番木瓜（Caricapapaya）為番木瓜科草本植物，原產(chǎn)美洲熱帶地區(qū)，我國廣東、海南、廣西、福建、臺灣等省區(qū)均有栽培，為熱帶名果之一。其鮮果可以做果醬、果脯、飲料和罐頭食品；從其青果乳汁中提取的木瓜蛋白酶粗制品，內(nèi)含多種蛋白酶，有很強(qiáng)的分解蛋白質(zhì)能力，并且有水解酰胺鍵和酯鍵的特性，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、紡織、制革、飼料及染料等工業(yè)，目前國際市場對木瓜蛋白酶的需要量很大。
另外，木瓜蛋白酶粗粉除含木瓜蛋白酶外，還含有木瓜凝乳酶、木瓜肽酶和溶菌酶等。木瓜凝乳酶可制造乳酪及治療椎間盤脫出癥，是很有價值的成分；溶菌酶及木瓜肽酶也有重要的用途。
木瓜蛋白酶又稱木瓜酶，是一類巰基蛋白酶，廣泛地存在于番木瓜番木瓜（Caricapapaya）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。其作用主要是對蛋白質(zhì)有極強(qiáng)的加水分解能力，有較廣的特異性對肽鍵的C末端有精氨酸、賴氨酸、谷氨酸、組氨酸、酪氨酸、甘氨酸殘基的均能切斷，最適宜作用溫度為65℃，最適pH為5～7；在中性或者偏堿性時亦有作用，耐熱性強(qiáng)，可在50～60℃使用，90℃不會完全失活。還具有凝乳、解脂和溶菌活力，廣泛地用于食品行業(yè)，如啤酒的澄清、肉的嫩化以及制革、紡織和日化用品等行業(yè)中：可用于啤酒澄清（水解啤酒中的蛋白質(zhì)，避免冷藏時產(chǎn)生混濁），使用量0.5～5mg/kg；肉類嫩化（水解肌肉蛋白中的膠原蛋白），使用量為宰前注射0.5～5mg/kg；用于餅干、糕點(diǎn)松化，可代替亞硫酸鹽，既有降筋效果，又提高了安全性，可使產(chǎn)品疏松，降低碎餅率。另外，在動、植物蛋白食品加工方面，如用于蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物和高蛋白飲料，可提高產(chǎn)品質(zhì)量和營養(yǎng)價值，提高產(chǎn)品消化吸收率；在醬油釀造中加入本品和其他酶，可提高產(chǎn)率和氨基酸含量；在制造啤酒麥芽汁時，加入本品和其他酶，可減少麥芽的用量，降低成本，使用量為0.1%；同時，本品可作凝乳酶的代用品和干酪的凝乳劑。其分離提取方法主要有親和層析分離法、超濾膜分離法、沉淀分離法、萃取分離法以及絮凝法等。由于此酶為純天然產(chǎn)物，其開發(fā)前景越來越受到人們的重視。

圖1為木瓜蛋白酶

組成
現(xiàn)已知經(jīng)木瓜乳汁干燥而得的木瓜蛋白酶至少含有四種主要酶類：木瓜蛋白酶（papain）、 木瓜凝乳蛋白酶（chymopapain）、木瓜蛋白酶 （papayaproteinase  ，也稱papayapeptidase A、papayaprote inase III、car icain）、木瓜凝乳蛋白酶 M （chymopapainM，也稱glycylendopeptidase、papayaproteinase Ⅳ、ProteinaseGly-C）。其中 chymopapain 的含量最多，占可溶蛋白的 45 %。其組分又最復(fù)雜 , 含十幾種蛋白。但人們還是習(xí)慣根據(jù)其從離子交換柱出來的先后順序分為木瓜凝乳蛋白酶 A和木瓜凝乳蛋白酶 B。

理化性質(zhì)
純木瓜蛋白酶系由212個氨基酸組成的單鏈蛋白質(zhì)，相對分子質(zhì)量23406。制品可含有木瓜蛋白酶、木瓜凝乳蛋白酶和溶菌酶等不同的酶。為乳白色至微黃色粉末，具有木瓜特有的氣味，稍具有吸濕性。水解蛋白質(zhì)能力強(qiáng)，但幾乎不能分解蛋白胨。最適作用溫度65℃，最適作用pH5.0，易溶于水、甘油，不溶于一般的有機(jī)溶劑，等電點(diǎn)為8.75。

分離純化
1.粗提：木瓜乳汁(180g)、硅藻土(100g)和篩選過的砂子 (150g) 混勻，在室溫下加200～300mL半胱氨酸溶液， (0.04mol/L，pH5.7)，在研缽中充分磨勻，靜置后傾出上清液，再用300mL半胱氨酸溶液重復(fù)研磨和洗提，然后用半胱氨酸溶液定容到1 000mL(粗體積)，用布氏漏斗過濾(0.5cm厚高嶺土)。以下幾步均在冷室中進(jìn)行。
2.除不溶物：上述濾液在攪拌下慢慢加入1mol/L NaOH溶液調(diào)pH至9.0，離心 (2600r/min，1h) 棄去沉淀，取上清液。
3.(NH4)2SO4分級分離： 將上清液中加 (NH4)2SO4至為 40%飽和溶液，靜置2h，離心(2500r/min，30min)棄上清液取沉淀，用400～500mL飽和 (NH4)2SO4溶液洗沉淀一次。
4.NaCl分級沉淀： 將上述沉淀溶于600mL半胱氨酸溶液 (0.02mol/L，pH7.0)中，慢慢加入60g固體NaCl，靜置1h，離心 (2 500r/min，1h) 棄上清液取沉淀。
5.結(jié)晶：將上述沉淀在室溫下溶于400mL半胱氨酸溶液中 (0.02mol/L，pH5.7) 中，立即調(diào)pH至6.5，靜置30min，置于 4℃下過夜，在冷室離心 (2 500r/min，4～5h)，收集結(jié)晶。
6.重結(jié)晶： 將上述結(jié)晶在室溫下溶于少量蒸餾水 (蛋白酶濃度約1%)。在攪拌下慢慢加入飽和NaCl溶液(10mL/300mL蛋白溶液)，當(dāng)約75%的溶液加入后，木瓜蛋白酶將開始結(jié)晶，置于 4℃下過夜，收集結(jié)晶。

測定方法
1.試劑及其配制
(1)底物溶液：取65mL HCl溶液(0.3mol/L)與240mL蒸餾水混合，邊攪動邊慢慢加入9g血紅蛋白，繼續(xù)攪動45min。用 2mol/L NaOH溶液調(diào)pH至4.1。
(2)10%三氯乙酸溶液。
(3)No.605濾紙。
(4)維爾塞溶液：用蒸餾水將1mL EDTA-Na定容至1 000mL。
(5)標(biāo)準(zhǔn)木瓜蛋白酶溶液：取25mg標(biāo)準(zhǔn)木瓜蛋白酶(2 800U/ mg) 溶于維爾塞溶液，并定容至50mL。
(6)酶溶液： 用維爾塞溶液稀釋，濃度約250U/mL。
2.測定
用移液管將10mL底物溶液加入一支試管中，置于31℃水浴中保溫，加2.0mL酶液，振蕩，保溫20min后，加20mL三氯乙酸溶液終止反應(yīng)。搖勻，室溫下靜置30min，用No.605濾紙過濾。在波長280nm處測定吸光度 (1cm光徑)。
空白對照：取10mL底物與20mL三氯乙酸溶液混合，然后再加2.0mL酶液，其余步驟與上述一致。
3.計(jì)算
標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作：用標(biāo)準(zhǔn)木瓜蛋白酶配制以下系列稀釋酶液：取標(biāo)準(zhǔn)木瓜蛋白酶溶液分別為0、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0mL，用維爾塞溶液定容至2.0mL。
將上述各組試液于31℃下保溫20min后，按測定步驟“進(jìn)行操作，以酶濃度對A280nm作標(biāo)準(zhǔn)曲線。
在上述試驗(yàn)條件下，A280nm改變0.001所需的酶量定義為一個酶單位 (U)。


式中試液酶單位從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得的數(shù)值。

應(yīng)用
木瓜蛋白酶廣泛地用于輕紡、啤酒、食品、化工及日用品以及醫(yī)藥行業(yè)。
1.在食品行業(yè)中的應(yīng)用
（1）在豆類食品中的應(yīng)用：采用木瓜蛋白酶來改善大豆蛋白的理化性質(zhì)效果良好，改性產(chǎn)品口味較好，適宜于大豆蛋白改性，但由于其酶水解效率較低、易失活。為充分發(fā)揮木瓜蛋白酶的水解效率，添加半胱胺酸、亞硫酸鈉、異 Vc 鈉等添加劑對木瓜蛋白酶的保護(hù)作用。
（2）在肉類食品中的應(yīng)用：木瓜蛋白酶是半胱氨酰基蛋白酶，能降解膠原纖維和結(jié)締組織蛋白質(zhì)，它將肌動球蛋白和膠原蛋白降解成為小分子的多肽甚至氨基酸，令肌肉肌絲和筋腰絲斷裂，使肉類變得嫩滑，并簡化蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)使人體食用后易于消化吸收。
（3）在啤酒工業(yè)中的應(yīng)用：木瓜蛋白酶的加入會使酒體高分子氮明顯降低，中小分子氮含量有所增加。隨著酶添加量的提高，總酸會有所升高，泡持力有所下降。因此采用蛋白酶作為啤酒穩(wěn)定劑，另外，還被廣泛應(yīng)用于啤酒清潔生產(chǎn)。
（4）餅干松化劑：在生產(chǎn)餅干時，當(dāng)面粉的面筋含量很高的情況下，可以使用蛋白酶來降低面筋的強(qiáng)度，提高面團(tuán)的可塑性?？墒巩a(chǎn)品易成型并準(zhǔn)確壓花。蛋白酶可增加餅干面團(tuán)的伸展性，提高面團(tuán)的操作性能和產(chǎn)品質(zhì)地。蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生的氨基酸還有利于烘烤時發(fā)生美拉德反應(yīng)，使制品的口感風(fēng)味有所改善。蛋白酶可以破壞面筋結(jié)構(gòu)，從而使產(chǎn)品外形容易控制，產(chǎn)生較好的酥性，同時還可以促進(jìn)美拉德反應(yīng)改善餅干產(chǎn)品顏色
2.在殼聚糖中的應(yīng)用：木瓜蛋白酶價格便宜且穩(wěn)定性好，對殼聚糖的降解效率高，因而很有工業(yè)化前景。
3.在醫(yī)藥中的應(yīng)用
（1）可以清除挫傷、切斷傷、燙傷等各種皮膚表面的潰瘍，而對健康組織無影響。
（2）做成腸溶片，口服以達(dá)到消炎、消腫的目的，也可用于驅(qū)除腸道寄生蟲，或用木瓜蛋白酶水解動植物蛋白，得到可供病人服用的水解蛋白。
（3）可以促進(jìn)中藥成分的有效煎出。
（4）可以用于輔助 R h 血型的鑒定。經(jīng)木瓜蛋白酶處理的紅細(xì)胞，其表面電荷降低，相互之間的斥力下降，凝聚反應(yīng)更容易發(fā)生。
（5）可以催化合成多種藥物及其前提物質(zhì)。如短肽、喜樹堿的合成。
（6）用于關(guān)節(jié)炎實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷慕ⅰ?br /> （7）可用于腫瘤的輔助治療。 在化療期間口服木瓜蛋白酶可以降低化療的副作用而增強(qiáng)化療的療效。
（8）將木瓜蛋白酶中分離純化得到的 chmopapain可以用于治療腰椎間盤突出癥。
（9）與其它藥物配合使用可以用于治療骨外傷和痔瘺病患等具有良好效果。還可用于處理壞死組織、治療濕疹等多種疾病。
4.紡織工業(yè)：用木瓜蛋白酶處理過的羊毛，可使毛線手感柔軟，舒適、抗收縮、抗張強(qiáng)度等效果收縮性為0；還可用于蠶的脫膠和蠶絲的精煉。
5.皮革工業(yè)：利用木瓜蛋白酶制成皮的脫毛劑，鞣制皮革，使毛孔細(xì)致光亮。
6.飼料工業(yè)：分解飼料中蛋白質(zhì)成氨基酸，增加營養(yǎng)物質(zhì)的滲出量，利于家禽對蛋的吸收和利用，同時補(bǔ)充動物內(nèi)源酶不足，提高飼料利用率及降低飼料成本，增強(qiáng)食欲。
7.日化行業(yè)：用于香皂、肥皂、洗滌劑、洗衣粉、洗手液等，去污力強(qiáng)。
8.化妝品行業(yè)：木瓜酶作用于人體皮膚老化角質(zhì)層，促使其分解退化、去除達(dá)到嫩膚效果及促進(jìn)細(xì)胞生長的效果；其水解物在皮膚表層形成一層氨基酸衍物薄膜，使肌膚保持潤濕與光滑；易與形成色斑的黑色素中銅離子形成絡(luò)合物，減少黑色素的形成。

【主要參考資料】
http://m.is0513.com/ProductChemicalPropertiesCB6135333.htm
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