Czym jest papaina?
Papaina, znany również jako papaina, jest enzymem proteolitycznym. Papaina jest enzymem proteolitycznym o niskiej specyficzności zawartym w Carieapaya. Jest szeroko obecny w korzeniach, łodygach, liściach i owocach Carieapaya, a najobficiej występuje w niedojrzałym mleku. Aktywne centrum papainy zawiera cysteinę i jest tiolową proteazą. Posiada cechy wysokiej aktywności enzymatycznej, dobrej stabilności termicznej, naturalnego zdrowia i bezpieczeństwa itp., dlatego jest szeroko stosowany w przemyśle spożywczym, medycznym, paszowym, chemikaliach codziennego użytku, skórzanym i tekstylnym. zastosowanie.
Struktura i właściwości chemiczne papainy
Niedojrzałe owoce papai zawierają różne enzymy proteolityczne, takie jak papaina, Chymopapaina A, Chymopapaina B i Papaya Peptidase B. Wiadomo, że podstawowe struktury czterech proteaz cysteinowych wykazują wysoki stopień homologii. Wśród nich papaina jest tiolową proteazą, która może hydrolizować karboksylowy koniec argininy i lizyny w białkach i peptydach, a także może preferencyjnie hydrolizować te aminokwasy lub aromatyczne wiązania peptydowe L-aminokwasów, które mają dwie grupy karboksylowe na końcu N wiązania peptydowego.
Papaina jest enzymem proteolitycznym o masie cząsteczkowej 23 406 i składa się z pojedynczego łańcucha peptydowego zawierającego 212 reszt aminokwasowych. W centrum aktywnym enzymu znajdują się co najmniej trzy reszty aminokwasowe. Są to Cys25, His159 i Asp158. Gdy Cys25 jest utleniany przez utleniacze lub łączony z jonami metali, aktywność enzymu jest hamowana, a czynnik redukujący cysteina (lub siarczyny) lub EDTA może przywrócić aktywność enzymu. Pozostałe sześć reszt cysteiny utworzyło trzy pary wiązań disiarczkowych i żadna z nich nie znajdowała się w miejscu aktywnym. Czyste produkty papainy mogą zawierać: (1) papainę o masie cząsteczkowej 21,000, stanowiącą około 10% rozpuszczalnego białka; (2) chymotrypsynę o masie cząsteczkowej 26,000, stanowiącą około 45% rozpuszczalnego białka; (3) lizozym, masa cząsteczkowa 25,000, stanowiący około 20% rozpuszczalnego białka; oraz różne enzymy, takie jak celulaza.
Papaina jest proteazą, która może rozkładać białka w środowisku kwaśnym, obojętnym i zasadowym. Występuje w postaci białego lub jasnożółtego proszku, lekko higroskopijnego; papaina jest rozpuszczalna w wodzie i glicerynie, a wodny roztwór jest bezbarwny lub jasnożółty, czasami mlecznobiały; jest prawie nierozpuszczalna w rozpuszczalnikach organicznych, takich jak etanol, chloroform i eter. Papaina jest endopeptydazą zawierającą sulfhydryl (-SH) o aktywności proteazy i esterazy, szerokiej specyficzności i silnej zdolności hydrolizy białek zwierzęcych i roślinnych, polipeptydów, estrów, amidów itp. Ale ledwo może rozłożyć pepton. Najbardziej odpowiednia wartość pH papainy wynosi od 6 do 7 (ogólnie akceptowalna jest wartość od 3 do 9,5), a także działa w warunkach obojętnych lub kwaśnych. Punkt izoelektryczny (pI) wynosi 8,75; Najbardziej odpowiednia temperatura dla papainy wynosi od 55 do 65 stopni (zwykle od 10 do 85 stopni). Papaina jest bardzo odporna na ciepło i nie dezaktywuje się całkowicie w temperaturze 90 stopni. Jej aktywność jest hamowana przez utleniacze i aktywowana przez substancje redukujące.
Metoda produkcji papainy
Surowy produkt uzyskuje się przez ekstrakcję emulsji z niedojrzałego owocu papai, koagulację, sedymentację i suszenie. W ogólnym przemyśle surowe produkty są głównie używane. Istnieją trzy metody produkcji papainy, a mianowicie bezpośrednie suszenie gorącym powietrzem, suszenie rozpyłowe i liofilizacja membranowa.
1.Suszyć bezpośrednio
Metoda produkcji jest stosunkowo prosta i szybka, ale gotowy produkt to tylko surowy enzym z wieloma zanieczyszczeniami, słabym kolorem, nadmiarem mikroorganizmów i niską aktywnością enzymu, tylko 600,000 do 800,000 jednostek/g. Najczęściej używany przez poszczególne fabryki, nie jest już w stanie spełnić wymagań jakości żywności, higieny i bezpieczeństwa.
2. Suszenie rozpyłowe
Ta metoda najpierw usuwa niektóre zanieczyszczenia poprzez wirowanie, a następnie suszy rozpyłowo. Aktywność wytworzonego gotowego enzymu jest stosunkowo wysoka, osiągając około 1 miliona jednostek/g, ze stosunkowo niewielką ilością zanieczyszczeń i stosunkowo białym kolorem. Jednak produkt łatwo przykleja się do ściany podczas rozpylania, powodując dużą utratę aktywności enzymu, stosunkowo słabą rozpuszczalność w wodzie i słabą stabilność aktywności enzymu.
3.Mseparacja membranowa
Ta metoda produkcji nie tylko eliminuje niedociągnięcia dwóch powyższych metod, ale także zapewnia higieniczny i bezpieczny proces produkcji oraz wysoką wydajność. Aktywność enzymatyczna gotowego produktu jest niewielka, a aktywność enzymatyczna może ogólnie osiągnąć 2,8 miliona do 3,5 miliona jednostek/g, z maksymalnie 4 milionami jednostek/g, przy dobrej stabilności aktywności enzymatycznej, wysokiej czystości, białym kolorze, niskiej liczbie bakterii i ścisłej obsłudze może osiągnąć klasę farmaceutyczną.
Warunki procesu ekstrakcji to moc ultradźwiękowa 300W, czas obróbki ultradźwiękowej 200s i frakcja masy miąższu 30%. Po ekstrakcji z zastosowaniem ultradźwięków, aktywność enzymu wzrasta do 1,71 razy w stosunku do pierwotnej; aktywność enzymu jest poniżej 40 stopni, a pH wynosi 5,4 do 6,0. Względnie stabilny; EDTA, Cys i witamina C mają aktywujące działanie na aktywność enzymu, CuS04 i ZnCl2 mają działanie hamujące, podczas gdy KCl, NaCl, CaCl2 i MgS04 mają niewielki wpływ na aktywność enzymu.
Proces separacji i oczyszczania papainy: stosując wstępną obróbkę zbiorczą, 20% i 40% frakcyjne wytrącanie siarczanem amonu, chromatografię kolumnową SP-sephadexC50 i chromatografię kolumnową hydroksyapatytową, papaina jest oddzielana i oczyszczana z mleka papai. Można uzyskać czysty enzym o aktywności właściwej 1184U/mg, ze współczynnikiem odzysku aktywności 55,79% i czystością 99,31%. Jest to papaina o wysokiej czystości.
Zakres zastosowań papainy
Fdobry przemysł
W przemyśle spożywczym papainę można stosować do zmiękczania mięsa, klarowania piwa, spulchniania ciastek i innych celów.
Środek do klarowania piwa
Głównym powodem, dla którego piwo staje się mętne po schłodzeniu, jest to, że białko w piwie łatwo łączy się z polifenolami, tworząc kompleksy makrocząsteczkowe. Papaina w klarowniku piwa ma szeroką specyficzność dla białek, które tworzą zmętnienie. Może rozkładać duże białka cząsteczkowe na małe cząsteczki i poprawiać rozpuszczalność kompleksu białka i polifenolu. Z drugiej strony papaina jest biologicznie aktywnym białkiem, które może tworzyć stabilną równowagę z polifenolami, które powodują zmętnienie chłodnicze piwa, zapobiegając w ten sposób zmętnieniu chłodniczemu piwa.
2.Mjeść środek zmiękczający
Papaina może rozszczepiać włókna kolagenowe i mięśniowe w mięsie, aby poluzować jego strukturę. Ponieważ papaina jest proteazą cysteinylową, może degradować włókna kolagenowe i białka tkanki łącznej. Degraduje aktomiozynę i kolagen do małych cząsteczek peptydów, a nawet aminokwasów, powodując pękanie włókien mięśniowych i ścięgien, dzięki czemu mięso staje się delikatne i gładkie, a także upraszcza strukturę białka, aby ułatwić ludzkiemu organizmowi trawienie i wchłanianie po spożyciu.
3.Zmiękczacz do ciastek
Reakcja enzymatyczna papainy jest wykorzystywana do degradacji białka ciasta do małych cząsteczek peptydów lub aminoaz, co zmniejsza wytrzymałość ciasta na rozciąganie, czyniąc je bardziej miękkim, bardziej plastycznym, mniej elastycznym i łatwiejszym do formowania. Dawkowanie zmienia się w zależności od metody przetwarzania w fabryce ciastek i zawartości białka w cieście. Badania pokazują, że lepiej jest dodać 0.6-10,000 jednostek/g na kilogram ciasta.
Zastosowanie badań naukowych
Papainę można stosować w eksperymentach z hodowlą komórkową i służy ona do rozdzielania komórek w pierwszym etapie przygotowywania hodowli komórkowej. Po traktowaniu małych fragmentów tkanki enzymami przez 10 minut można rozbić macierz pozakomórkową łączącą komórki; następnie użyć inhibitorów proteazy, aby zatrzymać reakcję i zapobiec dalszemu rozszczepianiu samych komórek przez papainę; a na koniec użyć pipety Pasteura, aby rozbić fragmenty tkanki na pojedyncze kawałki. zawiesina komórkowa.
Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej, skontaktuj się z namisales@sxytbio.com,Kliknij tutaj, aby skontaktować się z nami online
