木瓜酶活性的提高对蛋白质水解效果

木瓜蛋白酶水解鱼蛋白酶解产物抗氧化活性研究胡二坤1 ，郭兴凤2，郑 慧2，段 飞1（1.河南职业技术学院烹饪食品与健康学院，河南郑州 450046；2.河南工业大学粮油食品学院，河南郑州 450001）摘 要：研究了鱼蛋白酶解产物的抗氧化能力，通过单因素和正交试验，得到酶反应的最佳工艺条件为底物浓度15 %、加酶量5 %、水解pH 7、水解时间3.0 h 、温度为50 ℃。

在此条件下鱼蛋白水解产物抗氧化活性较好，其DPPH·清除率为68.38 %。

关键词：木瓜蛋白酶；鱼肉蛋白；酶水解；正交试验Study on antioxidant activity of hydrolyzed fish proteolysis product ofpapainHU Er-kun 1, GUO Xing-feng 2, ZHENG Hui 2, DUAN Fei 1(1. School of Culinary Food and Health, Henan Polytechnic, Zhengzhou 450046, Henan, China; 2. College of Food Science and Engineering, Henan University of Technology, Zhengzhou 450001, Henan,China )Abstract: The antioxidant ability of fish protein protolysates was studied. On the basis of single factor, orthogonal experiment was used to optime enzymatic hydrolysis conditions which were as follows: the substrate concentration 15 %, enzyme concentration 5 %, hydrolysis temperature 50 ℃, hydrolysis time 3 h, and pH value 7. Under these conditions the antioxidant activity of fish protein hydrolysate was better, and its DPPH scavenging rate was 68.38 %.Key words: papain; fish protein; enzymatic hydrolysis; orthogonal experiment中图分类号：TS201.2+5 文献标志码：A 文章编号：1008-9578（2020）04-0026-04收稿日期：2019-08-05基金项目：2017年度河南省高等学校青年骨干教师培养计划作者简介：胡二坤（1981—），女，副教授，研究方向为粮食、油脂及植物蛋白工程。

ｒ木瓜蛋白酶对大豆分离蛋白的水解作用研究１黄惠华何铁剑许南燕ｆ华南理工大学食品与生物工程学院，５１０６４１）摘要用木瓜蛋白酶对大豆分离蛋白进行了酶解研究，结果表明：以大豆分离蛋白作为底物，木瓜蛋白酶的反应动力学参数妇ｌ值为０．３４％，酶的最适反应ｐＨ值为７．５，在ｐＨ争Ｏ的碱性条件下有较好的适应性。

酶的最大反应温度为６０＂（２。

在此温度条件下，温浴１８０分钟仍能保持７０％的酶活。

２．０％一２ｊ％的大豆分离蛋白溶液经木瓜蛋白酶水解后，丝氨酸、苏氨酸、脯氨酸、组氨酸、蛋氨酸等游离氨基酸含量明显增加，大豆多肽每ｌＯＯｍｌ提高９２－－９４ｍｇ，等电点分布范围变宽，由原来大豆分离蛋白的ｐＨ３．１～４．３变为ｐＨ３．１—５．５。

关键词：大豆多肽木瓜蛋白酶大豆分离蛋白ＡＳｔｕｄｙＯｉｌＨｙｄｒｏｌｙｓｉｓｗｉｔｈＰａｐａｉｎｏｎＩｓｏｌａｔｅｄＳｏｙｂｅａｒｌ．ＰｒｏｔｅｉｎＨｕａｎｇＨ“ｉｈｕａＨｅＴｉｏｊｉａｎ）（ｎＮａｎｙａｎｇ（ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｄｅａｌｓｗｉｔｈｔｈｅ坶ｄｒｏｌｙｓｉｓ０ｎｉｓｏｌａｔｅｄｓｏｙｂｅａｎｐｒｏｔｅｉｎｗｉｔｈｐ舢．Ｔｈｅｍｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｋｍｖａｌｕｅｏｆｐａｐａ／ｎｗｉｔｈｉｓｏｌａｔｅｄｓｏｙｂｅａｎｐｒｏｔｅｉｎａｓｓｕｂｓｔｒａｔｅｗａｓ３．４％．ＴｈｅｏｐｔｉｍｕｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｐＨｖａｌｕｅｗａｓ６０＂ＣａｎｄｐＨ７．５．Ｐａｐａｉｎｗａｓａｄａｐｍｂｌｅｔｏｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆ６０＂（２ａｎｄｐＨ９．０．Ｐｅｐｔｉｄｅｗｅｒｅｒｅｌｅａｓｅｄｗｉｔｈｉ．ｎｅｒｃｍｅｎｔｏｆ９２·９４ｍｇ／ｌＯＯｍｌｗｈｉｌｅｔｈｅＳｏｌｕｔｉｏｎｏｆｉｓｏｌａｔｅｄｓｏｙｂｅａｎｐｒｏｔｅｉｎ埘ｔｌｌ２．０－２．５％Ｗａｓｈｙｄｒｏｌｙｚｃｄｂｙｐａｐａｉｎ．Ａｎｄｔｈｅｉｓｏｅｌｅｅｔｒｉｃｐｏｉｎｔｓｏｆｔｈｅｐｅｐｔｉ幽ｓｗｅｒｅｒａｎｇｅ．ｄｆｒｏｍｐＨ３．ＩｔｏｐＨ５５ｋｅｙｎｏｒｄｓ：ｐｅｐｔｉｄｅｏｆｓｏｙｂｅａｎｐａｐａｉｎｉｓｏｌａｔｅｄｓｏｙｂｅａｎｐｒｏｔｅｉｎ１、前言大豆含有近４０％的蛋白质，开发大豆蛋白系列产品，对于充分利用我国的现有食品资源，改善我国人民的膳食结构有着重要的意义。

使蛋白质水解的方法
蛋白质水解是一种将蛋白质分解成较小分子的过程，通常是通过酶或酸的作用来实现。

这种过程可以使蛋白质更易于消化和吸收，也可以用于制备具有特定功能的肽。

以下是使蛋白质水解的几种常见方法：
1. 酶解法：利用特定的酶对蛋白质进行水解，产生一系列不同大小的肽，这些肽具有生物活性和生理功能。

常用的酶包括胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜酶等。

2. 酸水解法：将蛋白质在酸性条件下加热处理，使其分解成肽和氨基酸。

这种方法适用于一些不易被酶解的蛋白质，但是操作过程需要注意温度和酸性条件，否则会影响产物的质量。

3. 热水解法：将蛋白质加热到高温，使其发生水解反应。

这种方法可以使蛋白质分解得更彻底，但同时也会影响产物的结构和生物活性。

4. 超声波水解法：利用超声波的作用将蛋白质分解成肽和氨基酸。

这种方法可以快速、高效地进行水解，但是需要注意超声波功率和时间的控制，否则会影响产物的质量。

总之，选择合适的水解方法需要考虑蛋白质的特性、水解产物的质量和产率等因素。

不同的水解方法也可以结合使用，以获得更好的效果。

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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。

木瓜蛋白酶及应用概况
木瓜蛋白酶是一种天然的蛋白酶，广泛存在于木瓜和番木瓜等植物中。

它是一种短链肽酶，能够水解具有芳香氨基酸的肽链，如苯丙氨酸、酪氨酸等。

由于其在酵素催化反应中的高效性和广泛的底物适应性，因此在生物制药、食品加工、纺织印染、皮革加工、海产品加工等众多领域有着重要的应用价值。

木瓜蛋白酶最常见的应用领域是在生物制药中。

由于其具有高效、特异性、温和、安全等优势，是制备生物药物中最常用的工具酶之一。

在生物制药制造中，木瓜蛋白酶可以被用来裂解蛋白质、去除杂质和纯化生物药物等。

此外，还可用于制备抗菌肽和人工合成肽。

因此，木瓜蛋白酶在生物制药中有着广泛的应用前景。

木瓜蛋白酶还广泛应用于食品加工中，如清蒸鱼、果冻、酱油等传统菜肴中均常用到木瓜蛋白酶。

木瓜蛋白酶可以水解食品中的蛋白质，降低蛋白质的臭味和涩味，改善食品口感。

同时，木瓜蛋白酶还能使食品中的氨基酸、多肽和肽等生物活性物质释放出来，增加食品的营养成分。

因此，木瓜蛋白酶在食品加工中同样扮演着重要的角色。

再比如在纺织印染加工中，木瓜蛋白酶可以去除面料表面的胶质和粘合剂，改善面料柔软度和手感。

在皮革加工领域，木瓜蛋白酶可以去除皮革表面的蛋白质和胶质，使得皮革更加柔软、光滑、有弹性，同时还可以降低某些离子和金属离子对皮革影响的程度。

而在海产品加工领域，木瓜蛋白酶可以用于去除海产中的甲壳质和外壳，改善食品口感和食用体验。

总之，木瓜蛋白酶由于其高效性、广泛性、安全性等特点，被广泛应用于生物制药、食品加工、纺织印染、皮革加工、海产品加工等各个领域。

木瓜蛋白酶的应用前景非常广阔，将有潜力促进中国相关行业的发展。

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。

三、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，在室温下加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，粗制的酶比精制的酶稳定，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℃条件下。

木瓜蛋白酶与中性蛋白酶水解大豆分离蛋白的研究钟振声，陈钰，文锡莲（华南理工大学化学与化工学院，广东广州 510640）摘要：研究了大豆分离蛋白经过加热预处理后用木瓜蛋白酶和中性蛋白酶水解的可行性。

以水解度(DH)为指标，考察了单因素水解条件得出：木瓜蛋白酶水解反应的最佳条件为反应底物浓度3.0%，pH 7.0，反应温度55 ℃，酶用量30 μg/g；中性蛋白酶水解反应的最佳条件为反应底物浓度5.0%，pH 7.0，反应温度55 ℃, 酶用量40 μg/g。

在此条件下，大豆分离蛋白水解度分别为3.69%和9.80%。

在一定条件下复合酶分步水解优于单一酶水解。

关键词：木瓜蛋白酶；中性蛋白酶；大豆分离蛋白；水解反应；水解度中图分类号：Q814；文献标识码：A；文章篇号:1673-9078(2009)09-1039-05Hydrolysis of Soybean Protein Isolate by Papain and NeutralProteaseZHONG Zhen-sheng, CHEN Yu, WEN Xi-lian(School of Chemistry and Chemi cal Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China) Abstract: The feasibility of hydrolysis of heat-treated soybean protein isolate (SPI) by papain and neutral protease was studied. Single factor experiment showed that the optimum conditions for papain catalyzed hydrolysis of SPI were as follows: papain dosage 30 μg/g, mass concentration of substrate 3.0%, hydrolysis temperature 55 ℃ and pH 7.0. For neutral protease catalyzed hydrolysis of SPI, the best conditions were neutral protease dosage 40μg/g, mass concentration of substrate 5.0%, hydrolysis temperature 55 ℃, and pH 7.0. Under the above-mentioned two kinds of conditions the hydrolysis degree of protein reached 3.69% and 9.80%, respectively. It was also found that hydrolysis by mixed enzymes was more efficient than that by single enzyme.Key words: papain; neutral protease; soybean protein isolate; hydrolysis reaction; hydrolysis degree大豆分离蛋白的蛋白质含量高达85%-90%，含有丰富的赖氨酸、亮氨酸、苏氨酸和色氨酸等八种人体必需的氨基酸[1]，应用前景十分广阔。

木瓜蛋白酶的开发与应用一、本文概述木瓜蛋白酶，一种源于木瓜果实中的天然酶类，凭借其独特的催化性能和广泛的应用价值，近年来在生物科技领域引起了广泛关注。

本文旨在全面探讨木瓜蛋白酶的开发与应用，通过深入了解其生物特性、提取工艺、纯化技术等方面，以期推动木瓜蛋白酶在食品、医药、化妆品等多个领域的广泛应用。

文章将从木瓜蛋白酶的基本性质出发，详细阐述其开发过程中的关键技术和应用现状，并展望未来的发展趋势和潜在挑战。

通过本文的阐述，希望能够为相关领域的研究人员和企业提供有益的参考和启示，推动木瓜蛋白酶产业的持续发展和创新。

二、木瓜蛋白酶的开发木瓜蛋白酶，一种源自木瓜乳液的巯基蛋白酶，自被发现以来，其在多个领域的应用价值逐渐被人们所认识。

其独特的催化特性，如高效性、特异性和温和的反应条件，使得木瓜蛋白酶在食品、医药、化妆品、皮革和纺织等多个行业中都有广泛的应用。

木瓜蛋白酶的提取过程主要包括乳液的收集、离心分离、沉淀和纯化等步骤。

在提取过程中，需要注意保持酶的活性，避免在高温或酸性环境中失活。

随着技术的发展，研究者们也在不断探索更高效的提取和纯化方法，如利用超滤、离子交换层析和凝胶电泳等技术，以提高木瓜蛋白酶的纯度和活性。

对木瓜蛋白酶的酶学性质进行深入研究，是开发其应用的基础。

这包括对其最适pH值、最适温度、热稳定性、抑制剂敏感性等方面的研究。

通过深入研究，可以更准确地掌握木瓜蛋白酶的催化特性，为其在各个领域的应用提供理论依据。

随着生物技术的飞速发展，遗传工程技术在木瓜蛋白酶的开发中也发挥了重要作用。

通过基因克隆、基因表达和蛋白质工程等技术，可以实现对木瓜蛋白酶的定向改造和优化，如提高其热稳定性、拓宽其底物特异性等。

这为木瓜蛋白酶在更广泛领域的应用提供了可能。

基于木瓜蛋白酶的特性和应用需求，可以开发出一系列新产品。

例如，在食品工业中，可以利用木瓜蛋白酶制作低过敏性的食品；在医药领域，可以开发木瓜蛋白酶作为药物载体或治疗某些疾病的特效药；在化妆品行业，木瓜蛋白酶可以作为天然酶制剂用于皮肤护理等。

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英文：PapainCAS:90001-73-4酶活力：60万U/g。

本品为乳白色至微黄色粉末，具有木瓜特有的气味,稍具有吸湿性。

水解蛋白质能力强,但几乎不能分解蛋白胨，易溶于水,甘油,不溶于一般的有机溶剂,耐热性强。

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。

1、食品工业：利用木瓜蛋白酶的酶促反应，可把食品中大分子的蛋白质水解成易于吸收的小分子肽或氨基酸，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、肉类嫩化剂、酒类澄清剂、饼干松化剂、面条稳定剂、保健食品、酱油酿造及酒类发酵剂等，即可提高食品的营养价值，又可降低成本。

2、饼干行业：降低面团湿筋度、改良面团可塑性及理化性质，同时使蛋白质大分子水解成短肽和氨基酸，从而有利于糖类和氨基类物质进行复杂的美拉德反应，使产品上色快，色泽悦目有油润光鲜感，疏松酥脆容比力大，断面网状结构明显，层次好；裂饼、碎饼率降低，饼形端正饱满不缩身，花纹清晰，饼面光滑；并且可以相应减少10％-25％的焦亚硫酸钠，从而减少SO2等有害物质的残留量，还可以矫正化学添加剂对饼干风味的影响，有效提高饼干产品的质量。

3、医药工业：含木瓜蛋白酶的药物，如木瓜润喉片、木瓜肠溶片（胶囊）、木瓜含片，具有消炎、利胆、止痛、助消化、提高免疫力等功效，进一步研究表明亦可用于检查红细胞表面及血型鉴别剂、治疗妇科病、青光眼、昆虫的叮咬等。

产品名称：木瓜蛋白酶别名：木瓜酶木瓜酵素英文名：papainCAS No:9001-73-4质量标准：企业标准包装规格：10kg/箱性状：淡黄色粉状酶活力：15万u/g 20万u/g 40万u/g 60万u/g 65万u/g 80万u/g 100万u/g 200万u/g酶活力保存率：：≥90%特点：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，分子量为23400，氨基酸残基数212。

木瓜蛋白酶的应用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.日化品工业应用：用于香皂、肥皂、洗涤剂、洗衣粉、洗手液等，去污力强，除菌消毒、安全放心。

5.饲料工业应用：用于饲料添加剂，开发蛋白源，利于吸收，提高饲料的利用率，节约成本，有助于牲畜消化，加速生长。