性位点氨基酸残基Cys25,Asn179和His159 就位于这些区域的表面,其中Cys25位于 L一区,起始a一螺旋上。
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；S亚部位由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[3]。
三、木瓜蛋白酶的提取工艺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。
木瓜蛋白酶
木瓜蛋白酶一、名称和属性广义的木瓜酶指的是木瓜蛋白酶（Papain）、木瓜凝乳蛋白酶（Chymopapain）、淀粉酶（Amylase）等等组成的复合酶，这里主要讨论木瓜蛋白酶。
木瓜蛋白酶（Papain），或简称木瓜酶、木瓜酵素，又称嫩精或木瓜粉，是存在于木瓜果实中的一种半胱氨酸酶，属于蛋白水解酶。
二、作用机制木瓜蛋白酶是一种在酸性、中性、碱性环境下均能分解蛋白质的蛋白酶。
它的外观为白色至浅黄色的粉末，微有吸湿性；木瓜蛋白酶溶于水和甘油，水溶液为无色或淡黄色，有时呈乳白色；几乎不溶于乙醇、氯仿和乙醚等有机溶剂。
木瓜蛋白酶是一种含巯基(-SH)肽链内切酶，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，但几乎不能分解蛋白胨。
木瓜蛋白酶的剪切肽键的机制包括：在His-159作用下Cys-25去质子化，而Asn-158能够帮助His-159的咪唑环的摆放，使得去质子化可以发生；然后Cys-25亲核攻击肽主链上的羰基碳，并与之共价连接形成酰基－酶中间体；接着酶与一个水分子作用，发生去酰基化，并释放肽链的羰基末端。
三、应用情况木瓜酶具有纯天然、无毒无害、使用安全等功能特性，而被广泛用于食品、美容化妆品、医药保健品、日化品、饲料、皮革、纺织品等行业，并远销日本、韩国、美国、俄罗斯、马来西亚等国外市场。
国际上FAO／WHO把木瓜蛋白酶列为A级食品添加剂，其使用量可不受限制；中国食品添加剂标准化技术委员会也已批准将木瓜蛋白酶列入使用品种。
3.1食品行业木瓜蛋白酶主要被用于将硬的肉纤维（蛋白质组成）切断，并且该用途已经被南美洲的土著居民使用了数千年。
该酶是嫩肉粉（在大多数的超级市场都可以买到）的成分之一。
3.2生化行业木瓜蛋白酶在准备细胞培养液（cell culture）的第一步中被用于分离细胞。
用酶处理小组织块10分钟后，就可以将连接细胞的细胞外基质打断；然后再用蛋白酶抑制剂来停止反应，防止木瓜蛋白酶进一步裂解细胞本身；最后用Pasteur pipette将组织块打散为单细胞悬浮液。
木瓜蛋白酶的功能
木瓜蛋白酶的功能
木瓜蛋白酶是一种重要的酶类物质，具有多种功能。
它是由木瓜果实中提取的一种蛋白酶，可以在食品加工、医药、生物工程等领域发挥重要作用。
木瓜蛋白酶在食品加工中起到了重要的作用。
它可以帮助食品的消化和吸收，使食物更容易被人体吸收。
例如，在制作嫩肉酱、酱油等食品中，添加适量的木瓜蛋白酶可以使肉质更嫩滑，口感更好。
此外，在制作乳制品时，木瓜蛋白酶可以帮助乳制品凝固，提高产品的质量。
木瓜蛋白酶在医药领域也具有重要的应用价值。
它可以帮助人体分解蛋白质，促进消化吸收。
因此，木瓜蛋白酶常被用于治疗消化不良、胃病等消化系统疾病。
木瓜蛋白酶在生物工程领域也发挥着重要的作用。
它可以作为一种重要的工具酶，用于基因工程、蛋白质工程等领域。
通过对木瓜蛋白酶的研究和改造，科学家可以设计出更具活性、稳定性和特异性的木瓜蛋白酶，用于生物工程的研究和应用。
木瓜蛋白酶具有多种功能，在食品加工、医药、生物工程等领域发挥着重要作用。
它不仅可以改善食品的口感和质量，还可以帮助人体消化吸收，治疗消化系统疾病，具有抗炎、镇痛、抗菌等作用，同时也是生物工程领域的重要工具酶。
木瓜蛋白酶的研究和应用将
进一步推动食品科学、医药领域的发展，为人类健康和生活品质的提升做出贡献。
木瓜蛋白酶简介
木瓜蛋白酶产品用途
• 木瓜蛋白酶能够将纤维蛋白酶原激活成为纤 维蛋白溶酶。它只作用于坏死组织，溶解病灶内 的纤维蛋白、血凝块和坏死物质。清洁创面，助 长新生肉芽，促进排脓排液。加速伤口愈合。 • 木瓜蛋白酶常用于治疗水肿，炎症以及驱虫（线 虫）等疾病。但是用药后有轻度皮肤炎和局部出 血、疼痛感。反复使用可引起过敏反应。严重肝 肾病患者慎用，血凝机能不全及全身感染病人忌 用，忌同抗凝剂配伍。
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木瓜蛋白酶生产方法工艺
• 木瓜蛋白酶生产方法一：干木瓜乳液硅藻 土；沙子；0.04mol· L-1半胱氨酸→抽提， 过滤粗提取液NaOH;Ph9→除Ph9不溶物上 清液沉淀、离心粗提取液(NH4)2SO{4→沉 淀；离心沉淀0.02mol· L-1半胱氨酸;Ph7→ 溶解溶液NaCl(固体）→沉淀；离心沉淀 0.02mol· L-1半胱氨酸；Ph6.5→溶解溶液冷 冻、离心、重结晶溶液40→冷冻；离心结 晶^H2O;NaCl→重结晶成品
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木瓜蛋白酶生产方法工艺
• 木瓜蛋白酶生产方法二：从未成熟的木瓜 果实中提取胶乳，并将其沉降、凝固、干 燥即制得产品。 • 木瓜蛋白酶生产方法三：由木瓜(Caric paቤተ መጻሕፍቲ ባይዱaya)的未成熟果实，经提取乳液、凝固、 沉降、干燥而成粗制品。一般工业上以粗 制品的应用为主。
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木瓜蛋白酶酶活测定
• 木瓜蛋白酶基本原理 • 木瓜蛋白酶能使N-苯甲酰-L-精氨酸乙酯 （底物）水解而释出N-苯甲酰-L-精氨酸， 其释出量可用氢氧化钠液滴定，以此确定 酶活力。 • 木瓜蛋白酶酶活单位 • 在25℃下，每分钟内能催化分解1umol底物 的酶量，称为1单位。
木瓜蛋白酶及应用概况
木瓜蛋白酶及应用概况
木瓜蛋白酶是一种天然的蛋白酶，广泛存在于木瓜和番木瓜等植物中。
它是一种短链肽酶，能够水解具有芳香氨基酸的肽链，如苯丙氨酸、酪氨酸等。
由于其在酵素催化反应中的高效性和广泛的底物适应性，因此在生物制药、食品加工、纺织印染、皮革加工、海产品加工等众多领域有着重要的应用价值。
木瓜蛋白酶最常见的应用领域是在生物制药中。
由于其具有高效、特异性、温和、安全等优势，是制备生物药物中最常用的工具酶之一。
在生物制药制造中，木瓜蛋白酶可以被用来裂解蛋白质、去除杂质和纯化生物药物等。
此外，还可用于制备抗菌肽和人工合成肽。
因此，木瓜蛋白酶在生物制药中有着广泛的应用前景。
木瓜蛋白酶还广泛应用于食品加工中，如清蒸鱼、果冻、酱油等传统菜肴中均常用到木瓜蛋白酶。
木瓜蛋白酶可以水解食品中的蛋白质，降低蛋白质的臭味和涩味，改善食品口感。
同时，木瓜蛋白酶还能使食品中的氨基酸、多肽和肽等生物活性物质释放出来，增加食品的营养成分。
因此，木瓜蛋白酶在食品加工中同样扮演着重要的角色。
再比如在纺织印染加工中，木瓜蛋白酶可以去除面料表面的胶质和粘合剂，改善面料柔软度和手感。
在皮革加工领域，木瓜蛋白酶可以去除皮革表面的蛋白质和胶质，使得皮革更加柔软、光滑、有弹性，同时还可以降低某些离子和金属离子对皮革影响的程度。
而在海产品加工领域，木瓜蛋白酶可以用于去除海产中的甲壳质和外壳，改善食品口感和食用体验。
总之，木瓜蛋白酶由于其高效性、广泛性、安全性等特点，被广泛应用于生物制药、食品加工、纺织印染、皮革加工、海产品加工等各个领域。
木瓜蛋白酶的应用前景非常广阔，将有潜力促进中国相关行业的发展。
木瓜蛋白酶
木瓜蛋白酶1、基本概括：木瓜蛋白酶（Papain），或简称木瓜酶、木瓜酵素，又称嫩精或木瓜粉，是存在于木瓜果实中的一种半胱氨酸蛋白酶。
木瓜蛋白酶对于嫩化肉类起着重要作用，市面上更多称为松肉粉或嫩肉粉。
木瓜蛋白酶，是一种蛋白水解酶，可将抗体分子水解为3个片段。
是番木瓜中含有的一种低特异性蛋白水解酶，活性中心含半胱氨酸，属巯基蛋白酶，应用于啤酒及食品工业。
2、结构：木瓜蛋白酶由212个氨基酸残基组成，并含有3对二硫键。
它的三维结构是由两个不同的结构域所组成，两个结构域之间形成一个缝隙；缝隙内含有酶的活性位点，包括一个与胰凝乳蛋白酶中所含的相似的催化三联体。
木瓜蛋白酶中的催化三联体由25位的半胱氨酸（Cys-25）、159位的组氨酸（His-159）和158位的天冬酰胺（Asn-158）这三个氨基酸所组成。
3、特点：木瓜蛋白酶papain属巯基蛋白酶，具有较宽的底物特异性，作用于蛋白质中L-精氨酸、L-赖氨酸、甘氨酸和L-瓜氨酸残基羧基参与形成的肽键。
此酶属内肽酶，能切开全蛋蛋白质分子内部肽链—CO—NH—生成分子量较小的多肽类。
存在于木瓜胚乳中的蛋白酶。
EC3．4．22．2。
作为植物来源的蛋白酶来说，此酶研究进展的最快。
此酶主要是以内肽酶的形态起作用。
活性的产生，而半胱氨酸残基是不可缺少的，所以是硫基蛋白酶的一种，底物的特异性不太严格，分子量为23400，氨基酸残基数212。
木瓜蛋白酶是一种在酸性、中性、碱性环境下均能分解蛋白质的蛋白酶。
它的外观为白色至浅黄色的粉末，微有吸湿性。
酪蛋白被木瓜蛋白酶降解生成的酪氨酸在紫外光区 275nm 处有吸收峰。
木瓜蛋白酶（Papain）简称木瓜酶，又称为木瓜酵素。
是利用未成熟的番木瓜（Carica papaya）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。
它是一种含巯基(-SH)肽链内切酶，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，还具有合成功能，能把蛋白水解物合成为类蛋白质。
木瓜蛋白酶的功能-概述说明以及解释
木瓜蛋白酶的功能-概述说明以及解释1.引言1.1 概述木瓜蛋白酶，又称木瓜酵素或木瓜蛋白酶Papain，是一种重要的植物蛋白酶。
它存在于木瓜的果汁、果肉和果皮中，被广泛应用于食品加工、医药和生物技术等领域。
木瓜蛋白酶因其独特的性质和多样的功能而备受研究者的关注。
首先，木瓜蛋白酶具有良好的蛋白酶活性。
它可以在酸性和碱性环境下保持较高的活性，且对各种蛋白质具有广谱的降解作用。
这使得木瓜蛋白酶在食品加工中可以用于嫩化肉类、酵母和奶制品的处理，以提高食品质地和口感。
此外，它还可以用于制作肉制品和酱料中的鲜味剂，增加产品的风味。
此外，木瓜蛋白酶还具有抗炎和抗氧化等生物活性。
研究表明，木瓜蛋白酶可以抑制炎症反应和炎症介质的释放，减轻炎症引起的疼痛和不适。
同时，它也具有一定的抗氧化活性，可以清除体内的自由基，防止氧化应激对细胞造成的损伤。
此外，木瓜蛋白酶还具有一定的药理学效应。
它具有减肥作用，可以促进脂肪的分解和代谢，有助于减轻体重；同时，它还具有一定的抗肿瘤活性，可以抑制肿瘤细胞的生长和转移。
综上所述，木瓜蛋白酶具有多种功能，包括良好的蛋白酶活性、抗炎和抗氧化活性以及一定的药理学效应。
它的广泛应用和多功能性使得木瓜蛋白酶成为食品加工、医药和生物技术等领域的重要研究对象。
在接下来的文章中，我们将详细介绍木瓜蛋白酶的各种功能及其应用前景。
文章结构部分的内容可以如下所示：1.2 文章结构本文将分为三个主要部分进行介绍和探讨木瓜蛋白酶的功能。
首先，在引言部分将对木瓜蛋白酶的概述进行简要介绍，包括其基本特征和来源等。
接下来，将详细探讨木瓜蛋白酶的功能，包括其在食品加工领域中的应用、在生物医药领域中的作用以及其他可能的功能。
最后，在结论部分将对前文所述的功能进行总结，并对未来木瓜蛋白酶研究的发展方向进行展望。
通过上述结构安排，读者可以逐步了解木瓜蛋白酶的各种功能，从而深入了解其重要性和应用前景。
同时，良好的结构安排可以使文章逻辑清晰，内容易于读者理解和接受。
木瓜蛋白酶提取实验方案课件资料
实验设计题目：木瓜蛋白酶的提取,纯化分离及其生物学研究一、实验原理：木瓜蛋白酶（papain）又称木瓜酶，广泛存在于番木瓜的根、茎、叶和果实，未成熟果实的乳汁中含量最丰富。
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（papaya proteinaseΩ）、木瓜凝乳蛋白酶M（chymopapain M），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。
本实验主要采取有机溶剂沉淀法结合硫酸铵分级沉淀法来提取番木瓜中的木瓜蛋白酶。
有机溶剂沉淀法：有机溶剂能降低溶液的电解常数，从而增加蛋白质分子上不同电荷的引力，导溶解度的降低，另外，有机溶剂与水的作用，能破坏蛋白质的水化膜，故蛋白质在一定浓度的有机溶剂中的溶解度差异而分离的方法。
有机溶剂分段沉淀法它常用于蛋白质或酶的提纯。
使用的有机溶剂多为乙醇和丙酮。
高浓度有机溶剂易引起蛋白质变性失活，操作必须在低温下进行，并在加入有机溶剂时注意搅拌均匀以避免局部浓度过大。
硫酸铵分级沉淀法：硫酸铵沉淀法可用于从大量粗制剂中浓缩和部分纯化蛋白质。
高浓度的盐离子在蛋白质溶液中可与蛋白质竞争水分子，从而破坏蛋白质表面的水化膜，降低其溶解度，使之从溶液中沉淀出来。
各种蛋白质的溶解度不同，因而可利用不同浓度的盐溶液来沉淀不同的蛋白质。