木瓜蛋白酶及其在啤酒生产中的应用

摘 要： 在系统学习《酶工程》的基础上，通过课后自我学习，查阅资料，对木瓜蛋白酶进行了详细的概述以及在食品等行业的应用。木瓜蛋白酶具有较强的蛋白质分解能力，在食品行业能够应用于嫩化肉质、改善啤酒品质等方面

关键字： 木瓜蛋白酶；食品；应用

1.木瓜蛋白酶简介

木瓜蛋白酶或简称木瓜酶、木瓜酵素，是存在于木瓜果实中的一种半胖氨酸蛋白酶。利用未成熟的番木瓜果实乳汁，采用现代生物技术提炼而成的纯天然生物酶制品。他是一种含疏基的肽链内切酶，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，能把蛋白水解合成为类蛋白质。木瓜蛋白酶荣誉水喝甘油，水溶液无色或淡黄色，有时呈乳白色；几乎不荣誉乙醇、氯仿和乙醚等有机溶剂。最适合PH值6—7，在中性或偏酸性时亦有作用，等电点为8.75，适宜温度为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。

1.1木瓜蛋白酶的化学结构

木瓜蛋白酶由212个氨基酸残基组成，并含有3对二硫键。它的三维结构是由两个不同的结构域组成，两个结构域之间形成一个缝隙；缝隙内含有酶的活性位点，包括一个与胰凝乳蛋白酶中所含的相似的催化三联体。木瓜蛋白酶中的催化三联体由25位的半胖氨酸、159位的组氨酸和158位的天冬氨酸这三个氨基酸所组成。

1.2木瓜蛋白酶的作用机理

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能帮助His—159的咪唑的摆放，使得去质子化可以发生；然后Cys—25亲核攻击肽链上的羰基碳，并与之共价连接形成酰基—酶中间体；接着酶与一个水分子发生作用，发生去酰基化，并释放肽链的羰基末端，蛋白质分子链随之断裂，分解。

2.木瓜蛋白酶的分离纯化及应用

木瓜蛋白酶既有很强的蛋白水解催化活性又含凝乳和溶菌活性、韩剧有脂解能力及蛋白质合成能力，主要是催化蛋白质水解，也能分解小肽。它的切割分解点很多，大致优先分解精氨酶，苯丙氨酸的肽键。目前主要应用的是它的蛋白质分解活性和凝乳作用。其广泛应用在轻纺、食品、啤酒、饲料、化工和医药等行业。

木瓜蛋白酶的分离纯化

1984年，由广州园艺公司，在广州建立植物蛋白食品公司，储备了木瓜蛋白酶粗粉。实验室对国产木瓜蛋白酶进行了分离、纯化，经过CM—纤维层析分离，可得到10个洗脱峰，通过分析鉴定，前四个峰没有蛋白酶活性，峰5—9含有木瓜凝乳酶A和B等占总蛋白酶的65%，活性占54￥，其中木瓜凝乳酶A分子量为28800，约占总蛋白的0.5%。主要存在于峰5中。木瓜凝乳B分子量为24000，存在于6—9中。峰10为木瓜蛋白酶，占总蛋白的17%，酶活性约占46%。因此，在木瓜乳汁粗粉至少有82%的蛋白质是蛋白水解酶。木