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酸性蛋白酶

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酸性蛋白酶_山东隆科特酶制剂有限公司
2013/5/27 22:46:13
酸性蛋白酶_-
2011/9/5 17:30:54
酸性蛋白酶
概述 基本性质 抑制剂 作用机理 应用
中文名称:酸性蛋白酶
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英文同义词:Acid resistant proteinase
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相关类别:;医药与生物化工;辅酶
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酸性蛋白酶
酸性蛋白酶 性质
酸性蛋白酶 用途与合成方法
概述蛋白酶是一类使肽键断裂的水解酶,用途广泛,种类繁多,是主要的工业化酶制剂品种之一。它作用于蛋白质,将其分解为蛋白胨、多肽及游离氨基酸,主要用于食品、饲料、皮革、医药和酿造工业,如制作面包时添加蛋白酶会使面团中多肽和氨基酸含量增加,氨基酸是形成香味物质的中间产物,多肽则是潜在的滋味增强剂、氧化剂、甜味剂或苦味剂,其产量约占整个酶制剂产量的60%。蛋白酶种类繁多,广泛存在于所有生物体内,按其来源可分为植物蛋白酶(木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶等)、动物蛋白酶(胃蛋白酶、胰蛋白酶等)、微生物蛋白酶(细菌蛋白酶、放线菌蛋白酶、霉菌蛋白酶等);按其作用形式可分为肽链内切酶、肽链外切酶;根据蛋白酶的活性中心和作用的最适pH值,可将其分为丝氨酸蛋白酶、巯基蛋白酶、金属蛋白酶和酸性蛋白酶。
酸性蛋白酶是一类最适作用pH为2~4的蛋白酶类,主要来源于动物的器脏(胃蛋白酶等)和微生物分泌产生,常见的包括胃蛋白酶、凝乳和一些微生物蛋白酶,在工业上早已有应如由黑曲霉生产,主要用于医药、乳酪制造、合成洗涤剂以及制革工业上。随着生产和科技的迅猛发展,应用酸性白酶于酒类酿造中,国内外已进行了试探性工作和研究,有的已见成效。因此,蛋白酶特别是酸性蛋白酶在白酒生产中的应以提高产量和质量,已愈来愈受到人们的重视。另外,酸性蛋白酶用作动物饲料添加剂,可提高动物(特别是幼龄动物)对饲料中蛋白成分的消化吸收率,促进其生长;它还用于制革工业中皮革的脱毛和软化;食品工业中蛋白质的水解生产高档食品;医药工业中消化剂和消炎剂的制造等。
基本性质1.产品性状:浅棕褐色粉状。
2.作用方法:作用于键内酶 ,使主要生成物由蛋白质变成小肽和氨基酸。
3.热稳定性:pH2.0~4.0条件下,40℃以下比较稳定,超过50℃酶活力损失较严重,60℃以上很快失活。
4.pH稳定性:pH2.5~4.0之间稳定,超过此范围,失活较严重。
5.最适作用温度:对0.5%酪蛋白,在pH3.0左右,最适作用温度范围为30~50℃,最适作用温度为40℃左右。
6.酶的最适作用pH 在40℃条件下最适作用pH范围2.5~4.0,最适作用pH3.0左右。
7.各种金属离子对酶活力的影响 被Mn,Ca,Mg离子激活,被Cu,Hg,Al离子所抑制。
抑制剂通常酸性蛋白酶的抑制剂主要是重氮酮化合物和十二烷基硫酸钠。霉菌来源的酸性蛋白酶通常并不受胃蛋白酶抑制剂-对溴苯的抑制,但却对N-溴代琥珀酰亚胺和高锰酸钾敏感。此外,并非每种酸性蛋白酶都会被胃蛋白酶抑制剂或链霉素胃蛋白酶抑制剂(S-PI)抑制,如黑曲霉所产酸性蛋白酶A1、A2所产酸性蛋白酶4对其均不敏感。某些青霉属的微生物和根霉属的中华根霉所产酸性蛋白酶见光会被2,3-丁二酮作用而失活,这可能与酶的活性部位含酪氨酸以及色氨酸有关。另外,沙门拍干酪青霉产的门冬氨酸蛋白酶可被1,2-环氧3-(对硝基苯)丙烷(EPNP)、重氮乙酰DL-亮氨酸甲脂(DAN)及胃蛋白酶抑制剂所抑制,这与门冬氨酸蛋白酶中的羧基在其催化反应中起关键作用有关。黑曲霉所产的B型蛋白酶,受二硫代双2-硝基苯甲酸(DTPB)、EPNP及DAN的抑制,而A型酶完全不被EPNP抑制,只被DAN及重氮试剂部分抑制,需要指出的是,上述试剂对A\B两种酶的抑制作用都需要有钙离子的参加。对啤酒酵母所产的胞外酸性蛋白酶的研究表明,其可被甲苯磺酰氟和对氟汞苯甲酸部分抑制。另外,从日本清酒酒曲中分离出的酸性蛋白酶,其性质类似于“胃蛋白酶”型酸性蛋白酶,可被EPNP和胃蛋白酶抑制剂所抑制,但对对-溴苯和联乙酰试剂不敏感。
作用机理酶是一种蛋白质,它是活细胞产生的生物催化剂,生物体的新陈代谢活动都离不开酶的作用。酶的种类很多,酸性蛋白酶是水解酶类的一种,能够在微酸环 境下(PH2.5-4.0)水解动植物蛋白质,通过内切和外切作用将蛋白质水解为小肤和氨基酸。
有关酸性蛋白酶的概述、基本性质、酶抑制剂、作用机理、应用是由Chemicalbook的王旭艳编辑整理。(2016-8-22)
应用1. 在酒精生产中的应用
酸性蛋白酶可以将玉米原料中的蛋白质分解为α-氨基酸 酒精酵母直接利用α-氨基酸作为有机氮源,生成自身所需的核酸蛋白质等生命活性必须的物质因此不必再不加无机氮源,如尿素等。酸性蛋白酶可以从两方面提高出酒率:一种是通过减少生成氨基酸的糖代谢提高出酒率,另一种是通过破坏细胞壁结构,释放淀粉颗粒提高出酒率;使用酸性蛋白酶还可以加快发酵速度,缩短发酵周期,这样可以使工厂的生产能力提高10%~15%发酵速度快,缩短发酵时间,因此降低了副产物(甘油乳酸)的产生 因为这些副产物都是在发酵后期产生的。
2. 在畜牧业中的应用
酸性蛋白酶用作动物饲料添加剂,可提高动物(特别是幼龄动物)对饲料中蛋白成分的消化吸收率,促进其生长。畜禽尤其是幼龄动物的消化道内蛋白酶分泌体系发育不健全,而在生长的中后期,自身虽有内源酶,但尚显不足,当采用高蛋白饲料饲养时,因其对饲料蛋白质消化能力较差而易引起腹泻等疾病。尤其是断奶仔猪,消化道发育不成熟,消化酶分泌系统不健全,特别是胃酸分泌不足,免疫功能低下,加上断奶时的生理、营养和环境应激反应,对饲料的营养成分不易消化和吸收,对病原微生物的抵抗力较弱,易造成正常肠道菌群平衡紊乱,经常出现较高的腹泻率,导致早期生长受阻。若在饲料中添加酸性蛋白酶,则能补充内源酶的不足,使高分子的蛋白质降解为低分子的肽、胨及各种氨基酸,而易被畜禽消化吸收,从而降低饲料对断奶仔猪消化道的刺激,降低应激反应,减少营养障碍,提高饲料利用率,促进生长。
3.制备花椒籽蛋白抗菌肽
抗菌肽又叫抗生素肽、抗微生物肽,是由多种生物细胞特定的基因编码经外界条件诱导而产生的一类具有广谱抗细菌、真菌、病毒、寄生虫、抑杀肿瘤细胞等生物活性作用的多肽,由12~100 个氨基酸组成,分子质量小于10 kD,是生物先天免疫系统的重要组成部分。酸性蛋白酶制备的花椒籽蛋白酶解产物对大肠杆菌的生长具有一定的抑菌效果,其最佳工艺条件为:底物质量浓度30 mg/mL、酶与底物比3.0%、酶解pH 4.0、酶解温度51.2 ℃、酶解时间4.7 h,此条件下酶解产生的抗菌肽复合物的水解度为9.05%,对大肠杆菌的抑菌率为56.98%。
4. 在水产品加工行业应用
近年来我国淡水渔业发展迅速,产量约占全国水产品总量的40%,占世界淡水养殖总产量的60%以上,而水产品加工量仅占总产量的10%,如何充分利用丰富的低值水产品资源已成为我国水产口加工业急需解决的问题之一。酶法降解蛋白质是低值蛋白资源高值利用的最有效的方法之一,反应过程易于控制,无污染鲢鱼是一种重要的淡水经济鱼类,量大价廉,基本上以鲜活 冷冻方式进入市场,总体加工利用水平低。研究表明,用酸性蛋白酶水解鲢鱼蛋白质的适宜pH值为3,温度为40℃,水解时间为30min,蛋白质浓度为6%。在此条件下,通过中途补加蛋白酶和补加鲢鱼蛋白的办法提高其水解液中氨基酸浓度,所获的最高氨基酸浓度为0.84 mg/mL,高于此值则对中性蛋白酶的水解作用产生抑制。
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