Что такое папаин?
Папаин, также известный как папаин, является протеолитическим ферментом. Папаин является низкоспецифичным протеолитическим ферментом, содержащимся в кариеапайе. Он широко представлен в корнях, стеблях, листьях и плодах кариеапайи и наиболее распространен в незрелом молоке. Активный центр папаина содержит цистеин и является тиоловой протеазой. Он обладает характеристиками высокой ферментативной активности, хорошей термостабильности, естественного здоровья и безопасности и т. д., поэтому он широко используется в пищевой, медицинской, кормовой, бытовой химии, кожевенной и текстильной промышленности. применение.
Структура и химические свойства папаина
Незрелые плоды папайи содержат различные протеолитические ферменты, такие как папаин, химопапаин А, химопапаин В и пептидаза папайи В. Известно, что первичные структуры четырех цистеиновых протеаз имеют высокую степень гомологии. Среди них папаин является тиоловой протеазой, которая может гидролизовать карбоксильный конец аргинина и лизина в белках и пептидах, и может преимущественно гидролизовать те аминокислоты или ароматические L-аминокислотные пептидные связи, которые имеют две карбоксильные группы на N-конце пептидной связи.
Папаин — протеолитический фермент с молекулярной массой 23 406, состоящий из одной пептидной цепи, содержащей 212 аминокислотных остатков. В активном центре фермента присутствуют по крайней мере три аминокислотных остатка. Это Cys25, His159 и Asp158. Когда Cys25 окисляется окислителями или соединяется с ионами металлов, активность фермента ингибируется, а восстановитель цистеин (или сульфиты) или ЭДТА может восстановить активность фермента. Остальные шесть остатков цистеина образовали три пары дисульфидных связей, и ни одна из них не находится в активном центре. Чистые продукты папаина могут содержать: (1) папаин, молекулярная масса 21,000, что составляет примерно 10% растворимого белка; (2) химотрипсин, молекулярная масса 26,000, что составляет примерно 45% растворимого белка; (3) лизоцим, молекулярная масса 25,000, составляющий около 20% растворимого белка; и различные ферменты, такие как целлюлаза.
Папаин — это протеаза, которая может разлагать белки в кислой, нейтральной и щелочной средах. По внешнему виду он представляет собой белый или светло-желтый порошок, слегка гигроскопичный; папаин растворим в воде и глицерине, а водный раствор бесцветный или светло-желтый, иногда молочно-белый; он почти нерастворим в органических растворителях, таких как этанол, хлороформ и эфир. Папаин — это сульфгидрил (-SH)-содержащая эндопептидаза с протеазной и эстеразной активностью, широкой специфичностью и сильной способностью к гидролизу животных и растительных белков, полипептидов, эфиров, амидов и т. д. Но он с трудом может расщеплять пептон. Наиболее подходящее значение pH папаина составляет от 6 до 7 (обычно приемлемо от 3 до 9,5), и он также работает в нейтральных или кислых условиях. Изоэлектрическая точка (pI) составляет 8,75; Наиболее подходящая температура для папаина составляет от 55 до 65 градусов (обычно она может быть от 10 до 85 градусов), он обладает высокой термостойкостью и не будет полностью дезактивирован при 90 градусах; он ингибируется окислителями и активируется восстановителями.
Метод производства папаина
Сырой продукт получают путем извлечения эмульсии из незрелых плодов папайи, коагуляции, отстаивания и сушки. В общей промышленности в основном используются сырые продукты. Существует три метода производства папаина, а именно прямая сушка горячим воздухом, распылительная сушка и мембранная сушка с сублимацией.
1.Сушить напрямую
Метод производства относительно прост и быстр, но конечный продукт представляет собой лишь сырой фермент со множеством примесей, плохим цветом, чрезмерным содержанием микроорганизмов и низкой активностью фермента, всего 600,000 до 800,000 единиц/г. В основном используемый отдельными фабриками, он больше не может отвечать требованиям качества пищевых продуктов, гигиены и безопасности.
2.Распылительная сушка
Этот метод сначала удаляет некоторые примеси посредством центрифугирования, а затем распыляет сушку. Активность полученного готового фермента относительно высока, достигая около 1 миллиона единиц/г, с относительно небольшим количеством примесей и относительно белым цветом. Однако продукт легко прилипает к стенке при распылении, что приводит к большой потере активности фермента, относительно плохой растворимости в воде и плохой стабильности активности фермента.
3.Mмембранное разделение
Этот метод производства не только избегает недостатков двух вышеупомянутых методов, но также имеет гигиеничный и безопасный производственный процесс и высокий выход. Активность фермента готового продукта невелика, и активность фермента может обычно достигать 2,8–3,5 млн единиц/г, с максимумом 4 млн единиц/г, с хорошей стабильностью активности фермента, высокой чистотой, белым цветом, низким количеством бактерий и строгим режимом работы может достигать фармацевтического класса.
Условия процесса экстракции: мощность ультразвука 300 Вт, время обработки ультразвуком 200 с и массовая доля пульпы 30%. После ультразвуковой усиленной экстракции активность фермента увеличивается в 1,71 раза от исходной; активность фермента ниже 40 градусов, а pH составляет от 5,4 до 6,0. Относительно стабилен; EDTA, Cys и витамин C оказывают активирующее действие на активность фермента, CuS04 и ZnCl2 оказывают ингибирующее действие, в то время как KCl, NaCI, CaCl2 и MgS04 оказывают незначительное влияние на активность фермента.
Процесс разделения и очистки папаина: с использованием предварительной обработки сбора, фракционного осаждения 20% и 40% сульфата аммония, колоночной хроматографии SP-sephadexC50 и колоночной хроматографии гидроксиапатита папаин отделяется и очищается из молока папайи. Можно получить чистый фермент с удельной активностью 1184U/мг, с коэффициентом восстановления активности 55,79% и чистотой 99,31%. Это папаин высокой чистоты.
Спектр применения папаина
Fпищевая промышленность
В пищевой промышленности папаин может использоваться для размягчения мяса, осветления пива, разрыхления печенья и других целей.
Осветлитель пива
Основная причина, по которой пиво становится мутным при охлаждении, заключается в том, что белок в пиве легко соединяется с полифенолами, образуя макромолекулярные комплексы. Папаин в осветлителе пива имеет широкую специфичность к белкам, которые образуют мутность. Он может расщеплять большие молекулярные белки на маленькие молекулы и улучшать растворимость комплекса белка и полифенола. С другой стороны, папаин - это биологически активный белок, который может образовывать устойчивый баланс с полифенолами, которые вызывают мутность пива при охлаждении, тем самым предотвращая мутность пива при охлаждении.
2.Mесть тендеризатор
Папаин может расщеплять коллагеновые и мышечные волокна в мясе, чтобы ослабить структуру мяса. Поскольку папаин является цистеиниловой протеазой, он может расщеплять коллагеновые волокна и белки соединительной ткани. Он расщепляет актомиозин и коллаген на пептиды малых молекул и даже аминокислоты, вызывая разрыв мышечных и сухожильных нитей, делая мясо нежным и гладким, и упрощает структуру белка, чтобы облегчить его переваривание и усвоение организмом человека после употребления.
3.Размягчитель для печенья
Ферментативная реакция папаина используется для расщепления белка теста на пептиды малых молекул или аминокислоты, что снижает сопротивление теста растяжению, делая тесто более мягким, более пластичным, менее эластичным и более легким для формования. Дозировка варьируется в зависимости от метода обработки на фабрике по производству печенья и содержания белка в тесте. Исследования показывают, что лучше добавлять 0.6-10,000 единиц/г на килограмм теста.
Применение научных исследований
Папаин может использоваться в экспериментах с культурой клеток и используется для разделения клеток на первом этапе подготовки клеточной культуры. После обработки небольших кусочков ткани ферментами в течение 10 минут можно разрушить внеклеточный матрикс, соединяющий клетки; затем использовать ингибиторы протеазы, чтобы остановить реакцию и предотвратить дальнейшее расщепление самих клеток папаином; и, наконец, использовать пипетку Пастера, чтобы разбить кусочки ткани на отдельные части. суспензия клеток.
Если вы хотите узнать больше, пожалуйста, свяжитесь с намиsales@sxytbio.com,Нажмите здесь, чтобы связаться с нами онлайн
