Що таке Папаїн?
Папаїн, також відомий як папаїн, є протеолітичним ферментом. Папаїн є низькоспецифічним протеолітичним ферментом, що міститься в карієапаї. Він широко присутній у коренях, стеблах, листі та плодах Carieapaya, і найбільше в незрілому молоці. Активний центр папаїну містить цистеїн і є тіоловою протеазою. Він має характеристики високої активності ферментів, гарної термічної стабільності, природного здоров’я та безпеки тощо, тому він широко використовується в харчовій, медицині, кормах, щоденних хімікатах, шкіряній та текстильній промисловості. додаток.
Структура та хімічні властивості папаїну
Незрілі плоди папайї містять різні протеолітичні ферменти, такі як папаїн, хімопапаїн A, хімопапаїн B і папайєва пептидаза B. Відомо, що первинні структури чотирьох цистеїнових протеаз мають високий ступінь гомології. Серед них папаїн є тіоловою протеазою, яка може гідролізувати карбоксильний кінець аргініну та лізину в білках і пептидах і може переважно гідролізувати ті амінокислоти або пептидні зв’язки ароматичних L-амінокислот, які мають дві карбоксильні групи на N-кінці пептидний зв'язок.
Папаїн є протеолітичним ферментом з молекулярною масою 23406 і складається з одного пептидного ланцюга, що містить 212 амінокислотних залишків. В активному центрі ферменту присутні принаймні три амінокислотні залишки. Це Cys25, His159 і Asp158. Коли Cys25 окислюється окислювачами або поєднується з іонами металів, активність ферменту пригнічується, і відновник цистеїн (або сульфіти) або EDTA може відновити активність ферменту. Інші шість залишків цистеїну утворили три пари дисульфідних зв'язків, і жодна з них не була в активному центрі. Продукти чистого папаїну можуть містити: (1) папаїн з молекулярною масою 21 000, що становить приблизно 10% розчинного білка; (2) хімотрипсин, молекулярна маса 26 000, що становить приблизно 45% розчинного білка; (3) лізоцим з молекулярною масою 25 000, що становить близько 20% розчинного білка; і різні ферменти, такі як целюлаза.
Папаїн — це протеаза, здатна розкладати білки в кислому, нейтральному та лужному середовищах. Його зовнішній вигляд являє собою білий або світло-жовтий порошок, злегка гігроскопічний; папаїн розчиняється у воді і гліцерині, а водний розчин безбарвний або світло-жовтий, іноді молочно-білий; він майже нерозчинний в органічних розчинниках, таких як етанол, хлороформ і ефір. Папаїн є сульфгідрильною (-SH)-вмісною ендопептидазою з протеазною та естеразною активністю, широкою специфічністю та сильною здатністю гідролізувати тваринні та рослинні білки, поліпептиди, складні ефіри, аміди тощо. Але він навряд чи може розщеплювати пептон. Найбільш відповідний pH значення папаїну становить від 6 до 7 (зазвичай прийнятно від 3 до 9,5), і він також працює в нейтральних або кислих умовах. Ізоелектрична точка (pI) становить 8,75; найбільш прийнятна температура папаїну становить від 55 до 65 градусів (загалом, вона може бути від 10 до 85 градусів), він має сильну термостійкість і не буде повністю дезактивований при 90 градусах; він гальмується окислювачами і активується відновниками.
Спосіб виробництва папаїну
Неочищений продукт отримують шляхом екстрагування емульсії з незрілих плодів папайї, коагуляції, відстоювання та сушіння. У загальній промисловості в основному використовуються сирі продукти. Існує три способи виробництва папаїну, а саме пряме сушіння гарячим повітрям, сушіння розпиленням і сушіння заморожуванням із розділенням мембрани.
1.Сушити безпосередньо
Спосіб виробництва відносно простий і швидкий, але готовий продукт – це лише сирий фермент із багатьма домішками, поганим кольором, надмірною кількістю мікроорганізмів і низькою активністю ферменту, лише від 600 000 до 800 000 одиниць /г. Здебільшого використовується окремими фабриками, він більше не відповідає вимогам якості харчових продуктів, гігієни та безпеки.
2. Сушка розпиленням
Цей метод спочатку видаляє деякі домішки за допомогою центрифугування, а потім сушить розпиленням. Активність отриманого готового ферменту є відносно високою, досягаючи близько 1 мільйона одиниць/г, з відносно невеликою кількістю домішок і відносно білим кольором. Однак продукт легко прилипає до стіни під час розпилення, спричиняючи значну втрату активності ферменту, відносно погану розчинність у воді та низьку стабільність активності ферменту.
3.Mрозділення мембрани
Цей метод виробництва не тільки уникає недоліків двох вищевказаних методів, але також забезпечує гігієнічний і безпечний процес виробництва та високий вихід. Ферментна активність виробленого готового продукту невелика, і активність ферменту може загалом досягати 2,8 мільйона до 3,5 мільйонів одиниць/г, максимум 4 мільйони одиниць/г, з хорошою стабільністю ферментної активності, високою чистотою, білим кольором, низьким кількість бактерій, і сувора робота може досягти фармацевтичного рівня.
Умови процесу екстракції: потужність ультразвуку 300 Вт, час обробки ультразвуком 200 с, масова частка целюлози 30%. Після ультразвукової посиленої екстракції активність ферменту збільшується в 1,71 рази від початкової; активність ферменту нижче 40 градусів, а рН становить від 5,4 до 6,0. Відносно стабільний; EDTA, Cys і вітамін C мають активуючий вплив на активність ферментів, CuS04 і ZnCl2 мають інгібуючий ефект, тоді як KCl, NaCl, CaCl2 і MgSO4 мало впливають на активність ферментів.
Процес розділення та очищення папаїну: використовуючи попередню обробку збору, фракційне осадження 20% і 40% сульфатом амонію, хроматографію на колонці SP-sephadexC50 і хроматографію на колонці з гідроксиапатитом, папаїн відокремлюють і очищають від молока папайї. Можна отримати чистий фермент із питомою активністю 1184U/мг зі швидкістю відновлення активності 55,79% і чистотою 99,31%. Це папаїн високої чистоти.
Область застосування папаїну
Food промисловість
У харчовій промисловості папаїн можна використовувати для розм'якшення м'яса, освітлення пива, розпушення печива та інших цілей.
Освітлювач пива
Основна причина, чому пиво стає каламутним при охолодженні, полягає в тому, що білок у пиві легко поєднується з поліфенолами, утворюючи макромолекулярні комплекси. Папаїн у пивному освітлювачі має широку специфічність щодо білків, які утворюють каламутність. Він може розкладати великі молекулярні білки на малі молекули та покращувати розчинність комплексу білків і поліфенолів. З іншого боку, папаїн є біологічно активним білком, який може утворювати стабільний баланс з поліфенолами, які спричиняють холодне помутніння пива, тим самим запобігаючи холодильному помутнінню пива.
2.Mїсти тендерайзер
Папаїн може розщеплювати колаген і м'язові волокна в м'ясі, щоб послабити структуру м'яса. Оскільки папаїн є цистеїнілпротеазою, він може руйнувати колагенові волокна та білки сполучної тканини. Він розкладає актоміозин і колаген на дрібномолекулярні пептиди і навіть амінокислоти, спричиняючи розрив м’язових і сухожильних ниток, що робить м’ясо м’яким і гладким, а також спрощує структуру білка, щоб людський організм легше перетравлював і засвоював його після вживання. .
3.Розм'якшувач печива
Ферментативна реакція папаїну використовується для розкладання білка тіста на дрібномолекулярні пептиди або аміноази, що знижує стійкість тіста до розтягування, роблячи його м’якшим, більш пластичним, менш еластичним і легшим для формування. Дозування варіюється в залежності від способу обробки бісквітної фабрики та вмісту білка в тісті. Дослідження показують, що краще додавати 0.6-10,000 одиниць/г на кілограм тіста.
Застосування наукових досліджень
Папаїн можна використовувати в експериментах з культурою клітин і використовується для розділення клітин на першому етапі підготовки культури клітин. Після обробки невеликих шматочків тканини ферментами протягом 10 хвилин позаклітинний матрикс, що з’єднує клітини, може бути розбитий; потім використовувати інгібітори протеази, щоб зупинити реакцію, щоб запобігти папаїну подальше розщеплення самих клітин; і, нарешті, використовуйте пастерпіпетку, щоб розбити шматочки серветки на окремі частини. клітинна суспензія.
Якщо ви хочете дізнатися більше, будь ласка, зв'яжітьсяsales@sxytbio.com,Натисніть тут, щоб зв'язатися з нами онлайн
