木瓜蛋白酶

木瓜蛋白酶     一、名称和属性 广义的木瓜酶指的是木瓜蛋白酶（Papain）、木瓜凝乳蛋白酶（Chymopapain）、淀粉酶（Amylase）等等组成的复合酶，这里主要讨论木瓜蛋白酶。木瓜蛋白酶（Papain），或简称木瓜酶、木瓜酵素，又称嫩精或木瓜粉，是存在于木瓜果实中的一种半胱氨酸酶，属于蛋白水解酶。   二、作用机制  木瓜蛋白酶是一种在酸性、中性、碱性环境下均能分解蛋白质的蛋白酶。它的外观为白色至浅黄色的粉末，微有吸湿性；木瓜蛋白酶溶于水和甘油，水溶液为无色或淡黄色，有时呈乳白色；几乎不溶于乙醇、氯仿和乙醚等有机溶剂。木瓜蛋白酶是一种含巯基(-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，但几乎不能分解蛋白胨。   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能够帮助His-159的咪唑环的摆放，使得去质子化可以发生；然后Cys-25亲核攻击肽主链上的羰基碳，并与之共价连接形成酰基－酶中间体；接着酶与一个水分子作用，发生去酰基化，并释放肽链的羰基末端。   三、应用情况   木瓜酶具有纯天然、无毒无害、使用安全等功能特性，而被广泛用于食品、美容化妆品、医药保健品、日化品、饲料、皮革、纺织品等行业，并远销日本、韩国、美国、俄罗斯、马来西亚等国外市场。 国际上FAO／WHO把木瓜蛋白酶列为A级食品添加剂，其使用量可不受限制；中国食品添加剂化技术委员会也已批准将木瓜蛋白酶列入使用品种。   3.1食品行业   木瓜蛋白酶主要被用于将硬的肉纤维（蛋白质组成）切断，并且该用途已经被南美洲的土著居民使用了数千年。该酶是嫩肉粉（在大多数的超级市场都可以买到）的成分之一。   3.2生化行业   木瓜蛋白酶在准备细胞培养液（cell culture）的第一步中被用于分离细胞。用酶处理小组织块10分钟后，就可以将连接细胞的细胞外基质打断；然后再用蛋白酶抑制剂来停止反应，防止木瓜蛋白酶进一步裂解细胞本身；最后用Pasteur pipette将组织块打散为单细胞悬浮液。   3.3医药行业   木瓜蛋白酶被用于多种伤口清理（debridement）的准备中，可用于清除伤口上的死亡组织。由于可以降解生物毒液中的蛋白毒素，木瓜蛋白酶可以在家庭治疗被水母、蜜蜂、黄蜂等蛰伤或被魔鬼鱼刺伤的情况。它也是在澳大利亚流行的急救药“Stop Itch”和“Stop Itch Plus”中的主要成分。   3.4日化用品行业   3.4.1它也是一些牙膏或薄荷类糖的成份之一，有助于牙齿亮白。因为这些产品中的木瓜蛋白酶浓度都很低，而且还会被唾液进一步稀释，因此这种亮白效果比较小，需要长时间使用才能见效。   3.4.2木瓜蛋白酶也经常被运用在化妆品与保养品之中，如just make的深层洁肤露、BeartyDiy的毛孔净化角质凝胶等等，当中含有维生素 C ，能帮助制造可使肌肤紧致的胶原，含有帮助消除皱纹的消化酵素，可以帮助重建皮肤里的弹性蛋白使皮肤重新恢复弹性、去除角质、头发调理，借由水解的作用方式软化、分解角质蛋白。木瓜酵素对敏感性或干性肌肤可能有刺激性，但低于凤梨酵素引起之程度。[1]  3.5饲料工业应用：   用于饲料添加剂，开发蛋白源，利于吸收，提高饲料的利用率，节约成本，有助于牲畜消化，加速生长。如在猪、牛、羊、鸡、鸭、鹅、鱼、虾等饲料中添加。还可以作为蔬菜水果高级复合肥料的添加剂。   3.6皮革工业应用：利用木瓜蛋白酶制成脱毛剂，鞣制皮革，具有毛孔细腻，皮纹光亮效果。  纺织工业应用：可用于处理羊毛、蚕蛹脱胶、蚕丝精炼，能达到手感柔软、舒适、抗收缩、抗张强度等效果。   3.7其他   增加鱼肝油制取量、木瓜蛋白酶可被用于将免疫球蛋白（即抗体）的Fc片段（可结晶）和Fab片段（抗原结合）切割开等。   四、应用存在问题   4.1 2008年9月底，FDA(美国食品药品监督管理局)要求在2009年1月之后所有未经批准的木瓜蛋白酶药物将不得销售。要还它以清白，必须当作新药申请认证。也就是说，申请者必须提供足够的关于有效性和安全性的实验数据，来证明该药物可以使用。事情的起因在于FDA收到了37起这类药品严重副作用的报告，包括血压降低、心率加快等等超敏症状，最严重的是服药15分钟之后休克。FDA对这些副作用的形容是“有害，甚至是致命的”。除此之外，对木瓜乳液过敏的人也可能对木瓜蛋白酶产品过敏。事情过了四年，从FDA官网查得，停止上市是含有木瓜凝乳蛋白酶（Chymopapain）的DISCASE、CHYMOPAPAIN等。木瓜蛋白酶（papain）得以平冤。[2]  4.2 本文记述嫩肉粉亚硝酸盐超标而致癌，连木瓜蛋白酶也受到“连坐”之罪从而怀疑嫩肉剂中的木瓜蛋白酶有害于身体健康。这情况下，消费者对含有木瓜蛋白酶的产品失去信心，造成人心惶惶，可能使相关产品销售量大跌。[3]  五、应用前景展望   木瓜蛋白酶得于科学技术的发展而在化妆品行业、皮革纺织行业和医药行业等为人类做出巨大的贡献，为人类生活带来方便和福利。 与此同时，我希望含有木瓜蛋白产品甚至其他产品能在食品监督局或相关机构的执法下，安全、高质量给我们享用，而不再出现嫩肉粉致癌和地沟油危害人类健康的东西等等。