木瓜蛋白酶（Papain），又称木瓜酶，是一种蛋白水解酶。木瓜蛋白酶是番木瓜（Carieapapaya）中含有的一种低特异性蛋白水解酶，广泛地存在于番木瓜的根、茎、叶和果实内，其中在未成熟的乳汁中含量最丰富。木瓜蛋白酶的活性中心含半胱氨酸，属于巯基蛋白酶，它具有酶活高、热稳定性好、天然卫生安全等特点，因此在食品、医药、饲料、日化、皮革及纺织等行业得到广泛应用。

简介

　　中文名称木瓜蛋白酶

　　CAS NO.9001-73-4

　　中文别名 木瓜酵素;番木瓜酶;木瓜胶液;木瓜酶;木瓜酶EC 3.4.22.2;水瓜蛋白酶;番瓜酵素

　　英文名称 Papain

　　英文别名 arbuz; caroid; nematolyt; summetrin; tromasin; vegetablepepsin; IMMOBILIZED PAPAIN; Papain food grade

　　EINECS 232-627-2

　　分子式

　　分子量 21000

特点

　　木瓜蛋白酶papain属巯基蛋白酶，具有较宽的底物特异性，作用于蛋白质中L-精氨酸、L-赖氨酸、甘氨酸和L-瓜木瓜蛋白酶氨酸残基羧基参与形成的肽键。此酶属内肽酶，能切开全蛋蛋白质分子内部肽链—CO—NH—生成分子量较小的多肽类。 存在于木瓜胚乳中的蛋白酶。EC3．4．22．2。作为植物来源的蛋白酶来说，此酶研究进展的最快。此酶主要是以内肽酶的形态起作用。活性的产生，而半胱氨酸残基是不可缺少的，所以是硫基蛋白酶的一种，底物的特异性不太严格，分子量为23400，氨基酸残基数212。

　　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。

　　酪蛋白被木瓜蛋白酶降解生成的酪氨酸在紫外光区 275nm 处有吸收峰。

　　木瓜蛋白酶（Papain）简称木瓜酶，又称为木瓜酵素。是利用未成熟的番木瓜（Carica papaya）果实中的乳汁，采用现代生物工程技术提炼而成的纯天然生物酶制品。它是一种含巯基(-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，同时，还具有合成功能，能把蛋白水解物合成为类蛋白质。溶于水和甘油，水溶液无色或淡黄色，有时呈乳白色；几乎不溶于乙醇、氯仿和乙醚等有机溶剂。最适合PH值6～7(一般3～9.5皆可)，在中性或偏酸性时亦有作用，等电点（pI)为8.75；最适合温度55～65℃(一般10～85℃皆可)，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。木瓜蛋白酶由212个氨基酸残基组成，当用氨基肽酶从N末端水解掉分子中的2/3肽链后，剩下的1/3肽链仍保持99%的活性，说明木瓜蛋白酶的生物活性集中表现在C末端的少数氨基酸残基及其所构成的空间结构区域。

安全术语

　　S22Do not breathe dust.

　　切勿吸入粉尘。

　　S24Avoid contact with skin.

　　避免皮肤接触。

　　S26In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.

　　不慎与眼睛接触后，请立即用大量清水冲洗并征求医生意见。

　　S36/37Wear suitable protective clothing and gloves.

　　穿戴适当的防护服和手套。

风险术语

　　R36/37/38Irritating to eyes, respiratory system and skin.

　　刺激眼睛、呼吸系统和皮肤。

　　R42May cause sensitization by inhalation.

　　吸入可能致敏。

化学性质

　　本品为乳白色至微黄色粉末，具有木瓜特有的气味,稍具有吸湿性。水解蛋白质能力强,但几乎不能分解蛋白胨，易溶于水,甘油,不溶于一般的有机溶剂,耐热性强。由木瓜制得的商品酶制剂中，含有如下三种酶：(1)木瓜蛋白酶，分子量21000，约占可溶性蛋白质的l0%； (2)木瓜凝乳蛋白酶，分子量36000，约占可溶性蛋白质的45%；(3)溶菌酶，分子量25000，约占可溶性蛋白质的20%。

　　可利用酶促反应，使食品大分子的蛋白质水解成小分子肽或氨基酸。用于水解动植物蛋白、制成嫩肉粉、水解羊胎素、水解大豆、饼干松化剂、面条稳定剂、啤酒饮料澄清剂、高级口服液、保健食品、酱油酿造及酒类发酵剂等。有效转化蛋白质的利用，大大提高食品营养价值，降低成本。有利于人体的消化和吸收

产品用途

　　其主要作用是对蛋白质有极强的加水分解能力。最适作用温度为65℃，最适作用pH值为5.0～7.0，在中性或偏碱性时亦有作用，耐热性强，可在50～60 ℃时使用。90℃时不会完全失活。等电点pH8.75。

　　酶制剂。主要用于啤酒抗寒(水解啤酒中的蛋白质，避免冷藏后引起的浑浊)、肉类软化(水解肌肉蛋白和胶原蛋白，使肉类嫩化)、谷类预煮的准备、水解蛋白质的生产。在啤酒抗寒和肉类软化方面的应用，远比其他蛋白酶类广泛。用量一般为1～4mg/kg。

　　木瓜蛋白酶广泛用于肉类嫩化，也可作为啤酒的澄清剂使用。我国规定可用于饼干、肉禽制品水解和动、植物蛋白，按生产需要适量使用。

　　木瓜蛋白酶能够将纤维蛋白酶原激活成为纤维蛋白溶酶。它只作用于坏死组织，溶解病灶内的纤维蛋白、血凝块和坏死物质。清洁创面，助长新生肉芽，促进排脓排液。加速伤口愈合。木瓜蛋白酶常用于治疗水肿，炎症以及驱虫（线虫）等疾病。但是用药后有轻度皮肤炎和局部出血、疼痛感。反复使用可引起过敏反应。严重肝肾病患者慎用，血凝机能不全及全身感染病人忌用，忌同抗凝剂配伍。

　　口服，每次1～2单位。

应用医药工业应用

　　含有木瓜蛋白酶的药物，能起到抗癌、肿瘤、淋巴性白血病、原菌和寄生虫 、结核杆菌等，可消炎、利胆、止痛、助消化。治疗妇科病、青光眼、骨质增生、枪刀伤口愈合、血型鉴别、昆虫叮咬等。

食品工业应用

　　可利用酶促反应，使食品大分子的蛋白质水解成小分子肽或氨基酸。用于水解动植物蛋白、制成嫩肉粉、水解羊胎素、水解大豆、饼干松化剂、面条稳定剂、啤酒饮料澄清剂、高级口服液、保健食品、酱油酿造及酒类发酵剂等。有效转化蛋白质的利用，大大提高食品营养价值，降低成本。有利于人体的消化和吸收。

美容化妆品应用

　　将木瓜蛋白酶加入到含有蛋白质和油脂的化妆品中，具有独特的美白嫩肤、美颜保健、祛斑除污垢、促进血液循环、改善肌肤等功效，提高产品档次。可制成减肥茶、美容护肤品等。

日化品工业应用

　　用于香皂、肥皂、洗涤剂、洗衣粉、洗手液等，去污力强，除菌消毒、安全放心。

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。

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。

细胞培养

　　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。

免疫学

　　在免疫学中，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。

产地

　　在我国，木瓜种植主要分布在广西的横县和邕宁县等地，属于广西特产水果，因此，木瓜蛋白酶生产厂家主要集中在广西南宁市，木瓜蛋白酶的生产和研究有将近20年的时间。

催化机制

　　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。

生产

　　生产方法一 干木瓜乳液硅藻土；沙子；0.04mol·L-1半胱氨酸→抽提，过滤粗提取液

　　NaOH;Ph9→除Ph9不溶物上清液沉淀、离心粗提取液(NH4)2SO{4→沉淀；离心沉淀0.02mol·L-1半胱氨酸;Ph7→溶解溶液NaCl(固体）→沉淀；离心沉淀0.02mol·L-1半胱氨酸；Ph6.5→溶解溶液冷冻、离心、重结晶溶液40→冷冻；离心结晶^H2O;NaCl→重结晶成品

　　生产方法二 从未成熟的木瓜果实中提取胶乳，并将其沉降、凝固、干燥即制得产品。

　　生产方法三 由木瓜(Caric papaya)的未成熟果实，经提取乳液、凝固、沉降、干燥而成粗制品。一般工业上以粗制品的应用为主。