木瓜蛋白酶的研究进展课件.pptx

,单击此处编辑母版标题样式,2014/3/24,#,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,木瓜蛋白酶的研究进展,木瓜蛋白酶的简介,木瓜蛋白酶的提取,木瓜蛋白酶的固定化,木瓜蛋白酶的应用,五 木瓜蛋白酶的展望,一 木瓜蛋白酶的简介,中文,名称：木瓜蛋白酶，,别名番木瓜酶,木瓜朊酶,番瓜酵素,木瓜酶,英文名称：,papain,定义,：一,种,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,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,PH,值,6,7,，,在中性或偏酸性时亦有作用，等电点（,pI),为,8.75,；最适合温度,55,65,，,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,二 木瓜蛋白酶的提取,超滤法,提取,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,。,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。,4.,超声波,法提取,木瓜蛋白酶,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。,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,。,5.,亲和膜,色谱法提取,木瓜蛋白酶,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,。,聂华丽等实验表明，,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,提取,木瓜蛋白酶,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。,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。,三 木瓜蛋白酶的固定化,由于,木瓜蛋白酶价格昂贵且无法重复利用，,促使人们,研究和制备固定化木瓜蛋白酶。固定化的,木瓜蛋白酶,可以避免其在酸碱和有机介质中失活，实现酶,的反复,利用，达到节约生产成本的目的,。,常用的,固定化方法,有,吸附法,、,载体,交联法,和,包埋法,。,1.,吸附法,利用,固体吸附剂将酶或含酶菌体吸附在其表面,而使,酶固定化的方法称为吸附法。常用的吸附剂有,活性炭,、氧化铝、硅藻土、多孔陶瓷、多孔玻璃、硅胶,、羧基,磷灰石等。,方焕等人,用经磷酸缓冲液处理后的多孔陶瓷,膜作为,固定化酶的载体，采用物理吸附法固定,木瓜蛋白酶,。结果表明，当溶液酶质量浓度为,1.0,2.0mg/mL,、,p,H,为,7.0,、固定,2 h,时，固定化酶的活力最高可,达,111.1U/g,，活力回收达,57.9%,，半衰期为,54d,。,2.,载体,交联,法,交联,法是采用双功能试剂使酶分子之间或酶,分子,与固相载体之间发生交联作用而制成固定化酶的,方法,。,常用的,双功能试剂有戊二醛、己二胺,等。,高明,侠,等以,壳聚糖为载体、戊二醛为交联剂,固定化,木瓜蛋白酶，研究结果表明壳聚糖固定化,木瓜蛋白酶,的最佳条件为：壳聚糖浓度,2.5%,，加酶量,0.3g/g,，,时间,6h,，温度,15,，,pH7.5,，酶活力,回收率,38.98,%,。固定化酶重复使用五次，酶活力仍保持,50,%,以上,3.,包埋法,将,酶或含酶菌体包埋在多孔载体中，使酶,固定化的,方法称为包埋法。,金锋采用,微孔淀粉,-,海藻酸钠包埋法固定化,木瓜蛋白酶,，结果表明，最佳固定化木瓜蛋白酶制备,条件,为微孔淀粉浓度,4%,，海藻酸钠浓度,3%,，,CaCl,2,浓度,5.5,%,。此时固定化木瓜蛋白酶的最适,pH,值为,5.7,，,最适温度,72,，,其耐热性、操作稳定性、机械强度都,不同,程度增加，操作成本低，适合工业推广,。,四 木瓜蛋白酶在食品工业应用,1.,作为,肉类嫩化剂,随着,人们生活水平的提高，在解决了温饱问题,之后,，人们对吃肉的品质口感也逐渐有了要求,。,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。,2.,作为,啤酒品质改良,剂,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。,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。,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。,五 木瓜蛋白酶的展望,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。,谢 谢,谢 谢,