木瓜凝乳蛋白酶

作者:admin 来源:未知 点击数: 发布时间:2019年07月20日

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  木瓜凝乳卵白酶

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  木瓜卵白酶是一种在酸性、中性、碱性情况下均能分化卵白质的卵白酶。它的外观为白色至浅黄色的粉末,微有吸湿性。它既有很强的卵白水解催化活性又含凝乳和溶菌活性,还具脂解能力及卵白合成功能,次要是催化卵白质水解,也能分化小肽。它的切割分化点良多,大致优先分化精氨酶,苯丙氨酸的肽键。

  木瓜凝乳卵白酶

  Chymopapain

  卵白水解催化活性

  酶的热不变性

  盐酸胍对酶活的影响

  葡萄糖对酶活的影响

  pH不变性

  木瓜凝乳卵白酶

  1941年,Jansen等起首从木瓜乳汁中提取到一种新半胱氨酸酶,并按照其凝乳能力与卵白质水解能力之比是木瓜卵白酶二倍的特点把它定名为木瓜凝乳卵白酶。

  木瓜凝乳卵白酶(Papain由番木瓜乳液(papayalatex)分手而得的巯基卵白酶末。分子量36000。PH值10.1。易溶于水,在低于PH值1.8溶液中十分不变,最适PH值2.5~4.0。为一种卵白水解酶。卵白分化活性是木瓜卵白酶的两倍。目前使用较多的是它的卵白分化活性和凝乳感化。

  木瓜凝乳卵白酶可用于Rh血型的判定、啤酒的澄清和奶酪的制造等方面,然而其最次要的用处是医治腰椎间盘凸起症。

  木瓜凝乳卵白酶

  布局与木瓜乳汁中其他酶雷同

  现已发觉木瓜乳汁中含有4种半胱氨酸酶:木瓜卵白酶(EC3.4.22.2)、caricain(EC3.4.22.30)、glyeylendopeptidase(EC3.4.22.25)和木瓜凝乳卵白酶(EC3.4.22.6)。作为4种已知半胱氨酸酶之一,木瓜凝乳卵白酶与其他3种酶在氨基酸序列、肽链布局、活性核心和二硫键的保守性以及酶学性质等方面都有着很大的类似性,特别是和木瓜卵白酶第一样具有凝乳和卵白质水解特征。

  1967年,Kunimitsu等按照木瓜凝乳卵白酶从离子互换柱洗脱的先后挨次把它分为木瓜凝乳卵白酶A和木瓜凝乳卵白酶B。B型与双质子态探针反映的二级速度常数K与pH的关系曲线与其他半胱氨酸酶的雷同,在pH为3~4时K最大,在pH为6时K最小,在大约pH为9的碱性介质中,K略高,曲线平缓。而在A型的pH-K曲线中,在低pH时的钟形曲线的顶部消逝了。pH-K曲线的分歧及某些pH对应K值的分歧是辨别这两种分歧类型酶的简单而无效的方式。正因为它们催化活性位点的特征分歧,即便木瓜凝乳卵白酶的名样性被发觉后,这种A、B分类法仍然被沿用。

  木瓜凝乳卵白酶的布局与其他3种半胱氨酸酶雷同,木瓜凝乳卵白酶肽链的N结尾有信号肽段和肽原段。信号肽指点木瓜凝乳卵白酶向特同性细胞器排泄;肽原段不只能够辅助酶肽链的折叠,可作为木瓜凝乳卵白酶高亲和力的抑止剂,防止木瓜凝乳卵白酶不该时宜地分化动物体内的其他卵白质。

  大都木瓜凝乳卵白酶的多肽链由218个氨基酸构成,也有几种是由227个氨基酸构成的。多肽链折叠后,构成大小相当外形分歧的两个域,L域和R域。L域次要是α螺旋布局,R域次要是反向平行的β折叠布局。活性部位位于两域的接触面上,活性核心的Cys5位于L域内由24~42残基形成的α螺旋上。

  多肽链的8个半胱氨酸中有6个配对形成3个二硫键。位于必需活性位点的Cys25和位于非必需活性位点的Cys117没有参与二硫键的构成。具有催化功能的Cys25和保守的Cys23和Cys65构成了S1微场合。因为S1微场合的“口袋”比力大,对酶的底物特同性几乎没影响。目前认为由67、68、69、133、157和207几个位点的残基形成的S2微场合影响着酶的底物特同性。在其他3种半胱氨酸酶的S2微场合中高度保守的Val33和Val57在木瓜凝乳卵白酶中被Leu所取代,这两个Leu很大程度上改变了S2微场合的几何外形,从而影响着酶的特征。

  木瓜凝乳卵白酶

  盐酸胍普遍用于检测卵白质可逆舒展的构象不变性。木瓜凝乳卵白酶的天然构象是其水解酪卵白的最佳感化形态。盐酸胍的插手可能使木瓜凝乳卵白酶的硫氢键氧化为二硫键,酶[7活降低。甘油糖和聚乙二醇是多羟基的化合物,能构成良多氢键而对酶往往会有不变感化。研究表白葡萄糖对木瓜凝乳卵白酶有激活感化,而甘油和聚乙二醇却对其有抑止感化。木瓜凝乳卵白酶具有较高的热不变性,比其他3种酶都高,这可能与其在117位有一个自在的胱氨酸残基相关。从研究成果来看,木瓜凝乳卵白酶在颠末较高的温度处置后仍有酶活,值得前进开辟操纵。

  木瓜凝乳卵白酶

  酶的热不变性

  在pH7.0前提下,别离将酶放于60°C、70°C、80°C,每隔0.5h抽取必然量的酶液测定其活性。成果表白在80C前提下酶活性较着下降,在60摄氏度前提下酶活性接近本来的一半。

  木瓜凝乳卵白酶

  盐酸胍对酶活的影响

  在酶液平分别添加分歧低浓度的盐酸胍,测定其酶活。成果表白,低浓度的盐酸胍对木瓜凝乳卵白酶没有激活感化,而有较着的抑止感化。

  木瓜凝乳卵白酶

  葡萄糖对酶活的影响

  检测成果表白,分歧浓度的葡萄糖对酶均有激活感化,在浓度为2%~4%之间最较着,当浓度大于6%以上,其激活感化趋于不变。

  木瓜凝乳卵白酶

  Cp(Chymopapain,木瓜凝乳卵白酶)既有很强的卵白水解催化活性又含凝乳和溶菌活性,还具脂解能力及卵白合成功能,次要是催化卵白质水解,也能分化小肽。它的切割分化点良多,大致优先分化精氨酶,苯丙氨酸的肽键。

  木瓜凝乳卵白酶

  Cp的热不变性与其布局相关。Sumner等人的比力了Cp和其它三种酶的热不变性,其挨次为:Cp木瓜卵白酶 Ω木瓜卵白酶木瓜凝乳酶M。阐发发觉,它们的热不变性 与Pro/Gly 的比值相关,但Cp的不变性要比按照Pro/Gly比值预测的高,这可能与它在117位有一个自在的胱氨酸残基相关。Philppe 等人10J用麦芽糖加上庇护剂和Cp一路冻干,在室温下储存三年其活力连结恒定。

  木瓜凝乳卵白酶

  pH不变性

  Cp具有较好的低pH不变性。在pH为3时仍有活力,而其它三种酶却已失活。Silvia 等人们特地研究了Cp在pH为1.1~ 3.0的高温失勾当力学,发觉其熵和焓的变化很大,而其它酶则不具有此特征。Daumantas 等生齿还用芬芳族磺化反映来庇护Cp,避免它在酸性和高温情况中失活。

  木瓜凝乳卵白酶

  Cp和其它疏基卵白酶一级布局比力同品种的Cp其级布局都不异,由218个氨基酸构成。它和其它三种酶有高度的同源性。它们的氨基酸序列比力如图1所示。木瓜卵白酶的212个氨基酸残基中有127个和Cp不异,木瓜卵白酶Q的216个氨基酸残基中有144个和Cp不异,木瓜凝乳酶M的216个氨基酸残基中有148个和Cp不异。Cp和木瓜卵白酶Q、木瓜凝乳酶M一样在木瓜卵白酶的168和169位之间有4个氨基酸残基,这些氨基酸残基耽误了两个相邻的β片层。Cp中有8个胱氨酸和半胱氨酸残基,而其它三种酶只要7个胱氨酸残基。25 位的胱氨酸是活性位点残基,153和204.22和63、56和95位的半胱氨酸别离构成三个二硫键,并具有同样的保守性。Cp的117位的胱氨酸是自在巯基,不构成硫键。木瓜卵白酶所必 需的活性残基Cys25、Asp158、His159.Trp177、Asn175在Cp和其余两种酶中都具有。别的在Cp的C-未端还有两个残基(Phe217和Ala218)。

  木瓜凝乳卵白酶

  木瓜凝乳卵白酶是一种胞外酶,能排泄到乳汁中,所以能够间接从未成熟木瓜乳汁顶用色谱柱法分手纯化。但因为木瓜凝乳卵白酶和其他3种半胱氨酸酶的布局类似,并且本身又含有多品种型,所以提取高纯度的木瓜凝乳卵白酶很是坚苦,分歧前提下提取的木瓜凝乳卵白酶经常含有分歧的杂卵白质。已证明晚期的木瓜凝乳卵白酶制剂中就含有其他卵白酶,过敏反映在很大程度上是这些杂卵白质惹起的。

  木瓜凝乳卵白酶

  国际上作工业用处的木瓜酶都指末纯化品,是成分复杂的多酶系统,卵白电泳带大多在5条以上;此中含木瓜卵白酶,木瓜凝乳卵白酶A和B(ChymopapainAandB),木瓜肽酶A(PapayapeptidaseA)。木瓜酶普遍使用于轻纺、食物、啤酒、饲料、化工及医药。

  木瓜凝乳卵白酶

  常用于绢丝脱胶和羊毛防缩,据我们的经验,可选用每毫升200单元(改良劳力法,下同)的酶液于pH7.0,70℃处置绢丝,绢织品、生丝、绢麻、绢及绢与醋酸纤维之类的混纺织物,时间大约30~40分钟,此法还可用到榨蚕丝、粗巢丝。使用工艺大致如下(因原料、方式分歧而有所差别): 前处置→拧干→精辟→拧干→后处置→温水洗→水洗

  因为木瓜卵白酶只消融丝胶而对纤维卵白全无感化,所以能令丝织物等滑爽柔嫩。

  羊毛防缩需作概况处置以脱去胶质或削减胶质含量。一般需先用木瓜酶加活化剂并用无机溶剂处置,随后以聚亚胺脂类感化。国外常用毛纤维含量1200%的C2Cl2,0.5%60万单元的木瓜酶和单乙醇胺、焦亚硫酸盐,60℃处置10分钟,甩干后浸入1200%C2Cl2和合成浆料LKF室温感化6分钟,清洗干燥后,羊毛及毛织物的收缩率将从对照的16%降到0~2.5%。

  木瓜凝乳卵白酶

  木瓜凝乳卵白酶最次要的用处是医治腰椎间盘凸起症。其感化机制是削减髓核中毗连长链粘多糖的非胶原卵白质的分子量和稀薄度,使粘卵白发生去聚合感化,从而消融凸起的髓核。

  1964年,Smith初次将木瓜凝乳卵白酶用于医治腰椎间盘凸起症,成功率为70%。到目前为止,美国、加拿大、澳大利亚及欧洲的一些国度已有60余万患者接管了木瓜凝乳酶溶核术医治。我国的滦波8和金今[9等用韩国新丰制药公司出产的木瓜凝乳卵白酶进行医治腰椎间盘凸起的临床研究,也别离获得了70%和89%的优秀率。将木瓜凝乳卵白酶与其他手术相连系医治腰椎间盘凸起,可提高疗效和削减因打针部位不精确而惹起的并发症,从而提高优秀率。

  木瓜凝乳卵白酶医治腰椎间盘凸起症有时会惹起严峻的并发症,如过敏反映和神经系统并发症,这使它的使用遭到了必然的限制。医治前扣问病人的过敏史、做过敏试验以及医治过程的严酷操作是及其主要的。

  可将木瓜酶与其他成分派伍做成肠溶胶囊,口服达抗炎、消肿目标;也可将木瓜酶零丁做成片剂、含片剂用于驱除肠道寄生虫或接触消炎;还可用木瓜酶将动动物卵白水解成危沉痾人易于接收的水解卵白。

  一些化工场以明胶、骨胶作原料,100公斤原料破坏后加水至潮湿,用1公斤60万单元/g的木瓜酶粉与原料充实拌匀,于60℃水解40分钟,冷却后再加热一次至沸腾,加水助滤榨出滤液即为水解卵白液,将此液去热源、灭菌,可供病人作输液用。

  如做成每片含相当于50mg木瓜卵白酶,2g胆木,1g田七的药片,能用于医治骨外伤和痔瘘病患等,经广东新会市西医院临床试验,在53例纯真性骨折患者中效者23人,无效者28人。用于软组织挫伤病人12例,显效者8人,无效者4人,而经医治的嗯喉炎患者,每一例都达显效,表示出优良的使用前景。

  木瓜凝乳卵白酶

  ,华南农业大学与广西亚热带作物研究所协作,用木瓜酶、抗菌素和凡士林作膏剂,对百多例深层蹄心部化脓性外伤的奶牛进行医治,酶将严峻阻隔药物进入的疮痂分化,令抗菌素间接触及创面细菌,治愈了广州朱村奶牛场病患达几个月的顽固蹄腐病牛,开创了木瓜酶兽药的先河。 作为啤酒工业使用,可在发酵初期添加木瓜酶达到降低麦芽用量。添加量一般为每吨辅料插手酶120~150g及插手a—淀粉酶1.5~2公斤。也可在后发酶竣事至装罐前插手木瓜卵白酶,用量为酒量的百万分之五,此时,即可获得防止啤酒冷混浊良效。

  木瓜凝乳卵白酶

  上还能普遍用于以下工艺。因为木瓜酶能够水解面粉中的卵白而使面粉发酵时的面筋粘度降低,制成的饼干会愈加膨松酥脆,100公斤面粉插手木瓜卵白酶量约0.8公斤即可,并且可用活性较低的酶。

  将木瓜酶配进食盐、淀粉等做成的肉类嫩化剂可将裁减的老家禽、六畜肉烹饪时嫩化。若以木瓜酶水剂,以至能够宰杀前用静脉打针方式将老鹅、水牛等肉质欠佳的动物肉大大改善。美国市场上发卖的牛肉若经宰前木瓜酶处置,价钱就要比不处置的高三倍以上。且一头牛的酶用量仅需1克不足,成本之低结果之佳令人惊讶。 在猪、鸡等禽畜饲猜中插手少量的木瓜卵白酶后,饲喂时饲猜中的卵白质就更易于被消化接收,达到省料快长的目标。一般每吨饲料插手低档次木瓜卵白酶约1公斤结果即很较着。国外此法已相当普及,国内加酶饲料也逐渐进入市场。

  木瓜凝乳卵白酶

  用木瓜卵白酶共同以多元醇作庇护剂、保湿剂,制成护肤化妆品,操纵该酶对死皮强烈断根分化而不伤及一般皮肤的特征,达到利用者皮肤新鲜温和。若在护肤用品中插手以木瓜酶水解过的明胶、皮胶等,由于这类富含脯氨酶、羟脯氨酸的卵白已分化到平均分子量2000以下,使小分子多肽养分能间接通过皮肤接收,而可达养颜功能。目前如许的护肤品早已获女孩子青睐,连男士也起头神驰了。

  木瓜卵白酶的用处良多,且人们还不竭在发觉开辟新用途新路子,相信不久的未来,它将会更好地阐扬感化造福于人,使用量也将跟着扩大。

  .万方数据

  援用日期2018-10-27

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  援用日期2018-10-27

  木瓜凝乳卵白酶图册

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