標籤: 暫無標籤

菠蘿蛋白酶是從菠蘿水果皮、莖、芯等部分經生物技術製得的一種純天然植物蛋白酶,其分子量為33000,等電點為9.55,屬於疏基蛋白酶,其活動中心為疏基(-SH),能進行蛋白質水解等各種生化反應,菠蘿蛋白酶是一種天然的、無毒無害,衛生安全的蛋白酶,它可廣泛應用食品、醫藥及生物等行業。

1 菠蘿蛋白酶 -簡介

菠蘿蛋白酶(Bromelain),簡稱菠蘿酶,亦稱為鳳梨酶或鳳梨酵素。是從菠蘿果莖、葉、皮提取出來,經精製、提純、濃縮、酶固定化、冷凍乾燥而得到的一種純天然植物蛋白酶。其外觀為淺灰色粉末狀,分子量為33000,等電點為9.55。品質最佳的菠蘿蛋白酶是利用菠蘿的中莖加工,採用超濾方法進行過濾濃縮,低溫冷凍乾燥而得的。產品已被廣泛應用於食品、醫藥等行業。

2 菠蘿蛋白酶 -組成結構

111菠蘿中富含菠蘿蛋白酶
菠蘿蛋白酶是由多種不同分子量和分子結構的酶所組成的酶系,其中至少包含了5種蛋白水解酶。除此之外,有的還含磷酸酯酶、過氧化物酶、纖維素酶、其它糖苷酶及非蛋白物質。

菠蘿蛋白酶是一種糖蛋白,分子結構中含有一個寡糖分子,由木糖(xylose,xy1)、岩藻糖(fucose,Fuc)、甘露糖(mannose,Man)和N—乙醯葡糖胺(N—aceltylglu2cosamine,GlcNAc)組成,共價連接在肽鏈上,Ishihara和Yasuda等人分別推測出了糖分子的結構。

3 菠蘿蛋白酶 -理化性質

菠蘿蛋白酶的分子量為30000-33000,等電點為9155,酶液的最大吸收波長為280nm。因其由多種酶分子構成,故在催化底物上具有多樣性。它能分解蛋白質、肽、脂和醯胺,其水解蛋白的活性較木瓜蛋白酶高10倍以上。菠蘿蛋白酶催化的必需基團不是糖分子,而是所含肽鏈中的巰基;另外,菠蘿蛋白酶分子結構中的羧基和羥基亦與酶活性無關。

菠蘿蛋白酶的催化活性易受到pH、溫度、金屬離子、EDTA及還原劑等的影響。該酶最適pH為711,最穩定的pH範圍為319-412,最適反應溫度為55℃。Mg2+和Ca2+在高濃度下對菠蘿蛋白酶活性會產生抑制作用,但低濃度時具有促進作用;研究表明,Ca2+與酶作用1h后,5-10mmol/LCa2+酶的活性均有促進作用,其中當Ca2+濃度為2mmol/L時,促進作用最明顯。EDTA能鰲合菠蘿蛋白酶反應所需的金屬離子,使菠蘿蛋白酶活性降低。半胱氨酸的鹽酸鹽在一定濃度範圍內,對酶反應速度有促進作用:濃度太低時,促進作用減弱;濃度太高時,表現出抑制作用,這可能與其還原作用所引起的酶其它基團結構發生改變有關。

4 菠蘿蛋白酶 -製備

工業生產上對菠蘿蛋白酶的製備主要是從菠蘿的下腳料中提取,製備工藝有高嶺土吸附法、單寧沉澱法、鹽析法和超濾法等。由高嶺土吸附法獲得的菠蘿蛋白酶雖然純度較高,酶活力在410×106U/g以上,但工藝流程長,原料消耗多,酶活總回收率低;單寧沉澱法比高嶺土法簡單,原料消耗少,酶活回收率較低,產品酶活力在315×106-410×106U/g,但兩者均會對環境造成污染;鹽析法獲得的菠蘿蛋白酶活性較低,純度與藥用要求相差甚遠。相對來說,超濾法能有效分離提取菠蘿蛋白酶。從超濾法提取菠蘿蛋白酶的工藝流程上看,其操作步驟簡單,並且該法具有無相變、低溫、能耗少、活力損失小、操作簡單等特點,應用於菠蘿蛋白酶的濃縮和分離,不僅能保護其活性,降低生產成本,使用的有機溶劑可回收再生產,基本上沒有廢物排放,而且超濾透過液還可用作飲料添加劑,可以達到清潔生產的要求;另外,超濾法分離得到的菠蘿蛋白酶質量好,純度高,能達到醫藥級水平。

5 菠蘿蛋白酶 -應用

在食品加工業的應用 

1、焙烤食品:將菠蘿蛋白酶加入生麵糰中,可使麵筋降解,生麵糰被軟化后易於加工。並能提高餅乾與麵包的口感與品質。

2、乾酪:用於乾酪素的凝結。

3、肉類的嫩化:菠蘿蛋白酶將肉類蛋白質的大分子蛋白質水解為易吸收的小分子氨基酸和蛋白質。可廣泛地應用於肉製品的精加工。

4、菠蘿蛋白酶在其它食品加工業中的應用,有人已經用菠蘿蛋白酶來增加豆餅和豆粉的PDI值和NSI值,從而生產出可溶性蛋白製品及含豆粉的早餐、穀類食物和飲料。其它還有生產脫水豆類、嬰兒食品和人造黃油;澄清蘋果汁;製造軟糖;為病人提供可消化的食品;給日常食品添味等。   

在醫藥、保健品業的應用

1、抑制腫瘤細胞的生長:經相關臨床研究觀察表明,菠蘿蛋白酶能抑制腫瘤細胞的生長。

2、對心血管疾病的防治:菠蘿蛋白酶作為蛋白水解酶對心血管疾病的防治是有益的。它能抑制血小板聚集引起的心臟病發作和中風,緩解心絞痛癥狀,緩和動脈收縮,加速纖維蛋白原的分解。

3、用於燒傷脫痂:菠蘿蛋白酶能選擇性地除 皮,使新皮移植得以儘早進行。動物實驗證明,菠蘿蛋白酶對鄰近的正常皮膚無不良影響。局部使用抗生素不影響菠蘿蛋白酶的效果。

4、消炎作用:菠蘿蛋白酶在各種組織中能有效地治療炎症和水腫(包括血栓靜脈炎、骨骼肌損傷、血腫、口腔炎、糖尿病人潰瘍及運動損傷),菠蘿蛋白酶具有激活炎症反應的潛力。菠蘿蛋白酶還可治療腹瀉。

5、增進藥物吸收:將菠蘿蛋白酶與各種抗生素(如四環素,阿莫西林等)聯用,能提高其療效。相關研究表明,它能促進抗生素在感染部位的傳輸,從而減少抗生素的用藥量。據推斷,對於抗癌藥物,也有類似的作用。此外,菠蘿蛋白酶能促進營養物質的吸收。   

在美容化妝品業中的應用

菠蘿蛋白酶具有嫩膚、美白去斑的優異功效。基本作用原理:菠蘿蛋白酶可作用於人體皮膚上的老化角質層,促使其退化、分解、去除,促進皮膚新陳代謝,減少因日晒引起的皮膚色深現象。使皮膚保養呈現良好白嫩狀態。   

菠蘿蛋白酶製劑在飼料中的應用 
將菠蘿蛋白酶加入飼料配方或直接混合在飼料中,可以大大提高蛋白質的利用率和轉化率,並能開發更廣的蛋白源,從而降低飼料成本。

6 菠蘿蛋白酶 -注意事項 

菠蘿蛋白酶是一種生物活性物質,易受重金屬離子(Fe2+、Cu2+、Hg+、Pb+等)和氧化劑的抑制及破壞,應避免與之接觸。 

對於敏感性的部分人群,若長時間接觸有可能刺激皮膚、眼睛和鼻粘膜膜組織,在操作過程中建議帶好防護具。

上一篇[奇廉]    下一篇 [兒童]

相關評論

同義詞:暫無同義詞