凤梨蛋白酶--中文百科全书

基本介绍

凤梨蛋白酶(Bromelain），简称凤梨酶，亦称为凤梨酶或凤梨酵素。是从凤梨果茎、叶、皮提取出来，经精製、提纯、浓缩、酶固定化、冷冻干燥而得到的一种纯天然植物蛋白酶。其面板为浅灰色粉末状，分子量为33000，等电点为9.55。品质最佳的凤梨蛋白酶是利用凤梨的中茎加工，採用超滤方法进行过滤浓缩，低温冷冻干燥而得的。产品已被广泛套用于食品、医葯等行业。

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组成结构

凤梨蛋白酶是由多种不同分子量和分子结构的酶所组成的酶系，其中至少包含了5种蛋白水解酶。除此之外，有的还含磷酸酯酶、过氧化物酶、纤维素酶、其它糖苷酶及非蛋白物质。

凤梨蛋白酶是一种糖蛋白，分子结构中含有一个寡糖分子，由木糖（xylose，xy1）、岩藻糖（fucose，Fuc）、甘露糖（mannose，Man）和N—乙酰葡糖胺（N—aceltylglu2cosamine，GlcNAc）组成，共价连线在肽链上，Ishihara和Yasuda等人分别推测出了糖分子的结构。

理化性质

凤梨蛋白酶的分子量为30000－33000，等电点为9155，酶液的最大吸收波长为280nm。因其由多种酶分子构成，故在催化底物上具有多样性。它能分解蛋白质、肽、脂和酰胺，其水解蛋白的活性较木瓜蛋白酶高10倍以上。凤梨蛋白酶催化的必需基团不是糖分子，而是所含肽链中的巯基；另外，凤梨蛋白酶分子结构中的羧基和羟基亦与酶活性无关。

凤梨蛋白酶的催化活性易受到pH、温度、金属离子、EDTA及还原剂等的影响。该酶最适pH为711，最稳定的pH範围为319－412，最适反应温度为55℃。Mg 和Ca 在高浓度下对凤梨蛋白酶活性会产生抑製作用，但低浓度时具有促进作用；研究表明，Ca 与酶作用1h后，5－10mmol／LCa 酶的活性均有促进作用，其中当Ca 浓度为2mmol／L时，促进作用最明显。EDTA能鳌合凤梨蛋白酶反应所需的金属离子，使凤梨蛋白酶活性降低。半胱氨酸的盐酸盐在一定浓度範围内，对酶反应速度有促进作用：浓度太低时，促进作用减弱；浓度太高时，表现出抑製作用，这可能与其还原作用所引起的酶其它基团结构发生改变有关。

製备方法

工业生产上对凤梨蛋白酶的製备主要是从凤梨的下脚料中提取，製备工艺有高岭土吸附法、单宁沉淀法、盐析法和超滤法等。由高岭土吸附法获得的凤梨蛋白酶虽然纯度较高，酶活力在410×10 U／g以上，但工艺流程长，原料消耗多，酶活总回收率低；单宁沉淀法比高岭土法简单，原料消耗少，酶活回收率较低，产品酶活力在315×10 －410×10 U／g，但两者均会对环境造成污染；盐析法获得的凤梨蛋白酶活性较低，纯度与葯用要求相差甚远。相对来说，超滤法能有效分离提取凤梨蛋白酶。从超滤法提取凤梨蛋白酶的工艺流程上看，其操作步骤简单，并且该法具有无相变、低温、能耗少、活力损失小、操作简单等特点，套用于凤梨蛋白酶的浓缩和分离，不仅能保护其活性，降低生产成本，使用的有机溶剂可回收再生产，基本上没有废物排放，而且超滤透过液还可用作饮料增加剂，可以达到清洁生产的要求；另外，超滤法分离得到的凤梨蛋白酶质量好，纯度高，能达到医葯级水準。