菠萝蛋白酶（从菠萝中提取的纯天然植物蛋白酶）

菠萝蛋白酶

从菠萝中提取的纯天然植物蛋白酶

菠萝蛋白酶（Bromelain，简称菠萝酶，亦称为凤梨酶或凤梨酵素）是从菠萝果茎、叶、皮提取出来，经精制、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。

其外观为浅灰色粉末状，分子量为33000，等电点9.55。品质最佳的菠萝蛋白酶是利用菠萝的中茎加工，采用超滤方法进行过滤浓缩，低温冷冻干燥而得的。产品已被广泛应用于食品、医药等行业。

组成结构

菠萝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。

菠萝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，共价连接在肽链上，Ishihara和Yasuda等人分别推测出了糖分子的结构。

理化性质

菠萝蛋白酶的分子量为30000－33000，等电点为9.55，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。菠萝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，菠萝蛋白酶分子结构中的羧基和羟基亦与酶活性无关。

菠萝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7.1，最稳定的pH范围为3.9－4.2，最适反应温度为55℃。Mg和Ca在高浓度下对菠萝蛋白酶活性会产生抑制作用，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能鳌合菠萝蛋白酶反应所需的金属离子，使菠萝蛋白酶活性降低。半胱氨酸的盐酸盐在一定浓度范围内，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，表现出抑制作用，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。

生产方法

取新鲜干净的菠萝皮、刺、芯等出汁率达45%以上的下脚料，压榨，取汁滤除果屑。滤液添加0.025-0.05%的苯甲酸，加5%高岭土进行吸附。将高岭土吸附物用饱和碳酸钠溶液调pH6.7-7.0后，加5%氯化钠，搅拌后压滤。取滤液用盐酸调pH4.8-5.1，加硫酸铵，静置沉淀，取沉淀减压干燥，即为菠萝蛋白酶。对菠萝下脚料计，收率0.054-0.103%。

生产方法由菠萝（Ananas comoslgs和A.bracteatus）果实及茎（主要利用其外皮）经压榨提取、盐析（或丙酮、乙醇沉淀）再分离、干燥而得。

制备

工业生产上对菠萝蛋白酶的制备主要是从菠萝的下脚料中提取，制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菠萝蛋白酶虽然纯度较高，酶活力在410×10U／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315×10－410×10U／g，但两者均会对环境造成污染。

盐析法获得的菠萝蛋白酶活性较低，纯度与药用要求相差甚远。相对来说，超滤法能有效分离提取菠萝蛋白酶。从超滤法提取菠萝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。

应用于菠萝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添加剂，可以达到清洁生产的要求；另外，超滤法分离得到的菠萝蛋白酶质量好，纯度高，能达到医药级水平。

应用

在食品加工业的应用 

1、焙烤食品：将菠萝蛋白酶加入生面团中，可使面筋降解，生面团被软化后易于加工。并能提高饼干与面包的口感与品质。

2、干酪：用于干酪素的凝结。

3、肉类的嫩化：菠萝蛋白酶将肉类蛋白质的大分子蛋白质水解为易吸收的小分子氨基酸和蛋白质。可广泛地应用于肉制品的精加工。

4、菠萝蛋白酶在其它食品加工业中的应用，有人已经用菠萝蛋白酶来增加豆饼和豆粉的PDI值和NSI值，从而生产出可溶性蛋白制品及含豆粉的早餐、谷类食物和饮料。其它还有生产脱水豆类、婴儿食品和人造黄油；澄清苹果汁；制造软糖；为病人提供可消化的食品；给日常食品添味等。 

在医药、保健品业的应用

菠萝蛋白酶是酶类的药物，能够催化蛋白质中分子肽键的断裂，使蛋白质、肽、脂和酰胺等物质分解，具有抗炎、消水肿的作用。菠萝蛋白酶在临床上主要是用于手术后的感染、骨关节急性发炎、乳腺炎、腮腺炎、蜂窝组织炎、慢性血栓静脉炎、支气管炎、肾盂肾炎等辅助治疗。  

在美容化妆品业中的应用

菠萝蛋白酶具有嫩肤、美白去斑的优异功效。基本作用原理：菠萝蛋白酶可作用于人体皮肤上的老化角质层，促使其退化、分解、去除，促进皮肤新陈代谢，减少因日晒引起的皮肤色深现象。使皮肤保养呈现良好白嫩状态。 

菠萝蛋白酶制剂在饲料中的应用

将菠萝蛋白酶加入饲料配方或直接混合在饲料中，可以大大提高蛋白质的利用率和转化率，并能开发更广的蛋白源，从而降低饲料成本。

注意事项

菠萝蛋白酶是一种生物活性物质，易受重金属离子（Fe2+、Cu2+、Hg+、Pb+等）和氧化剂的抑制及破坏，应避免与之接触。 

对于敏感性的部分人群，若长时间接触有可能刺激皮肤、眼睛和鼻粘膜膜组织，在操作过程中建议带好防护具。

风险术语

R36刺激眼睛。

R37刺激呼吸系统。

R36/37/38刺激眼睛、呼吸系统和皮肤。

参考资料

1.菠萝蛋白酶作用和功效·苹果绿养生网