木瓜蛋白酶的提取

木瓜蛋白酶的提取、分离纯化及其生物学研究综述及实验方法

13生物技术第二大组第二小组

组员：王玓玥（组长）、王子贺、王思瑶、王宇涛、王守鑫、谭国栋一、研究背景：

在经济飞速发展的今天，人们的生活水平已远远不只在于吃饱穿暖，食品的安全和营养问题受到人们越来越多的关注，绿色健康的生活也成为大家共同的追求，木瓜蛋白酶以它自身耐热及特殊结构等特点被广泛的用于食品行业，如何分离纯化得到高纯度低成本的木瓜蛋白酶则是人们现在研究的重点，本小组便也以此为研究主题展开实验。

二、木瓜蛋白酶基本介绍：木瓜蛋白酶，又称木瓜酶，是一

种蛋白水解酶。木瓜蛋白酶是番木瓜中含有的一种低特异性蛋白水解酶，广泛地存在于番木瓜的根、茎、叶和果实内，其中在未成熟的乳汁中含量最丰富。木瓜蛋白酶的活性中心含半胱氨酸，属于巯基蛋白酶，它具有酶活高、热稳定性好、天然卫生安全等特点，这种蛋白水解酶，分子量为23406，由一种单肽链组成，含有212个氨基酸残基。至少有三个氨基酸残基存在于酶的活性中心部位，他们分别是Cys25、His159和Asp158，当Cys25被氧化剂氧化或与金属离子结合时，酶的活力被抑制，而还原剂半胱氨酸（或亚硫酸盐）或EDTA能恢复酶的活力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；木瓜蛋白酶溶于水和甘油，水溶液为无色或淡黄色，有时呈乳白色；几乎不溶于乙醇、氯仿和乙醚等有机溶剂。木瓜蛋白酶是一种含巯基(-SH)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，但几乎不能分解蛋白胨。木瓜蛋白酶的最适合PH值6～7(一般3～9.5皆可)，在中性或偏酸性时亦有作用，等电点（pI）为8.75；木瓜蛋白酶的最适合温度55～65℃(一般10～85℃皆可)，耐热性强，在90℃时也不会完全失活；受氧化剂抑制，还原性物质激活。。另外六个半胱氨酸残基形成了三对二硫键,且都不在活性部位。纯木瓜蛋白酶制品可含有：（1）木瓜蛋白酶，分子量21000，约占可溶性蛋白质的10%；（2）木瓜凝乳蛋白酶，分子量26000，约占可溶性蛋白质的45%；（3）

溶菌酶，分子量25000，约占可溶性蛋白质的20%；及纤维素酶等不同的酶。因此在食品、医药、饲料、日化、皮革及纺织等行业得到广泛应用，是一类巯基蛋白酶, 广泛地存在于番木瓜的茎叶和果实中, 未成熟的乳汁中含量最高.因其含量高、稳定性好、蛋白水解能力强, 对多种蛋白质均具有很好的降解作用, 目前

已被广泛应用于各个行业.在食品中, 木瓜蛋白酶被用于肉类嫩化、啤酒澄清和鱼类加工等工艺中.由于此酶为纯天然产物, 其开发前景广阔.运用蛋白质分离纯化的一般方法可将其制备出来并进行活力鉴定。

三、木瓜蛋白酶的提取

1、过去的常规提取方法

（1）、烘干法：

在番木瓜浆液中加入保护剂，然后将浆液离心，取上清液放置于鼓风干燥箱中，在55～60℃烘干，粉碎后即得到粗酶制品。乙引等用这种方法所获得的酶得率为23.1%，但此法不利于酶活的保持，其酶活力仅为0.16×105U/g，且产品的纯度较低。

（2）单宁沉淀法：乙引等用单宁沉淀法提取了木瓜蛋白酶。先将番木瓜乳汁离心，于上清液中缓慢加入已溶解的单宁溶液，不断搅拌，使溶液中单宁达到一定浓度。静置，沉淀单宁-酶复合物，调节pH值，沉淀后进行真空干燥，得到酶制品。结果表明，这种方法生产的酶得率较低，仅有7.3%，但酶活力较高，为3.53×105U/g。但是这种方法存在环境污染等问题。

2、目前较为常见的提取方法

（1）、超滤法：谭晶等用超滤技术分离木瓜蛋白酶。先将中空纤维超滤膜洗净，经过处理后，控制一定压力和流量，进行超滤。木瓜蛋白酶是大分子物质，在超滤过程中被截留，而水及小分子杂质透过膜，从而达到分离和纯化的目的。实验结果表明，超滤后木瓜蛋白酶的活力是超滤前的1.22倍，蛋白质含量为超滤前的2.8倍，说明超滤后木瓜蛋白酶的纯度有所增加。但由于木瓜蛋白酶属于大分子物质，在超滤过程中会在膜表面聚积而产生浓差极化现象，使超滤速率逐渐下降影响酶得率。

（2）、盐析法：王丽彬等曾用硫酸铵沉淀法分离木瓜蛋白酶。在粗酶液中加入一定浓度的硫酸铵溶液进行盐析，然后调pH值，离心取沉淀，干燥，得酶产品。实验结果表明，用该法制备的木瓜蛋白酶纯度相对较高，酶的比活力达到了1184U/mg，适宜作为化妆品成分。但这种方法由于用了大量的盐，使酶中灰分增加，同时降低了木瓜蛋白酶的活性。因此，盐析法并不是理想的木瓜蛋白酶提取方法。

（3）、絮凝法：絮凝法是在木瓜乳胶水提取液中添加某种化合物，该化合物能与木瓜蛋白酶生成难溶性的复合物，从而使酶从溶液中沉淀析出。何继芹等研究了用絮凝技术纯化木瓜蛋白酶。实验结果表明，在适宜的条件下进行絮凝处理，可使木瓜蛋白酶在这步的收率达95～97%。但这种方法提取专一性不强，制得的木瓜蛋白酶纯度不高，杂质含量较高。

（4）、超声波法：超声波提取法作为一种新型的提取技术已经比较广泛地应用于天然植物有效成分的提取。超声波产生的空化效应，一方面赋予溶剂对细胞壁更大的渗透力，并强化细胞内外的质量传输，另一方面破坏细胞壁，使细胞内含物更易释放，从而强化了提取过程。超声波形成的微射流效应也是提高提取率的一个重要原因。肖贵平曾用超声波法提取木瓜蛋白酶。选择新鲜的番木瓜，清洗后切块破碎，称取果肉，打浆；果浆在一定条件下进行超声波处理，离心、除杂、过滤后，上清液进行超滤浓缩，收集酶液样品。结果表明：超声功率300W，超声时间200s，果浆质量分数30%，这时酶活力是未经超声波处理的1.71倍。采用超声波提取工艺得到的粗酶液的含量较低，含有较多杂质，经膜分离初步纯化浓缩后，还需作进一步纯化处理，这有待于进一步深入研究，以提高酶的活性和纯度。

（5）、亲和膜色谱法：亲和膜色谱技术是一种20世纪80年代末发展起来的生物大分子分离纯化的新技术，把膜分离与亲和分离结合起来，使之兼具膜分离与亲和分离的特点。聂华丽等以尼龙膜为基质，键合壳聚糖进行表面改性处理，以降低尼龙膜的非特异性吸附，并偶联染料配体Cibacron Blue F3GA，得到一种新型的亲和膜色谱材料，并用其对木瓜蛋白酶进行分离。结果表明，该亲和膜具有良好的色谱性能，对木瓜蛋白酶有较高的吸附量（235.3mg/g），使用该亲和膜对木瓜粉中的木瓜蛋白酶进行分离纯化，纯化倍数可达46.5倍。亲和膜色谱与传统的膜分离、亲

和色谱相比，不仅具有纯化倍数高、压降小，分析时间短、生物大分子在分离过程中变性机率小，允许较快的加料速度等特点，而且比柱亲和色谱更易实现规模化纯化分离。

（6）、双水相萃取：双水相萃取是利用物质在不相溶的两水相间分配系数的差异进行萃取的方法。Sarote N等人用双水相法提取了木瓜蛋白酶，结果表明，用8%的聚乙二醇和15%的硫酸铵组成的双水相体系对木瓜蛋白酶的提取效果最好，酶的比活力可达1659U/mg，收率为86.2%。双水相萃取具有目标产物收率高、易于连续化操作、不存在有机溶剂残留、分离过程经济等优点，在木瓜蛋白酶的制备中应有一席之地，但我国目前尚无这类报道。

随着木瓜蛋白酶应用的不断开发，对木瓜蛋白酶的纯度要求也越来越高。因此迫切需要特异性更大的制备木瓜蛋白酶的方法。开发双水相萃取技术，作为有效的高纯度木瓜蛋白酶的分离提取方法，是很有意义的。

四、木瓜蛋白酶在食品工业中的应用：

1、作为肉类嫩化剂：

老龄畜禽肉煮熟后，口感粗糙、坚硬，而加入嫩肉粉后，肉质就会变的松软、嫩化。嫩肉粉的主要成分之一是木瓜蛋白酶，一方面因为木瓜蛋白酶是一种半胱氨酰基蛋白酶，能降解肌原纤维和结缔组织的蛋白酶。它将肌动球蛋白和胶原蛋白降解成小分子的多肽甚至氨基酸，令其肌丝和筋腱丝断裂，使肉类变得嫩滑爽脆，从而使肉类蛋白质因结构简化而易于消化吸收；另一方面，由于

嫩化剂比较充分的发挥作用是在肉品被蒸煮的期间，温度较高，而木瓜蛋白酶最适合温度55～60℃，热稳定性强，在90℃时也不会完全失活，因此常用于生产嫩肉粉。雷昌贵等人以新鲜牛肉为原料，研究了木瓜蛋白酶对牛肉肌原纤维小片化指数（MFI）及剪切力的影响，结果表明浓度为0.007%的木瓜蛋白酶溶液对牛肉的嫩化效果最佳，主要是由于木瓜蛋白酶促进Z线的裂解，使肌原纤维小片化指数（MFI）发生显著性增加，剪切力随着贮藏时间的延长显著降低。B.M. Naveena等人曾研究了各类植物蛋白酶对水牛肉的嫩化作用，结果表明，利用木瓜蛋白酶处理过的水牛肉，其肌原纤维蛋白溶解度显著增加，剪切力值显著减少。木瓜蛋白酶由于其良好的蛋白水解能力，可将其用于多方面。在海洋捕捞中低值鱼和小杂鱼占有很大的比例，如不好好利用就会造成很大的浪费，我们可以利用木瓜蛋白酶生产浓缩水解蛋白，而且这样得到的蛋白优于整鱼肉或鱼蛋白浓缩物，具有水溶性好、低脂、低灰分、高蛋白等特点。木瓜蛋白酶还可以用于由于阻止食品的褐变，回收屠宰的动物骨头中残存的碎肉等。

2、作为啤酒品质改良剂：

主要用于改良啤酒品质。木瓜蛋白酶能水解啤酒内的蛋白质，部分水解一些已形成的复合物，产生更多的多肽或氨基酸，保证啤酒在冷冻过程中的高清澈度，同时改善啤酒口感及原有多肽和氨基酸的组成和比例，有效地改良啤酒品质。据报道，对冷冻贮存过程中的啤酒加入浓度为0.08mg/100mL的木瓜蛋白酶时澄清效

果最佳，能提高游离氨基酸含量，可使浑浊度降低68.75%，游离氨基酸苏氨酸、缬氨酸和精氨酸分别增加了8.2倍、0.2倍和1.1倍。

3、作为饼干松化剂：

在饼干、糕点中使用木瓜蛋白酶可以通过破坏巯基，降低面团筋度、提高饼干疏松度，使其成型性好，饼色油润，减少次品率、提高成品率；此外还可减少油脂和糖的用量。适用于各种风味的高、中、低档饼干、糕点及面包的制造。

4、用于调味品生产：

啤酒酵母菌是啤酒工业的一个附产物，通过木瓜蛋白酶分解而提取香味浓郁的酵母抽提物，经调味后可制得酵母调味酱，它作为一种优良的调味品提高了酵母菌的价值和利用率。

5、用于营养保健品工业：

木瓜蛋白酶用于保健食品主要有两种途径：一种途径是辅助消化，可做成肠溶片，口服以达到消除消化紊乱的目的；另一种途径是将一些含有特殊蛋白源的动植物分解制成各种营养保健液。方富永等采用木瓜蛋白酶酶解巴非蛤贝肉，结果表明酶解液中游离氨基酸含量丰富，约为923.0mg/100ml（色氨酸未计），其中必需氨基酸占33.0%。巴非蛤贝肉经复合蛋白酶水解，适当调配可制作营养丰富、海鲜风味浓郁、具有一定保健功能的口服液。

3.6用于宠物食品生产用木瓜蛋白酶对宠物食品进行处理，可以减少宠物食品的黏稠性，改善口感，增加风味。由于木瓜蛋白酶

还具有驱虫效果，也可以用番木瓜汁来驱除哺乳动物宿主肠道内的线虫。另外，木瓜蛋白酶还可以应用到化工、医药等领域。如洗衣粉等洗涤剂中加入木瓜蛋白酶能快速地清洗衣物中的血渍和汗渍。此外，木瓜蛋白酶还可以促进中药成分的有效煎出，用于辅助Rh血型的鉴定，还可用于肿瘤的辅助治疗等。

目前，木瓜蛋白酶被广泛地应用于食品行业，如肉类、啤酒、调味品等的生产。随着我国人民生活水平的提高，人们对食品安全和食品营养的问题越来越关注，而木瓜蛋白酶可用来生产安全、营养的食品，如具有保健功能的口服液等，具有良好的市场前景。

同时，为了满足各行各业对木瓜蛋白酶的需求，尤其是食品与医药行业，研究如何分离纯化得到成本低、纯度高的木瓜蛋白酶就很有意义。因此，对木瓜蛋白酶的提取和分离纯化技术进行深入的研究，提取高质量的木瓜蛋白酶具有重要的实用价值。

实验内容：

一、实验目的：

1、熟悉木瓜蛋白酶的粗提方法和原理。

2、掌握盐析和双水相萃取法的原理和步骤。

3、掌握酶活力测定的方法，并评定木瓜蛋白酶的活性。

4、学会分析总结影响实验结果的因素。

二、实验原理

根据木瓜蛋白酶的分子量及特性，通过离心烘干等技术获得木瓜蛋白酶的粗产物。再根据粗产物在双水相中分配系数的差异进行进一步的提纯。最后在紫外分光光度计中测取酶的吸光度，通过OD 值换算酶的活性。

四、 技术线路：

实验一：木瓜蛋白酶的粗提：

1、有机溶剂提取法：

1)实验原理：根据木瓜蛋白酶在不同相的分配系数不同。

2）实验步骤：称取700g木瓜乳汁,加入350m l水,拌匀,用40%NH4OH调pH至9. 0,搅拌1h,抽滤,滤液加入冷无水乙醇,使乙醇浓度为60%,搅拌均匀,置低温冰箱30m in, 2500r/m in离心15 m in,取沉淀,干燥。

2、超声波提取法：

1)实验原理：

木瓜蛋白酶是由植物细胞合成的具有催化活性和高度专一性的特殊蛋白质.超声波提取法作为一种新型的提取技术已经比较广泛地运用于天然植物有效成分的提取.在研究超声波提取木瓜蛋白酶的工艺中,发现超声波可以有效提高酶的提取率.超声波产生的空化效应,一方面赋予溶剂对细胞壁更大的渗透力,并强化细胞内外的质量传输,另一方面破坏细胞壁,使细胞内含物更易释放,从而强化了提取过程.超声波形成的微射流效应也是提高提取率的一个重要原因。

2）实验内容：

试验材料：

番木瓜;酪蛋白;L -酪氨酸;CCl3 COOH、Na2CO3、Na2HPO4 12H2O、NaH2PO4 2H2O、NaAC、HAC、NaOH、HCl、NaCl、CuSO4、EDTA、Cys、Vc.

仪器设备：

721型分光光度计;UV -2000型紫外可见分光光度计;JY92 -Ⅱ超声波细胞粉碎机;PHS -3C型精密pH计;TDL-5型低速台式大容量离心机;梅特勒-托利多PL202 -S电子天平;HH -6数显恒温水浴锅;Tianfeng-Tp10 -20实验型超滤装置。

操作步骤：

酶液制备:选择新鲜的番木瓜,清洗去皮、籽、瓤后,切块破碎,称取果肉,加入一定量的4℃蒸馏水进行打浆;果浆在一定条件下进行超声波处理,4000 r min-1离心15min;除杂过滤后,上清液选用截留分子质量为

20000 u的PP中空纤维膜进行超滤浓缩,收集酶液样品,冰箱保存备用.为保持样品的活性,超声波处理前先预冷至0 -4℃,超声波处理时采用冰浴冷却,整个过程中料液的温度尽量控制在低温状态.重复3次.佳提取工艺条件为超声波功率300W,超声处理时间200 s,果浆质量分数30%;经超声波强化提取,酶活力提高到原先的1.71倍;在以酪蛋白为底物、pH 7.5和40℃条件下,木瓜蛋白酶的Km值和Vm值分别为1.4709 mg mL-1和5.5252μg mL-1 min-1;最适温度为70 -80℃,最适pH值为5.4 -6.6;该酶在40℃以下,pH为5.4 -6.0时酶活力相对稳定;EDTA、Cys和Vc对酶活力具有激活作用,CuSO4和ZnCl2具有抑制作用,而KCl、NaCl、CaCl2、MgSO4对酶活力的影响不大。

3、乙醇提取法：

新鲜青番木瓜——〉取皮切碎——〉加30%冰水捣碎——〉过虑——〉取滤液离心15min（3500r/min，4℃）——〉取上清弃沉淀——〉加入酶活保护剂（L-cys和EDTA添加量分别为0.04mol/L和0.004mol/L）——〉加入乙醇量45%——〉调Ph为7.0——〉静置过夜——〉离心20min(5500r/min)——〉取沉淀——〉测酶活——〉真空冷冻干燥——〉粉碎——〉得粗酶。

实验二：蛋白浓度测定（Bradford法）：

1、实验原理：

蛋白与染料结合显色的原理设计的。考马斯亮蓝G-250染料在一定浓度的酸性乙醇溶液中显淡红色,当与蛋白质结合后,产生的蓝色溶液在

595nm处有最大光吸收,吸光度值与蛋白浓度成正比,因此可通过检测595nm的光吸收值的大小来计算蛋白的含量。

2、实验内容：

1）试剂配置：

（1）Bradford贮存液：称取350mg考马斯亮蓝G-250溶于100ml 95%乙醇,加入200ml磷酸,置于暗处,室温下可长期保存;

（2）、Bradford工作液：在425ml双蒸水中加入15ml 95%乙醇,30ml 85% 磷酸和30 ml Bradford贮存液。混匀后用Whatman 1号滤纸过滤,棕色瓶保存,可使用数周,但在使用前需要再过滤。标准牛血清白蛋白（BSA）配制成浓度为200ug/ml的溶液。

2）标准曲线的制定：（1）、在若干洁净试管中分别加入200ug/ml的标准品0ul、10ul, 20ul, 30ul, 40ul, 50ul 和75ul,用双蒸水补足至200ul；（2）、各管中加入2ml工作液,振荡混匀,室温放置5min,在595nm处测定吸光值；（3）、每个样本做三个平行。以每管中BSA的ug数为横坐标,吸光值为纵坐标,绘制标准曲线。

3）样品蛋白含量测定：

（1）、将待测样品稀释n和m倍,配制成浓度约为0.025~0.075mg/ml 的溶液；

（2）、取稀释过的样品200ul加入试管中,加入2ml工作液,振荡均匀,室温放置5min,在595nm处测定吸光值；

（3）、每个样本做三个平行。将测得的吸光值扣去空白后,从标准曲线上查得相应的蛋白质量,再按照各自的稀释倍数推算出蛋白浓度,取

平均值后即为样品的蛋白浓度。

实验三：木瓜蛋白酶的提纯

1、盐析法：

实验原理：

盐析法是指在药物溶液中加入大量的无机盐，使某些高分子物质的溶解度降低沉淀析出，而与其他成分分离的方法。盐析法主要用于蛋白质的分离纯化。常作盐析的无机盐有氯化钠、硫酸钠、硫酸镁、硫酸铵等。

实验内容：

1）初步采集处理在未成熟的新鲜木瓜上纵向切口约5～10个,切口约1～2 mm,收集乳汁,按1∶1量加入蒸馏水,搅拌1

h,NaOH调节至pH9.0,抽滤,滤液备用。

2）硫酸铵分级沉淀上述滤液中缓缓加入硫酸铵粉末至终浓度为20%,4℃老化30 min,8 000r/min离心5 min,弃沉淀。上清继续加硫酸铵粉末至终浓度为40%,收集沉淀,4℃老化30

min,8 000r/min离心5 min,收集沉淀,4℃用50 mmol/L,pH4.0的醋酸缓冲液透析除盐。

3）SP-sephadex C 50柱色谱上述透析产物在室温条件下上SP-sephadex C50柱(1.1 cm×20cm)进行梯度洗脱,洗脱液是含

0～1.5 mol/L NaCl的醋酸缓冲液(50 mmol/L,pH 4.0),流速为

0.5 mL/min。分部收集,检测酶活力并收集有酶活力的洗脱液,4℃

用pH6.8、0.001 mol/L磷酸盐缓冲液(BPS)透析。

4）羟基磷灰石柱色谱上述透析产物室温条件下上羟基磷灰石柱(1.1 cm×20 cm)梯度洗脱,洗脱液是0.001～0.05 mol/L

BPS(pH 6.8),流速为0.5 mL/min。分部收集,检测酶活力并收

集有酶活的洗脱液,超滤除盐浓缩,即得纯酶。

2、双水相萃取法提纯

实验原理：

两种亲水性高聚物或一种高聚物与盐类在水中能形成两层互不相溶的匀相水溶液,即双水相体系。早在年,发现,当明胶与琼脂或明胶与可溶性淀粉溶液相混时,会得到一个浑浊不透明的溶液,随之分为两相。上相富含明胶,下相富含琼脂或淀粉,且两相的主要成分都是水。这种现象被称为聚合物的不相溶性,由此产生了双水相萃取技术。

双水相萃取与水一有机相萃取的原理相似,都是基于被分离物质在两相间的选择性分配。当物质进入双水相体系后,由于表面性质、电荷作用和各种力如疏水键、氢键和离子键等的存在和环境的影响,使其在上下相中的浓度不同。物质在双水相体系中的分配系数不是一个确定的值,它要受许多因素的影响。影响蛋白质及细胞碎片在双水相体

系中分配行为的主要参数有成相聚合物的种类、成相聚合物的分子质量和总浓度、无机盐的种类和浓度、值、离子环境等。

实验内容：

1)试剂：

PEG 4000和6000，L-半肤氨酸，二硫苏糖醇DTT，磷酸二氢钠和磷酸氢二钾，30%丙烯酞胺储液，过硫酸铵，TEMED，Tris，透析袋（分子截留量3500），填料Sepharose SP Fast Flow，考马斯亮蓝G-250和考马斯亮蓝R-250，牛血清白蛋白，N-苯甲酞-DL-精氨酸对硝基苯胺盐酸盐

2）仪器：

温控摇床，恒温混匀仪，电热恒温水槽，紫外可见分光光度计，实验室Ph计，分析天平，电子天平，高速冷冻离心机，蛋白电泳系统，恒温磁力搅拌器，真空冷冻干燥机，预装柱HiTrap SP-FF(1ML)，快速蛋白纯化系统

3）实验方法：

（1）、粗酶溶液配制：

称取45g喷雾干燥的木瓜粗酶粉,在4℃下溶于半肤氨酸溶液（20Mm Cys，1Mm EDTA, PH 5.7）中。待样品充分溶解后,将溶液离心(20,000g,4℃，15minj)，收集上清。将该上清（大约45mg/ml）稀释成不同的蛋白浓度,作为初始粗酶溶液待用。

（2）、双水相体系配制：

按实验设计称取相应量的PEG（4000或6000）,盐溶液（40%w/w磷

酸盐或40%w/w硫酸铵）和4g酶溶夜，置于15ml刻度离心管中,补加去离子水至总体系质量为10g。其中,不同ph值的磷酸盐溶液由40%（w/w）K2HPO4和40%（w/w）NaH2PO4配制而得。不同PH值的酶溶液由6M HCL 或NaOH调整而得。将配制好的双水相体系放入4℃或20℃摇床中充分混合2h。将混合均匀的离心管在各自温度下离心(10,000g，15min), ,以使两相充分分离。读取上、下相体积。用注射器分别吸取一定量的上、下相,进行蛋白浓度和酶活测定。同时,将样品进行碱性蛋白非变性电泳和快速蛋白液相色谱（FPLC）检测,以验证双水相体系对木瓜蛋白酶的提纯效果.

(3)、上相中木瓜蛋白酶与成相聚合物PEG的分离：

经双水相体系分离后,木瓜蛋白酶被萃取到富含PEG的上相,因此要将木瓜蛋白酶同成相聚合物PEG分离。

本实验采用离子交换法将木瓜蛋白酶同PEG分开。离子交换填料采用Sepharose SP Fast Flow 20 ml（柱子型号Amersham Biosciences XK 16,内径16mm）。离子交换柱平衡缓冲液为A: 50 Mm NaAC PH 5.0，,洗脱缓冲液为B：50mM NaAC,1mM NaCL ph 5.0。将含有木瓜蛋白酶的上相用水稀释至0.5 mg/ml。用A 液平衡离子交换柱后,将稀释液通入50ml,待流穿物完全流过柱子后,用23%的B液洗脱,收集洗脱峰。木瓜蛋白酶在填料S SP FF上的载量为1.25mg/ml填料。将收集的洗脱峰溶液放入透析袋中）（截留分子量3500Da）,4℃在4L去离子水中充分透析24h,期间更换3次水,收集透析液,以待冻干。

（4）、木瓜蛋白酶的冷冻干燥时间测定：

取25ml透析液分别放入8个干燥的无盖培养皿中,在分析天平上准确称量各自的质量,并记录。再将各培养皿加上盖子水平放入一40℃冰箱,冷冻10h。将冷冻后的培养皿去盖,用保鲜膜包裹并在保鲜膜上均匀扎上小洞,放入真空冷冻干燥机,冻干。按一定时间间隔依次取出培养皿,称量所剩质量。原始质量与所剩质量之差即为冻干过程中的失水量。将培养皿中的残留物复溶于去离子水中,并重新定容为25ml,测定酶活。

木瓜蛋白酶活力测定方法

木瓜蛋白酶活力测定方法 分别精密量取酪蛋白溶液5ml，置3支具塞试管中，置40℃水浴中保温10分钟，各精密加入供试品溶液2ml，摇匀，置40℃水浴中，开始记时，准确反应1小时，立即精密加入三氯醋酸溶液5ml，强力振摇混匀，置40℃水浴中放置30~40分钟，使沉淀的蛋白质完全凝固，滤过，滤液作为供试品溶液。精密量取酪蛋白溶液5ml置另一具试管，于40℃水浴中保温1小时，精密加入三氯醋酸溶液5ml，强力振摇混匀，精密加入供试品溶液2ml，置40℃水浴中放置30~40分钟，滤过，滤液作为空白溶液。照分光光度法（中国药典2000年版二部附录IV A），以0.1mol/L 盐酸溶液为空白，在275nm的波长处测定空白溶液、供试品溶液和对照品溶液的吸收度，按下式计算： 效价（单位/mg）=A/As＊Cs＊12/2＊稀释倍数/W 式中A为供试品溶液的吸收度减去空白溶液的吸收度： As为酪氨酸对照品溶液的吸收度： Cs为酪氨酸对照品溶液的浓度， ug/ml W为供试品重量，mg; 在上述条件下，释放1ug的酪氨酸的酶量为一个活力单位。 试剂酪蛋白溶液：取酪蛋白1g，加0.05mol/L磷酸氢二钠溶液50ml,置沸水浴中煮30分钟，时时搅拌，冷至室温，加0.05mol/L枸椽酸溶液调节PH至6.0±0.1，并迅速搅拌，防止酪蛋白沉淀，用水稀释至100ml（临用新配）。酶稀释液：取无水磷酸氢二钠3.55g，加水400ml溶解，加乙二胺四醋酸二钠1.1g和盐酸半胱氨酸2.74g，振摇溶解，用1mol/L盐酸或1mol/L氢氧化钠溶液调节PH6.5±0.1，用水稀释至500ml,混匀（临用新配）三氯醋酸溶液:取三氯醋酸17.99g，加醋酸钠29.94g和冰醋酸18.9ml，加适量水溶解后，加水使成1000ml，摇匀。 酶活力测定对照品溶液的制备:精密称取已105℃干燥至恒重的酪氨酸对照品适量，用0.1mol/L盐酸溶液制成每1ml中约含40ug的溶液。供试品溶液的制备:取本品适量（约相当于木瓜酶活力120万单位），精密称定，加酶稀释液振摇，制成每1ml中含200~300单位的溶液，摇匀。 淀粉酶活力测定 实验技术 2008-05-27 18:01:29 阅读213 评论0字号：大中小 一、目的 淀粉是葡萄糖以α-1,4糖苷键及α-1，6 糖苷键连结的高分子多糖，是人类和动物的重要食物，也是食品、发酵、酿造、医药、 纺织工业的基本原料。 淀粉酶是加水分解淀粉的酶的总称，淀粉酶对淀粉的分解作用是工业上利用淀粉的依 据，也是生物体利用淀粉进行代谢的初级反应。小麦成熟期如遇阴雨天气，有的品种会发生

木瓜蛋白酶提取实验记录

木瓜蛋白酶实验记录 2016.11.3 实验前准备： 所需试剂的配制： 饱和硫酸铵：取150ml蒸馏水，放入冰桶中，不断加入硫酸铵固体，直至沉淀不能溶解，过滤取滤液，保存在4℃冰箱中。 酶保护剂：准确称量1.21g的半胱氨酸于100ml蒸馏水中，调节PH 至9.0，溶解半胱氨酸，再加入0.1871g的EDTA，定容至250ml，转入棕色瓶中。 预实验：确定实验的可行性 酶液提取： ①用薄的不锈钢刀片沿未成熟的番木瓜的纵线将果皮割破，深度为2~3mm，根据果实大小的不同，每个果实可以5~10条刀口。 ②将木瓜放于一个大烧杯中，使木瓜乳汁流入大烧杯中。 ③收集5ml乳汁加入95ml蒸馏水水，匀速轻柔搅拌1h，得浆液。 ④浆液用8层纱布进行过滤,将所得液分装到离心管中，用离心机在3500r/min的条件下，离心15min。 ⑤收集上清液至一洁净的试管中，既得木瓜蛋白酶原液，-20℃存取10ml酶原液。 ⑥分装木瓜蛋白酶原液，加入2ml酶保护剂（0.04mol/L的半胱氨酸和0.002mol/L的EDTA），混匀后如下表加入试剂。

对静置的酶液继续处理

2016．11.4 试剂配制 考马斯亮蓝G-250染液（0.01%）：称取0.1g考马斯亮蓝G-250固体粉末，溶于50mL 95%乙醇中（95%乙醇取实验室无水乙醇47.5mL加2.5mL蒸馏水）再加入86% 磷酸100mL，倒入1000mL容量瓶加蒸馏水定容至1000mL。静置1h后，取棕色试剂瓶用乙醇清洗干净用滤纸过滤溶液后封存。 重提木瓜蛋白酶 实验设置对照 一组开始即加入酶保护剂编号酶B*、一组加硫酸铵之前才加酶保编号酶*。 ①用薄的不锈钢刀片沿未成熟的番木瓜的纵线将果皮割破，深度为2~3mm，根据果实大小的不同，每个果实可以5~10条刀口。 ②将木瓜放于一个大烧杯中，使木瓜乳汁流入大烧杯中。 ③收集10ml乳汁加入190ml蒸馏水水，匀速轻柔搅拌1h，得浆液。 ④浆液用8层纱布进行过滤,将所得液分装到离心管中，用离心机在3500r/min的条件下，离心15min。 ⑤收集上清液至一洁净的试管中，既得木瓜蛋白酶原液，-20℃存取

木瓜蛋白酶在美白护肤中的应用

南宁东恒华道生物科技有限责任公司——专业酶制剂生产厂家 销售热线4000-0771-80 木瓜蛋白酶在美白护肤中的应用美白产品在行业中的现状 人体到了25岁以后，身体的新陈代谢功能减慢，黑色素无法正常排解，而在角质层沉积形成斑点，形成黄褐斑、黑斑和色斑等。统计资料显示，13亿人口的中国，祛斑美容产品每年的市场份额已超过100亿元,年利润在千万元以上。国内美白、祛斑类产品已成为护肤品中的主流产品之一，而美白护肤产品绝大多数属于化学试剂或植物提取物，效果有限而且副作用明显，严重影响了用户的持续使用和行业的发展。 美白产品在行业中存在的问题 美白是全世界的难题，有一些不良商家为了使护肤品达到良好的美白效果，在护肤品中添加一些金属元素如汞、铅等。添加汞后，汞化合物会破坏表皮层的酵素活动，使黑色素无法形成。铅的氧化物具有一定遮盖作用，也可用于美白。如果化妆品中添加了砷、汞、铅，长期使用对人体造成的损害最大。在SK—II 之后，又有4大著名化妆品品牌(迪奥、雅诗兰黛、兰蔻、倩碧)的6款粉饼产品被香港媒体披露含有重金属铬和钕。消费者不仅感到恐惧，也对化妆品的安全性产生怀疑。 木瓜蛋白酶在行业中的应用 木瓜酶是从番木瓜水果中提取而得含有多种生物酶的美白去斑生物产品，主要作用为嫩肤及美白去斑。其生物机理学： 第一，木瓜酶作用于人体皮肤老化角质层，促使其分解退化、去除，达到嫩肤效果及促进细胞生长的效果，且木瓜酶水解物在皮肤表层形成一层氨基酸衍生物薄膜，使肌肤保持润湿与光滑； 第二，木瓜酶易于与形成色斑的黑色素中的铜离子形成络合物，减少黑色素的形成和去除色斑的黑色素，且木瓜酶水解的三钛物质可直接抑制形成黑色素的络氨酸活性，消除自由基作用，从而达到美白去斑的效果。 归结起来，木瓜酶通过去除老化皮肤角质层及与色斑中铜离子快速反应，抑制形成黑色素的络氨酸活性和去除氧化自由基，达到嫩肤美白去斑的功效。 1

木瓜蛋白酶的提取

木瓜蛋白酶的提取、分离纯化及其生物学研究综述及实验方法 13生物技术第二大组第二小组 组员：王玓玥（组长）、王子贺、王思瑶、王宇涛、王守鑫、谭国栋一、研究背景： 在经济飞速发展的今天，人们的生活水平已远远不只在于吃饱穿暖，食品的安全和营养问题受到人们越来越多的关注，绿色健康的生活也成为大家共同的追求，木瓜蛋白酶以它自身耐热及特殊结构等特点被广泛的用于食品行业，如何分离纯化得到高纯度低成本的木瓜蛋白酶则是人们现在研究的重点，本小组便也以此为研究主题展开实验。 二、木瓜蛋白酶基本介绍：木瓜蛋白酶，又称木瓜酶，是一 种蛋白水解酶。木瓜蛋白酶是番木瓜中含有的一种低特异性蛋白水解酶，广泛地存在于番木瓜的根、茎、叶和果实内，其中在未成熟的乳汁中含量最丰富。木瓜蛋白酶的活性中心含半胱氨酸，属于巯基蛋白酶，它具有酶活高、热稳定性好、天然卫生安全等特点，这种蛋白水解酶，分子量为23406，由一种单肽链组成，含有212个氨基酸残基。至少有三个氨基酸残基存在于酶的活性中心部位，他们分别是Cys25、His159和Asp158，当Cys25被氧化剂氧化或与金属离子结合时，酶的活力被抑制，而还原剂半胱氨酸（或亚硫酸盐）或EDTA能恢复酶的活力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；木瓜蛋白酶溶于水和甘油，水溶液为无色或淡黄色，有时呈乳白色；几乎不溶于乙醇、氯仿和乙醚等有机溶剂。木瓜蛋白酶是一种含巯基(-SH)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，但几乎不能分解蛋白胨。木瓜蛋白酶的最适合PH值6～7(一般3～9.5皆可)，在中性或偏酸性时亦有作用，等电点（pI）为8.75；木瓜蛋白酶的最适合温度55～65℃(一般10～85℃皆可)，耐热性强，在90℃时也不会完全失活；受氧化剂抑制，还原性物质激活。。另外六个半胱氨酸残基形成了三对二硫键,且都不在活性部位。纯木瓜蛋白酶制品可含有：（1）木瓜蛋白酶，分子量21000，约占可溶性蛋白质的10%；（2）木瓜凝乳蛋白酶，分子量26000，约占可溶性蛋白质的45%；（3）

木瓜蛋白酶酶活力检测方法

木瓜蛋白酶酶活力检测方法 南宁庞博生物工程有限公司企业标准 Q/NPB 01-2019 食品添加剂木瓜蛋白酶制剂 1、范围 本标准规定了食品添加剂木瓜蛋白酶制剂的原辅料要求、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存。 本标准适用于以木瓜果乳汁为原料，添加葡萄糖，经浸泡提取、过滤、浓缩、干燥、调配粉碎、包装等工艺制成的食品添加剂木瓜蛋白酶制剂。 2、规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 191-2019 包装储运图示标志 GB/T 601-2002 化学试剂标准滴定溶液的制备 GB/T 602-2002 化学试剂杂质测定用标准溶液的制备 GB/T 603-2002 化学试剂试验方法中所用制剂及制品的制备 GB 2760 食品添加剂使用卫生标准 GB/T 4789.2-2019 食品卫生微生物检验菌落总数的测定 GB/T 4789.3-2019 食品卫生微生物检验大肠菌群计数 GB/T 4789.4-2019 食品卫生微生物检验沙门氏菌检测 GB/T 4789.6-2019 食品卫生微生物检验致泻大肠埃希氏菌检测 GB/T 4789.10-2019 食品卫生微生物检验金黄色葡萄球菌检验 GB/T 5009.3-2019 食品中水分的测定 GB/T 5009.74-2019 食品添加剂中重金属限量试验 GB/T 5009.75-2019 食品添加剂中铅的测定 GB/T 5009.76-2019 食品添加剂中砷的测定 GB 5749-2019 生活饮用水卫生标准 GB/T 6682-2019 分析实验室用水规格和试验方法 GB 7718 预包装食品标签通则 GB/T 8170-2019 数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB/T 20880-2019 食用葡萄糖 JJF 1070 定量包装商品净含量检验规则 NY/T 691-2019 番木瓜

木瓜蛋白酶的提取纯化实验报告

木瓜蛋白酶的分离纯化 一、目的 （1）它是利用未成熟的番木瓜（Carica papaya）果实中的乳汁中提取粗酶液，并进一步纯化，获得高纯度的木瓜蛋白酶。 （2）通过此次试验，熟悉掌握木瓜蛋白酶分离纯化的基本步骤和原理，了解离心分离，萃取等实验技术。 二、原理 木瓜蛋白酶（ Papain ）是一种巯基蛋白酶，它分解比胰脏蛋白水解酶更多、更广泛的蛋白底物。它也具有脂酶活力。其分子量约为 23000 左右。在 25 ℃ , pH6.2 时， 1 分钟生成1umol酪氨酸的酶量为 1 单位。木瓜蛋白酶是单条肽链，有 211 氨基酸残基折叠成两部分形成裂缝，酶分子只有 1 个巯基，对酶活力是必需的，激活剂有半胱氨酸，硫化物，亚硫酸盐和 EDTA ；抑制剂有巯基试剂，包括重金属和羧基试剂和过氧化氢。 酪蛋白是一种蛋白质，它被木瓜蛋白酶降解生成的酪氨酸在紫外光区275nm 处有吸收峰，根据测定 275nm 处的吸收值，可以判定木瓜蛋白酶的酶活力。吸收值的大小与酪氨酸含量的多少有关，吸收值大说明酪氨酸含量高，也就是说木瓜蛋白酶分解的酪蛋白多，酶活力高。 三、实验材料

番木瓜汁；PEG (聚乙二醇，分子量为6000)； (NH4)2SO4；三氯乙酸(TCA)；酪氨酸；考马斯亮蓝 四、仪器设备 （ 1 ）离心机 4000-1000rpm （冷冻式或非冷冻式） （ 2 ） 752 紫外分光光度计 （ 3 ）水浴箱 （ 4 ）冰箱 （ 5 ）榨汁机 五、玻璃器皿（以组为单位） 试管（ 6 ）， 100 mL 烧杯（ 2 ），吸管（ 1 ）、玻棒（ 1 ），试剂瓶（ 1000 mL 、 500 mL 、 250 mL 等），移液管或移液器 5mL(1) 、 1mL(2) 、 0.5mL （ 1 ），漏斗（ 3 ），滤纸（ 3-6 ）等 六、实验试剂配制及实验步骤 （一）酪氨酸的标准曲线

木瓜蛋白酶

发酵工程与设备课程论文 题目木瓜蛋白酶 班别学号 姓名 成绩

木瓜蛋白酶 摘要：木瓜蛋白酶是一种能分解蛋白质的蛋白酶。先了解木瓜蛋白酶的制备及保存，接着分析它的化学修饰和酶活力的影响。最后，木瓜蛋白酶的固定化及方法以及它在各个行业的应用。Abstract: Papain is a protease that breaks down proteins.To understand the preparation and preservation of papain and then analyzed its chemical modification and enzyme activities.Finally, the immobilized papain and the method and its application in various industries 关键字：木瓜蛋白酶化学修饰酶活力固定化行业的应用Keywords:papain Chemical modification enzyme immobilization industry applications 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。 作为植物来源的蛋白酶来说，此酶研究进展的最快。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，分子量为23400，氨基酸残基数212。 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

木瓜汁中提取木瓜蛋白酶--实验设计

木瓜汁中提取木瓜蛋白酶 一、粗酶制备（冻存、调整浓度） 1.蛋白质浓度（考xx蓝法） 二、纯化和固定化 1.双水相（PEG/磷酸盐）萃取，再过阳离子纯化； 2.粗酶直接亲和磁珠纯化和固定化（咪唑梯度洗，电泳看效果）； 3.先双水相，取PEG相（上清）用亲和磁珠纯化和固定化； 三、纯度 1.快速蛋白质液相色谱； 2.非变性碱性蛋白质电泳； 四、酶活性 1.水解酪蛋白活性（固定化率和活力回收率、固定化酶的温度、pH等、重复使用）； 2.水解IgG检测特异性； 五、载体/相表征 亲和磁珠：TEM、粒径、电势、磁滞回线、红外； 双水相： 一、xx木瓜制备粗酶[1,2] 1.新鲜的木瓜用去离子水洗干净，再用不锈钢刀在果实上做了4到6个纵向2-3mm深的切口，让分泌出的乳胶顺着果实向下滴入冰浴的烧杯中。-20 ℃存放。（或者10mL汁液加90mL pH 6.0的PBS，搅拌15min，4℃9000×g离心取上清（除去不溶物），最后测定并调整上清中的蛋白质的浓度。）

2.将解冻后的乳胶与40mM半胱氨酸按3:1(w/v)的比例混合，用6MHCl将悬浮液调整为pH 5.6，在4 ℃搅拌15 min，过滤并用6 M NaOH将滤液pH调整为9.0，4 ℃ 9000×g离心取上清（除去不溶物），最后测定上清中的蛋白质含量，然后用水/PBS调节。可省略。 3. [1]NitsawangS,Hatti- KaulR,KanasawudP.PurificationofpapainfromCaricapapayalatex:Aqueoustwo-phaseextractionversustwo-stepsaltprecipitation[J].Enzyme & Microbial Technology, 2006, 39(5):1103-1107. [2] Rocha M V, Giacomo M D, Beltramino S, et al. A sustainable affinity partitioningprocess to recover papain from Carica papaya, latex using alginate as macro-ligand[J].Separation & Purification Technology, 2016, 168:168-176.

木瓜蛋白酶中英文对照

Papain Papain [9001-73-4] Papain is a purified proteolytic substance derived from Carica papaya Linné(Fam.caricaceae).papain,when assayed directed herein, contains not less than 6000 units per mg. Papain of a higher digestive power may be reduced to the official standard by admixture with papain of lower activity ,lactose,or other suitable diluents. One USP Unit of papain is the activity that releases the of 1μg of tyrosine from a specified casein substance under the conditions of the Assay， using the enzyme concentration that liberates 40μg of tyrosine per mL of test solution. Packaging and storage－Preserve in tight,light-resistant containers in a cool place. USP reference standards (11)—USP papain RS. pH<791>:between 4.8 and 6.2 in a solution (1 in 50). Loss on drying <731>—Dry it in a vacuum oven at 60℃ for 4 hours : it losses not more than 7.0% of its weight. Assay (casein digestive power)— Dibasic sodium phosphate.,0.05M—dissolve 7.1g of anhydrous dibasic sodium phosphate in water to make 1000mL.add 1 drop of toluene as a preservative. Citric acid,0.05M—dissolve 10.5g of citric acid monohydrate in water to make 1000mL. Add 1 drop on toluene as a preservative. Casein substrate—Disperse 1 g of Hammersten-type casein in 50 mL on 0.05M Dibasic sodium phosphate. Place in a boiling water bath for 30 minutes with occasional stirring.Cool to room temperature ,and add 0.05 M Citric acid to adjust to a pH of 6.0±0.1.stir the solution rapidly and continuously during the addition of the 0.05M Citric acid to prevent precipitation of the casein. Dilute with water to 100 mL .prepare fresh daily. Buffer solution (Phosphate-Cysteine Disodium ethylenediaminetetraacetate Buffer)

木瓜蛋白酶

木瓜蛋白酶 一、名称和属性 广义的木瓜酶指的是木瓜蛋白酶（Papain）、木瓜凝乳蛋白酶（Chymopapain）、淀粉酶（Amylase）等等组成的复合酶，这里主要讨论木瓜蛋白酶。木瓜蛋白酶（Papain），或简称木瓜酶、木瓜酵素，又称嫩精或木瓜粉，是存在于木瓜果实中的一种半胱氨酸酶，属于蛋白水解酶。 二、作用机制 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；木瓜蛋白酶溶于水和甘油，水溶液为无色或淡黄色，有时呈乳白色；几乎不溶于乙醇、氯仿和乙醚等有机溶剂。木瓜蛋白酶是一种含巯基(-SH)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，但几乎不能分解蛋白胨。 木瓜蛋白酶的剪切肽键的机制包括：在His-159作用下Cys-25去质子化，而Asn-158能够帮助His-159的咪唑环的摆放，使得去质子化可以发生；然后Cys-25亲核攻击肽主链上的羰基碳，并与之共价连接形成酰基－酶中间体；接着酶与一个水分子作用，发生去酰基化，并释放肽链的羰基末端。 三、应用情况 木瓜酶具有纯天然、无毒无害、使用安全等功能特性，而被广泛用于食品、美容化妆品、医药保健品、日化品、饲料、皮革、纺织品等行业，并远销日本、韩国、美国、俄罗斯、马来西亚等国外市场。 国际上FAO／WHO把木瓜蛋白酶列为A级食品添加剂，其使用量可不受限制；中国食品添加剂标准化技术委员会也已批准将木瓜蛋白酶列入使用品种。 3.1食品行业 木瓜蛋白酶主要被用于将硬的肉纤维（蛋白质组成）切断，并且该用途已经被南美洲的土著居民使用了数千年。该酶是嫩肉粉（在大多数的超级市场都可以买到）的成分之一。 3.2生化行业 木瓜蛋白酶在准备细胞培养液（cell culture）的第一步中被用于分离细胞。用酶处理小组织块10分钟后，就可以将连接细胞的细胞外基质打断；然后再用蛋白酶抑制剂来停止反应，防止木瓜蛋白酶进一步裂解细胞本身；最后用Pasteur pipette将组织块打散为单细胞悬浮液。 3.3医药行业

木瓜蛋白酶提取实验方案

实验设计 题目：木瓜蛋白酶的提取,纯化分离及其生物学研究 一、实验原理： 木瓜蛋白酶（papain）又称木瓜酶，广泛存在于番木瓜的根、茎、叶和果实，未成熟果实的乳汁中含量最丰富。是一种含疏基（-SH）肽链的内切酶，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；同时还具有合成的功能，能把蛋白水解物合成为类蛋白质。工业用的木瓜蛋白酶一般都是未经纯化的多酶体系。现已知经木瓜乳汁干燥而得的木瓜蛋白酶至少含有四种主要酶类：木瓜蛋白酶（papain）、木瓜凝乳蛋白酶（chymopapain）、木瓜蛋白酶Ω（papaya proteinaseΩ）、木瓜凝乳蛋白酶M（chymopapain M），其中木瓜凝乳蛋白酶的含量最多，占可溶性蛋白的45%。 木瓜蛋白酶易溶于水和甘油，水溶液为无色或淡黄色，有时呈乳白色；几乎不溶于有机溶剂。它的最适pH值为5.7（一般3～9.5皆可），在中性或偏酸性时亦有作用；最适温度为55～60℃（一般10～85℃皆可），耐热性强，在90℃时也不会完全失活；受氧化剂抑制，还原性物质激活。本实验主要采取有机溶剂沉淀法结合硫酸铵分级沉淀法来提取番木瓜中的木瓜蛋白酶。

有机溶剂沉淀法：有机溶剂能降低溶液的电解常数，从而增加蛋白质分子上不同电荷的引力，导溶解度的降低，另外，有机溶剂与水的作用，能破坏蛋白质的水化膜，故蛋白质在一定浓度的有机溶剂中的溶解度差异而分离的方法。有机溶剂分段沉淀法它常用于蛋白质或酶的提纯。使用的有机溶剂多为乙醇和丙酮。高浓度有机溶剂易引起蛋白质变性失活，操作必须在低温下进行，并在加入有机溶剂时注意搅拌均匀以避免局部浓度过大。 硫酸铵分级沉淀法：硫酸铵沉淀法可用于从大量粗制剂中浓缩和部分纯化蛋白质。高浓度的盐离子在蛋白质溶液中可与蛋白质竞争水分子，从而破坏蛋白质表面的水化膜，降低其溶解度，使之从溶液中沉淀出来。各种蛋白质的溶解度不同，因而可利用不同浓度的盐溶液来沉淀不同的蛋白质。这种方法称之为盐析。盐析时溶液PH在木瓜蛋白酶等电点时（PI=8.75）则效果最好，盐浓度通常用饱和度来表示。硫酸铵因其溶解度大，温度系数小和不易使蛋白质变性而应用最广。 木瓜蛋白酶活力测定： 蛋白酶在一定条件下不仅能够水解蛋白质中的肽键，也能够水解酰胺键和酯键，因此可用蛋白质或人工合成的酰胺及酯类化合物作为底物来测定蛋白酶的活力。本实验选用酪蛋白为底物，测定微生物蛋白酶水解肽键的活力。酪蛋白经蛋白酶作用后，降解成相对分子质量较小的肽和氨基酸，在反应混合物中加入三氯乙酸溶液，相对分子质量较大的蛋白质和肽就沉淀下来，相对分子质量较小的肽和氨基酸仍

木瓜蛋白酶最适PH值和温度

木瓜蛋白酶最适PH值和温度 木瓜蛋白酶﹙Papain﹚是由种植的番木瓜未成熟果实中割取乳液经采用生物技术提取、微滤、超滤、冷冻干燥提练而得的纯天然、健康、安全、高效的生物酶制剂。本品是蛋白酶混合物，含木瓜蛋白酶、木瓜凝乳酶、木瓜肽酶。有很强的蛋白水解催化活性及凝乳、溶菌活性，还具备脂解能力及蛋白合成能力，主要是催化蛋白质水解，切割分解点很多，优先分解精氨酸，苯丙氨酸的肽鍵。木瓜蛋白酶是由212个氨基酸组成，分子量为21000，属于含疏基﹙—SH﹚肽链内切酶，由于木瓜蛋白酶具有酶活高，热稳定性好，可广泛应用于食品、医药、日化、饲料、皮革及纺织等行业。 一、酶解原理 在一定温度，PH值及底物浓度下，木瓜蛋白酶能够分解蛋白质生成蛋白胨，多肽及氨基酸等物质。 二、活力定义 紫外光分光度法：在测定条件（37±0.2℃；PH值7.0）每分钟水解酪蛋白释出的三氯乙酸可溶物在275nm波长有吸光度与1微克酪氨酸的吸光度相当时，所需的酶量即为一个活力单位，用u/g表示。 三．木瓜酶最适PH值 木瓜蛋白酶的最适pH值：每个酶都有最适pH，在此pH下催化反应的速率是它的最高值。木瓜蛋白酶可进行催化反应的pH作用范围是3.5~9，最适pH范围是5~7。 四、木瓜酶最适温度 木瓜蛋白酶的最适温度：木瓜蛋白酶最佳温度是50~60℃，最佳的温度必然受作用时间的影响，较短的作用时间必须有较高的最适温度，较长的作用时间必须有较低的最适作用温度，这是木瓜蛋白酶与其他酶类的共同特点。 木瓜蛋白酶的有效作用温度范围是20~80℃。这个温度范围既适合木瓜乳汁生产粗酶的温度，也适合木瓜蛋白酶在一定条件下的活性反应作用。超过80℃时，木瓜蛋白酶活性会下降，当温度升到90℃时木瓜蛋白酶会钝化。

木瓜蛋白酶的提取及应用研究进展

木瓜蛋白酶的提取及应用研究进展 赵电波，陈茜，张丽尧 (郑州轻工业学院食品与生物工程学院，河南郑州450002) 摘要：本文主要介绍木瓜蛋白酶的组成，重点阐述提取方法、提取工艺的研究进展，进一步介绍木瓜蛋白酶在食品工业特别是在食品加工中的应用，并对其在医药、化工及未来食品加工方面的应用前景进行展望。 关键词：木瓜蛋白酶；提取工艺；食品加工；应用 Progress of Extraction and Application of Technology of PapainZHAO Dianbo, CHEN Xi, ZHANG Liyao（College of Food and Biotechnology Engineering, Zhengzhou University of Light Industry, HenanZhengzhou 450002, P. R. China）Abstract: The composition of papain was described, and its extraction methods, research of extractiontechnology had been highlighted. Applications of papain in food industry, particularly in food processing itwas further described, and its applicationsinpharmaceutical, chemical industry and the future prospects offood processing have been prospected in this article.Key words: papain;extractiontechnology; food processing; application 中图分类号：TS201.1文献标识码：A文章编号：1001-8123(2010)11-0019-05 木瓜蛋白酶（papain）来源于未成熟番木瓜（Carica papaya）果实的新鲜乳汁，是一种含疏基（-SH）肽链的内切酶，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；同时还具有合成的功能，能把蛋白水解物合成为类蛋白质。工业用的木瓜蛋白酶一般都是未经纯化的多酶体系。现已知经木瓜乳汁干燥而得的木瓜蛋白酶至少含有四种主要酶类：木瓜蛋白酶（papain）、木瓜凝乳蛋白酶（chymopapain）、木瓜蛋白酶Ω（papaya proteinaseΩ）、木瓜凝乳蛋白酶M（chymopapain M）[1]，其中木瓜凝乳蛋白酶的含量最多，占可溶性蛋白的45%。木瓜蛋白酶易溶于水和甘油，水溶液为无色或淡黄色，有时呈乳白色；几乎不溶于有机溶剂。它的最适pH值为5.7（一般3～9.5皆可），在中性或偏酸性时亦有作用；最适温度为55～60℃（一般10～85℃皆可），耐热性强，在90℃时也不会完全失活；受氧化剂抑制，还原性物质激活。1木瓜蛋白酶的提取工艺 1.1过去的常规提取方法 木瓜蛋白酶最原始的提取方法是烘干法，就是在番木瓜浆液中加入保护剂，然后将浆液离心，取上清液放置于鼓风干燥箱中，在55～60℃烘干，粉碎后即得到粗酶制品。乙引等[2]用这种方法所获得的酶得率为23.1%，但此法不利于酶活的保持，其酶活力仅为0.16×105U/g，且产品的纯度较低。木瓜蛋白酶的提取也曾广泛采用单宁沉淀法，乙引等[2] 用单宁沉淀法提取了木瓜蛋白酶。先将番木瓜乳汁离心，于上清液中缓慢加入已溶解的单宁溶液，不断搅拌，使溶液中单宁达到一定浓度。静置，沉淀 单宁-酶复合物，调节pH值，沉淀后进行真空干燥，得到酶制品。结果表明，这种方法生产的酶得率较低，仅有7.3%，但酶活力较高，为3.53×105U/g。但是这种方法存在环境污染等问题。1.2目前较为常见的提取方法 目前生产中多采用超滤、絮凝、盐析等方法提取木瓜蛋白酶。 1.2.1超滤法提取木瓜蛋白酶

木瓜蛋白酶的提取及应用研究进展_New

木瓜蛋白酶的提取及应用研究进展

木瓜蛋白酶的提取及应用研究进展 赵电波，陈茜，张丽尧 (郑州轻工业学院食品与生物工程学院，河南郑州450002) 摘要：本文主要介绍木瓜蛋白酶的组成，重点阐述提取方法、提取工艺的研究进展，进一步介绍木瓜蛋白酶在食品工业特别是在食品加工中的应用，并对其在医药、化工及未来食品加工方面的应用前景进行展望。 关键词：木瓜蛋白酶；提取工艺；食品加工；应用 Progress of Extraction and Application of Technology of PapainZHAO Dianbo, CHEN Xi, ZHANG Liyao（College of Food and Biotechnology Engineering, Zhengzhou University of Light Industry, HenanZhengzhou 450002, P. R. China）Abstract: The composition of papain was described, and its extraction methods, research of extractiontechnology had been highlighted. Applications of papain in food industry, particularly in food processing itwas further described, and its applicationsinpharmaceutical, chemical industry and the future prospects offood processing have been prospected in this article.Key words: papain;extractiontechnology; food processing; application 中图分类号：TS201.1文献标识码：A文章编号：1001-8123(2010)11-0019-05 木瓜蛋白酶（papain）来源于未成熟番木瓜（Carica papaya）果实的新鲜乳汁，是一种含疏基（-SH）肽链的内切酶，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；同时还具有合成的功能，能把蛋白水解物合成为类蛋白质。工业用的木瓜蛋白酶一般都是未经纯化的多酶体系。现已知经木瓜乳汁干燥而得的木瓜蛋白酶至少含有四种主要酶类：木瓜蛋白酶（papain）、木瓜凝乳蛋白酶（chymopapain）、木瓜蛋白酶Ω（papaya proteinaseΩ）、木瓜凝乳蛋白酶M（chymopapain M）[1]，其中木瓜凝乳蛋白酶的含量最多，占可溶性蛋白的45%。木瓜蛋白酶易溶于水和甘油，水溶液为无色或淡黄色，有时呈乳白色；几乎不溶于有机溶剂。它的最适pH值为5.7（一般3～9.5皆可），在中性或偏酸性时亦有作用；最适温度为55～60℃（一般10～85℃皆可），耐热性强，在90℃时也不会完全失活；受氧化剂抑制，还原性物质激活。1木瓜蛋白酶的提取工艺 1.1过去的常规提取方法 木瓜蛋白酶最原始的提取方法是烘干法，就是在番木瓜浆液中加入保护剂，然后将浆液离心，取上清液放置于鼓风干燥箱中，在55～60℃烘干，粉碎后即得到粗酶制品。乙引等[2]用这种方法所获得的酶得率为23.1%，但此法不利于酶活的保持，其酶活力仅为0.16×105U/g，且产品的纯度较低。木瓜蛋白酶的提取也曾广泛采用单宁沉淀法，乙引等[2] 用单宁沉淀法提取了木瓜蛋白酶。先将番木瓜乳汁离心，于上清液中缓慢加入已溶解的单宁溶液，不断搅拌，使溶液中单宁达到一定浓度。静置，沉淀 单宁-酶复合物，调节pH值，沉淀后进行真空干燥，得到酶制品。结果表明，这种方法生产的酶得率较低，仅有7.3%，但酶活力较高，为3.53×105U/g。但是这种方法存在环境污染等问题。1.2目前较为常见的提取方法 目前生产中多采用超滤、絮凝、盐析等方法提取木瓜蛋白酶。 1.2.1超滤法提取木瓜蛋白酶

木瓜蛋白酶的研究进展

木瓜蛋白酶的研究进展2010-2011学年第2学期《食品添加剂》课程论文 得分

摘要 木瓜蛋白酶是一种重要的生化产品，具有较高的热稳定性。在食品工业中主要用于啤酒和其他酒类的澄清，肉类嫰化，饼干、糕点松化及蛋白质水解生产等，在医药工业中也有广泛的用途, 还用于饲料、纺织及制革等领域。由于木瓜蛋白酶价格昂贵并且无法重复利用,促使人们研究和制备固定化木瓜蛋白酶。 关键字:木瓜蛋白酶固定化食品工业

1.木瓜蛋白酶的概述 木瓜蛋白酶（papain）简称木瓜酶，又称为木瓜酵素，别名番木瓜酶,木瓜朊酶,番瓜酵素。木瓜酶，是一种蛋白水解酶，可将抗体分子水解为3个片段。是番木瓜中含有的一种低特异性蛋白水解酶，活性中心含半胱氨酸，属巯基蛋白酶，应用于啤酒及食品工业。 纯木瓜蛋白酶系由212个氨基酸组成的单链蛋白质，相对分子质量为23.406。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。 2.木瓜蛋白酶的特点 木瓜蛋白酶溶于水和甘油，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。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。最适合PH值5.7(一般3～9.5皆可)，在中性或偏酸性时亦有作用，等电点18.75；最适合温度55～60℃(一般10～85℃皆可)，耐热性强，在90℃时也不会完全失活；受氧化剂抑制，还原性物质激活酪蛋白被木瓜蛋白酶降解生成的酪氨酸在紫外光区 275nm 处有吸收峰。 3.木瓜蛋白酶的作用机制 作用方式：木瓜蛋白酶是一种内切酶，能随机水解淀粉、可溶性糊精以及低聚糖中的a-1,4糖苷键。酶作用后可使糊化淀粉的粘度迅速下降，水解生成糊精及少量葡萄糖和麦芽糖。 木瓜蛋白酶papain属巯基蛋白酶，具有较宽的底物特异性，作用于蛋白质中L-精氨酸、L-赖氨酸、甘氨酸和L-瓜氨酸残基羧基参与形成的肽键。此酶属内肽酶，能切开全蛋蛋白质分子内部肽链—CO—NH—生成分子量较小的多肽类。存在于木瓜胚乳中的蛋白酶。EC3．4．22．2。作为植物来源的蛋白酶来说，此酶研究进展的最快。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。 木瓜蛋白酶（Papain）是利用未成熟的番木瓜（Carica papaya）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(-SH)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。 木瓜蛋白酶的剪切肽键的机制包括：在His-159作用下Cys-25去质子化，而Asn-158能够帮助His-159的咪唑环的摆放，使得去质子化可以发生；然后Cys-25亲核攻击肽主链上的羰基碳，并与之共价连接形成酰基－酶中间体；接着酶与一个水分子作用，发生去酰基化，并释放肽链的羰基末端。 4.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，广泛适用于如：鸡、猪、牛、海产品、血制品、大豆、花生等动植物蛋白酶解、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

木瓜蛋白酶应用及研究进展

木瓜蛋白酶应用及研究进展 摘要本文主要介绍了木瓜蛋白酶的作用机理，在医药、食品、化工、科研等方面的应用，以及在木瓜蛋白酶的固定等方 面的最新研究进展。 关键字木瓜蛋白酶应用酶的固定化发展 一、简介 木瓜蛋白酶，是一种蛋白水解酶，可将抗体分子水解为3个片段。是番木瓜中含有的一种低特异性蛋白水解酶，活性中心含半胱氨酸，属巯基蛋白酶，主要应用于啤酒及食品工业。 二、作用机理 木瓜蛋白酶属巯基蛋白酶，具有较宽的底物特异性，作用于蛋白质中L-精氨酸、L-赖氨酸、甘氨酸和L-瓜木瓜蛋白酶氨酸残基羧基参与形成的肽键。这种酶属于内肽酶，能切开蛋白质分子内部肽链—CO—NH—生成分子量较小的多肽类。是一种存在于木瓜胚乳中的蛋白酶。作为植物来源的蛋白酶来说，此酶研究进展的最快。木瓜蛋白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，分子量为23400，氨基酸残基数212。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。这种酶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(-SH)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。最适合PH值5.7(一般3～9.5皆可)，在中性或偏酸性时亦有作用，等电点18.75；最适合温度55～60℃(一般10～85℃皆可)，耐热性强，在90℃时也不会完全失活；受氧化剂抑制，还原性物质激活。

木瓜蛋白酶的开发与应用

木瓜蛋白酶的开发与应用 作者：吉财（学院：制药工程专业：制药工程） [摘要]研究了木瓜蛋白酶生产工艺中的几个重要环节G 结果表明: 用丹宁沉淀法既可提高产品产量又可保持产品质量; 硫代硫酸钠和半胱氨酸是木瓜蛋白酶活性的有效保护剂可使酶活性比对照提高2. 39倍; 提取过程中用抗坏血酸~ EDTANa2 和氯化钠可有效地提高产品的活性和质量G 关键词：木瓜蛋白酶；木瓜凝乳酶；固定化酶；嫩肉粉 The development and application of papain The author：jicai（College：Pharmaceutical engineering Pofessional:Pharmaceutical engineering ) [Pick to]Papain were studied in the process of production of several important links G results show that with tannin precipitation can improve products production and can keep the quality of the products; Sodium thiosulfate and cysteine is the activity of papain and effective protective agent Higher than that of contrast can make the enzyme activity 2. 39 times; Extraction process with ~ EDTANa2 ascorbic acid and sodium chloride can effectively improve the product quality of activity and G Key words:Papain;Papaya rennet; Immobilized enzyme; Tender meat powder 木瓜蛋白酶（papain）来源于未成熟番木瓜（Carica papaya）果实的新鲜乳汁，是一种含疏基（-SH）肽链的内切酶，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；同时还具有合成的功能，能把蛋白水解物合成为类蛋白质。工业用的木瓜蛋白酶一般都是未经纯化的多酶体系。现已知经木瓜乳汁干燥而得的木瓜蛋白酶至少含有四种主要酶类：木瓜蛋白酶（papain）、木瓜凝乳蛋白酶（chymopapain）、木瓜蛋白酶Ω（papaya proteinaseΩ）、木瓜凝乳蛋白酶M（chymopapain M）[1]，其中木瓜凝乳蛋白酶的含量最多，占可溶性蛋白的45%。木瓜蛋白酶易溶于水和甘油，水溶液为无色或淡黄色，有时呈乳白色；几乎不溶于有机溶剂。它的最适pH值为5.7（一般3～9.5皆可），在中性或偏酸性时亦有作用；最适温度为55～60℃（一般10～85℃皆可），耐热性强，在90℃时也不会完全失活；受氧化剂抑制，还原性物质激活。 1 木瓜蛋白酶的分离与纯化 1.1木瓜蛋白的组分 \ 工业用的木瓜蛋白酶一般都是未经纯化的多酶体系。由木瓜乳胶提取粗制酶,除含有木瓜蛋白酶外,还含有半耽氨酸蛋白酶、纤维素酶、溶菌酶、谷氨酞胺以及