木瓜蛋白酶，是一種蛋白水解酶，可將抗體分子水解為3個(gè)片段。是番木瓜中含有的一種低特異性蛋白水解酶，活性中心含半胱氨酸，屬巰基蛋白酶，應(yīng)用于啤酒及食品工業(yè)。
特點(diǎn)
木瓜蛋白酶papain屬巰基蛋白酶，具有較寬的底物特異性，作用于蛋白質(zhì)中L-精氨酸、L-賴氨酸、甘氨酸和L-瓜 氨酸殘基羧基參與形成的肽鍵。此酶屬內(nèi)肽酶，能切開全蛋蛋白質(zhì)分子內(nèi)部肽鏈—CO—NH—生成分子量較小的多肽類。 存在于木瓜胚乳中的蛋白酶。EC3．4．22．2。作為植物來(lái)源的蛋白酶來(lái)說，此酶研究進(jìn)展的最快。此酶主要是以內(nèi)肽酶的形態(tài)起作用。活性的產(chǎn)生，而半胱氨酸殘基是不可缺少的，所以是硫基蛋白酶的一種，底物的特異性不太嚴(yán)格，分子量為23400，氨基酸殘基數(shù)212。
木瓜蛋白酶是一種在酸性、中性、堿性環(huán)境下均能分解蛋白質(zhì)的蛋白酶。它的外觀為白色至淺黃色的粉末，微有吸濕性。
酪蛋白被木瓜蛋白酶降解生成的酪氨酸在紫外光區(qū) 275nm 處有吸收峰。
木瓜蛋白酶（Papain）簡(jiǎn)稱木瓜酶，又稱為木瓜酵素。是利用未成熟的番木瓜（Carica papaya）果實(shí)中的乳汁，采用現(xiàn)代生物工程技術(shù)提煉而成的純天然生物酶制品。它是一種含巰基(-SH)肽鏈內(nèi)切酶，具有蛋白酶和酯酶的活性，有較廣泛的特異性，對(duì)動(dòng)植物蛋白、多肽、酯、酰胺等有較強(qiáng)的水解能力，同時(shí)，還具有合成功能，能把蛋白水解物合成為類蛋白質(zhì)。溶于水和甘油，水溶液無(wú)色或淡黃色，有時(shí)呈乳白色；幾乎不溶于乙醇、氯仿和乙醚等有機(jī)溶劑。最適合PH值6～7(一般3～9.5皆可)，在中性或偏酸性時(shí)亦有作用，等電點(diǎn)（pI)為8.75；最適合溫度55～65℃(一般10～85℃皆可)，耐熱性強(qiáng)，在90℃時(shí)也不會(huì)完全失活；受氧化劑抑制，還原性物質(zhì)激活。木瓜蛋白酶由212個(gè)氨基酸殘基組成，當(dāng)用氨基肽酶從N末端水解掉分子中的2/3肽鏈后，剩下的1/3肽鏈仍保持99%的活性，說明木瓜蛋白酶的生物活性集中表現(xiàn)在C末端的少數(shù)氨基酸殘基及其所構(gòu)成的空間結(jié)構(gòu)區(qū)域。
木瓜蛋白酶的應(yīng)用
1.醫(yī)藥工業(yè)應(yīng)用：
含有木瓜蛋白酶的藥物，能起到抗癌、腫瘤、淋巴性白血病、原菌和寄生蟲 、結(jié)核桿菌等，可消炎、利膽、止痛、助消化。治療婦科病、青光眼、骨質(zhì)增生、槍刀傷口愈合、血型鑒別、昆蟲叮咬等。
2.食品工業(yè)應(yīng)用：
可利用酶促反應(yīng)，使食品大分子的蛋白質(zhì)水解成小分子肽或氨基酸。用于水解動(dòng)植物蛋白、制成嫩肉粉、水解羊胎素、水解大豆、餅干松化劑、面條穩(wěn)定劑、啤酒飲料澄清劑、高級(jí)口服液、保健食品、醬油釀造及酒類發(fā)酵劑等。有效轉(zhuǎn)化蛋白質(zhì)的利用，大大提高食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，降低成本。有利于人體的消化和吸收。
3.美容化妝品應(yīng)用：
將木瓜蛋白酶加入到含有蛋白質(zhì)和油脂的化妝品中，具有獨(dú)特的美白嫩膚、美顏保健、祛斑除污垢、促進(jìn)血液循環(huán)、改善肌膚等功效，提高產(chǎn)品檔次。可制成減肥茶、美容護(hù)膚品等。4.日化品工業(yè)應(yīng)用：
用于香皂、肥皂、洗滌劑、洗衣粉、洗手液等，去污力強(qiáng)，除菌消毒、安全放心。
5.飼料工業(yè)應(yīng)用：
用于飼料添加劑，開發(fā)蛋白源，利于吸收，提高飼料的利用率，節(jié)約成本，有助于牲畜消化，加速生長(zhǎng)。如在豬、牛、羊、雞、鴨、鵝、魚、蝦等飼料中添加。還可以作為蔬菜水果高級(jí)復(fù)合肥料的添加劑。
6.皮革工業(yè)應(yīng)用：
利用木瓜蛋白酶制成脫毛劑，鞣制皮革，具有毛孔細(xì)膩，皮紋光亮效果。
紡織工業(yè)應(yīng)用：可用于處理羊毛、蠶蛹脫膠、蠶絲精煉，能達(dá)到手感柔軟、舒適、抗收縮、抗張強(qiáng)度等效果。
7.細(xì)胞培養(yǎng)：
木瓜蛋白酶在準(zhǔn)備細(xì)胞培養(yǎng)液（cell culture）的第一步中被用于分離細(xì)胞。用酶處理小組織塊10分鐘后，就可以將連接細(xì)胞的細(xì)胞外基質(zhì)打斷；然后再用蛋白酶抑制劑來(lái)停止反應(yīng)，防止木瓜蛋白酶進(jìn)一步裂解細(xì)胞本身；最后用Pasteur pipette將組織塊打散為單細(xì)胞懸浮液。
8. 免疫學(xué)：
在免疫學(xué)中，木瓜蛋白酶可被用于將免疫球蛋白（即抗體）的Fc片段（可結(jié)晶）和Fab片段（抗原結(jié)合）切割開。
產(chǎn)地
在我國(guó)，木瓜種植主要分布在廣西的橫縣和邕寧縣等地，屬于廣西特產(chǎn)水果，因此，木瓜蛋白酶生產(chǎn)廠家主要集中在廣西南寧市，木瓜蛋白酶的生產(chǎn)和研究有將近20年的時(shí)間。催化機(jī)制木瓜蛋白酶的剪切肽鍵的機(jī)制包括：在His-159作用下Cys-25去質(zhì)子化，而Asn-158能夠幫助His-159的咪唑環(huán)的擺放，使得去質(zhì)子化可以發(fā)生；然后Cys-25親核攻擊肽主鏈上的羰基碳，并與之共價(jià)連接形成酰基－酶中間體；接著酶與一個(gè)水分子作用，發(fā)生去酰基化，并釋放肽鏈的羰基末端。
生產(chǎn)
通常木瓜蛋白酶是以粗制品形式被生產(chǎn)，主要來(lái)源是從木瓜樹的果實(shí)中提取乳液（latex）后制成的干貨。乳液是通過割果實(shí)的頸部進(jìn)行收集，或直接在果實(shí)上風(fēng)干，或滴入容器中。風(fēng)干后的乳液就是木瓜蛋白酶的粗制品。若需對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的純化以除去雜質(zhì)，就要先溶解粗制品，并用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的過程（政府注冊(cè)）進(jìn)行提純。純化后的木瓜蛋白酶可以制為干粉或液體。
