食用香精

关

于

木

瓜

蛋

白

酶

的

介

绍（制备、性质、固定、应用）

姓名：张慧玲

学号：105010940042

木瓜蛋白酶

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。它是利用未成熟的番木瓜果实中的乳汁，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。溶于水和甘油，水溶液无色或淡黄色，有时呈乳白色；几乎不溶于乙醇、氯仿和乙醚等有机溶剂。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，但是也对赖氨酸Lys、精氨酸Arg、苯丙氨酸Phe有一定的专一性；分子量为23400，氨基酸残基数212；最适PH值5-7，温度是65度，最适添加量为10g/kg。

一、木瓜蛋白酶的制备及保存

木瓜蛋白酶的制备是将未成熟番木瓜果实割取乳液去杂，在室温下，入半胱氨酸溶液在研钵中充分磨匀，静置后取上清液即为粗制酶，其水溶液呈混浊状，然后在通过离心去杂的上清液中加入硫酸铵,分级分离得沉淀，加入半胱氨酸溶液后经盐析重结晶干燥得精制酶，木瓜蛋白酶室温贮存活力稳定性与活力高低呈反比，正常使用时造成活力下降的主要因素为干燥失重(温度和空气氧化，粗制酶比精制酶稳定。热风吹干和喷雾干燥的酶比冷冻干燥的酶稳定。因此酶应存放在低于10摄氏度条件下，为了避免木瓜蛋白酶失活，可以加入适量亚硫酸氢钠。

二、木瓜蛋白酶的化学修饰

由于天然木瓜蛋白酶在高温、重金属离子、极端pH 等条件下, 易遭到破坏, 使酶的生产和使用受到极大的限制。如何提高酶的稳定性、解除抗原性、改变酶学性质、扩大酶的应用范围, 越来越引起人们的重视.酶的化学修饰就是利用化学手段将某些化学物质或基团结合到酶分子上, 或将酶分子的某些部分删除或置换, 改变酶的理化性质, 最终达到改变酶的催化性质的目的, 创造出一些天然酶所不具有的优良性能, 提高其生物活性, 增强在不良环境下的稳定性. 近年来, 酶分子化学修饰研究在修饰方法、修饰试剂及修饰酶的性质等方面, 取得了一系列研究成果。

酶的化学修饰是酶工程的一项重要课题. 而通过化学修饰方法得到优质的半合成酶, 使它们的性能得到改善, 拓宽它们的应用领域, 也是一个极具挑战性的研究,酶化学修饰的结果对于研究酶结构与功能的关系提供了一些信息. 研究结果表明, 以酸酐类小分子化合物为修饰剂对木瓜蛋白酶进行化学修饰是一种操作简便, 条件温和, 制备效果较好的酶修饰方法.关于酸酐对木瓜蛋白酶的修饰结果相比, 本文采用的修饰剂偏苯二甲酸酐和均苯四甲酸酐对木瓜蛋白酶进行化学修饰后, 使修饰木瓜蛋白酶结合了更多的羧基官能团, 从而在热稳定性、耐碱性和耐洗涤剂方面显示优良的性能.

三、木瓜蛋白酶的固定化及方法

固定化酶的研究发展迅速,人们已经先后进行多种固定化方法研究。酶的固定化方法主要有:吸附法、包埋法、共价键结合法、交联法等。这些方法各有利弊。载体材料作为固定化酶的重要部分,其结构和性能对固定化酶的酶学性质产生很大的影响。因此很多学者一直致力于对载体的研究,以求获得适于某种酶的价格低廉的载体、操作简便和酶活力回收更高的固定化方法。

前人利用海藻酸钠进行固定化酶,由于海藻酸钠钙化后小球硬度不够, 装柱时易变形,较易溶解,本试验在海藻酸钠中加入壳聚糖粉末, 小球硬度明显提高;此方法还未见报道。本文利用此改进的包埋法来制备固定化木瓜蛋白酶 ,与尼龙布的共价键结合法固定化木瓜蛋白酶进行比较,并对其性质进行研究。

传统固定化方法的优点并改进其不足一直是固定化酶方面研究的重要内容。改善酶固定化效果的途径有：改善表面积以及孔径等物理结构，如采用分子筛或纳米纤维微孔膜；改善化学交联的反应及方式，如辐照，引发剂引发等；改善结合的方向选择性，如采用定向固定化的方法；其他手段，如利用长臂使酶远离载体表面，使载体一酶体系的溶解度随温度、pH值等条件的改变而改变，以便于产物的分离及酶的回收。方法有：包埋法固定、吸附法固定、共价偶联法固定、溶胶技术固定化、纳米二氧化硅固定。

四、木瓜蛋白酶在各个行业的应用

1.医药工业应用：含有木瓜蛋白酶的药物，能起到抗癌、肿瘤、淋巴性白血病、原菌和寄生虫、结核杆菌等，可消炎、利胆、止痛、助消化。治疗妇科病、青光眼、骨质增生、枪刀伤口愈合、血型鉴别、昆虫叮咬等。

2.食品工业应用：可利用酶促反应，使食品大分子的蛋白质水解成小分子肽或氨基酸。用于水解动植物蛋白、制成嫩肉粉、水解羊胎素、水解大豆、饼干松化剂、面条稳定剂、啤酒饮料澄清剂、高级口服液、保健食品、酱油酿造及酒类发酵剂等。有效转化蛋白质的利用，大大提高食品营养价值，降低成本。有利于人体的消化和吸收。

3.美容化妆品工业应用：将木瓜蛋白酶加入到含有蛋白质和油脂的化妆品中，具有独特的美白嫩肤、美颜保健、祛斑除污垢、促进血液循环、改善肌肤等功效，提高产品档次。可制成减肥茶、美容护肤品等。

4、啤酒工业:由于啤酒是不稳定的胶体溶液，其中的非生物混浊主要由多酚和蛋白质形成。为了延缓啤酒混浊的形成，更有效的方法是添加非生物稳定剂。木瓜蛋白酶的加入会使酒体高分子氮明显降低，中小分子氮含量有所增加。因此木瓜蛋白酶还被广泛地应用于啤酒清洁生产。