Папаин

Папаин (лат. Papain) — полипептид, протеолитический растительный фермент, ускоряющий взаимодействие вещества с водой, при котором происходит разложение белков, пептидов, амидов и сложных эфиров основных аминокислот. В значительных количествах содержится в плодах дынного дерева — папайе (Carica papaya).

Папаин

Физические свойства

Агрегатное состояние при комнатной температуре — твёрдое кристаллическое вещество. Изоэлектрическая точка (pI) папаина составляет 8,75 единиц pH. Константа седиментации (s) = 2,42 единиц Сведберга. Константа диффузии (D) = 10,23 см/сек².

Химическое строение и свойства

Белок, предшественник папаина (пре-про-папаин), состоит из 345 аминокислот^[1], содержит сигнальную последовательность (1-18 аминокислоты). Про-папаин уже состоит из пептида, блокатора активного центра фермента(19-133) и самого фермента. Зрелый папаин — полипептид, состоящий из 212 аминокислотных остатков, на N-конце молекулы которого аминокислотой является изолейцин, на C-конце — аспарагин. Хорошо растворим в воде, водных солевых растворах и в 70 % метиловом и этиловом спиртах. Молекулярный вес папаина — 23406. Папаин стабилизируется тремя дисульфидными мостиками. Его трёхмерная структура состоит из двух различных доменов, между которыми находится активный центр фермента, в состав которого включают аминокислоты цистеин-25 и гистидин-159.

Аминокислотный состав
Аминокислота	Содержание
Аланин	13
Аргинин	10
Аспарагиновая кислота	17
Валин	15
Гистидин	2
Глицин	23
Глутаминовая кислота	17
Изолейцин	10
Лейцин	10
Лизин	9
Цистеин	8
Пролин	9
Серин	11
Треонин	7
Триптофан	5
Тирозин	17
Фенилаланин	4

Папаин — монотиоловая цистеиновая эндопротеаза. По характеру ферментативного действия её называют «растительным пепсином». Но в отличие от пепсина, папаин активен не только в кислых, но и в нейтральных и щелочных средах (диапазон pH 3—12, оптимум pH 5-8). Он сохраняет активность в широком температурном диапазоне (до 50-60 °C), обладает относительно широкой специфичностью. При pH 5-7,5 папаин гидролизует амиды, пептиды, белки и эфиры основных аминокислот с незамещённой аминогруппой.

Активирует фермент	Обратимо инактивирует фермент	Необратимо инактивирует фермент
цистеин, этилендиаминтетраацетат, восстановленный глютатион, сульфиды, цианиды,	п-хлормеркурибензонат, ионы тяжёлых металлов, некоторые окислители	иодацетамид

Получение

Получают папаин из очищенного млечного сока дынного дерева или фракционированием сухого сока дынного дерева сульфатом аммония, хлористым натрием с последующей кристаллизацией.

Использование

Применение в косметике:

В препаратах после эпиляции (замедляющих рост волос) папаин, проникая в открытые после эпиляции поры и разрушая кератин, нарушает процесс формирования нормального волоса. Однако, следует учитывать, что все волосы находятся на различных стадиях развития, и папаин не может воздействовать на волосы, находящиеся в начальной стадии анагенеза. Поэтому заметное замедление роста волос следует ожидать после применения средств с папаином в течение 4-5 эпиляций. Кроме замедления роста и истончения стержня волоса, использование средств с папаином предотвращает врастание отрастающих волос. 

Применение в производстве:

Также папаин используют в пищевой и лёгкой промышленности для смягчения мяса, обработки кож, осветления напитков; а также в фармакологии («карипазим», «карипаин», «карипаин-плюс», «карипаин крем», «карипаин ультра гель», в пищеварительных препаратах "юниэнзим", "витазим", а также в средствах «вобэнзим» и др.).

Входит в состав многих зубных паст: растворяя зубной налёт, он способствует более эффективному очищению зубов.

Используется в кулинарии как размягчительная приправа.

Ссылки

1. UniProt P00784: Papain precursor - Carica papaya (Papaya)  (неопр.). UniProtKB. Архивировано 13 июня 2018 года.

Литература

• Кнунянц И. Л. Краткая химическая энциклопедия т.3 — М.: Советская энциклопедия, 1964