菠蘿蛋白酶

中文名稱: 菠蘿蛋白酶

中文別名：菠蘿蛋白酶;菠蘿酶;菠蘿蛋白酶;菠蘿蛋白酶 20萬單位;BROME LAINE 菠蘿蛋白酶

英文名稱: Bromelain

英文別名： STEM BROMELAIN;3.4.22.32;BROMELAIN;BROMELAIN PINEAPPLE;BROMELIN;EC 3.4.22.1;EC 3.4.22.32;EC 3.4.22.4

CAS號: 9001-00-7

分子量: 約33000

EINECS號:253-387-5

外觀與性狀：淺黃色無定形粉末，微有特異臭。

等電點pH值：9.35

最適pH值：6～8

最適溫度：55℃。

儲存條件：−20°C

水溶解性：soluble

EPA化學物質信息：Bromelain, juice(9001-00-7)

主要作用原理：使多肽類水解為低分子量的肽類。尚有水解醯胺基鍵和酯類的作用。

類別：有毒物質

毒性分級：高毒

急性毒性：腹腔-大鼠LD50: 85 毫克/公斤；腹腔-小鼠 LD50: 37 毫克/公斤

可燃性危險特性

熱分解排出刺激煙霧

庫房通風低溫乾燥

滅火劑：水，泡沫，沙土，二氧化碳，乾粉

白色至淺棕黃色無定形粉末。溶於水,水溶液無色至淡黃色,有時有乳白光,不溶於乙醇、氯仿和乙醚。屬糖蛋白。主要作用原理是使多肽類水解為低分子量的肽類。尚有水解醯胺基鍵和酯類的作用。

菠蘿蛋白酶是由多種不同分子量和分子結構的酶所組成的酶系，其中至少包含了5種蛋白水解酶。除此之外，有的還含磷酸酯酶、過氧化物酶、纖維素酶、其它糖苷酶及非蛋白物質。

菠蘿蛋白酶是一種糖蛋白，分子結構中含有一個寡糖分子，由木糖（xylose，xy1）、岩藻糖（fucose，Fuc）、甘露糖（mannose，Man）和N—乙醯葡糖胺（N—aceltylglu2cosamine，GlcNAc）組成，共價連接在肽鏈上，Ishihara和Yasuda等人分別推測出了糖分子的結構。

菠蘿蛋白酶的分子量為30000－33000，等電點為9.55，酶液的最大吸收波長為280nm。因其由多種酶分子構成，故在催化底物上具有多樣性。它能分解蛋白質、肽、脂和醯胺，其水解蛋白的活性較木瓜蛋白酶高10倍以上。菠蘿蛋白酶催化的必需基團不是糖分子，而是所含肽鏈中的巰基；另外，菠蘿蛋白酶分子結構中的羧基和羥基亦與酶活性無關。

菠蘿蛋白酶的催化活性易受到pH、溫度、金屬離子、EDTA及還原劑等的影響。該酶最適pH為7.1，最穩定的pH範圍為3.9－4.2，最適反應溫度為55℃。Mg2＋ 和Ca2＋ 在高濃度下對菠蘿蛋白酶活性會產生抑制作用，但低濃度時具有促進作用；研究表明，Ca2＋ 與酶作用1h后，5－10mmol／LCa2＋ 酶的活性均有促進作用，其中當Ca2＋ 濃度為2mmol／L時，促進作用最明顯。EDTA能符合菠蘿蛋白酶反應所需的金屬離子，使菠蘿蛋白酶活性降低。半胱氨酸的鹽酸鹽在一定濃度範圍內，對酶反應速度有促進作用：濃度太低時，促進作用減弱；濃度太高時，會表現出抑制作用，這可能與其還原作用所引起的酶其它基團結構發生改變有關。

取新鮮乾淨的菠蘿皮、刺、芯等出汁率達45%以上的下腳料，壓榨，取汁濾除果屑。濾液添加0.025-0.05%的苯甲酸，加5%高嶺土進行吸附。將高嶺土吸附物用飽和碳酸鈉溶液調pH6.7-7.0后，加5%氯化鈉，攪拌后壓濾。取濾液用鹽酸調pH4.8-5.1，加硫酸銨，靜置沉澱，取沉澱減壓乾燥，即為菠蘿蛋白酶。對菠蘿下腳料計，收率0.054-0.103%。

生產方法由菠蘿（Ananas comoslgs和A.bracteatus）果實及莖（主要利用其外皮）經壓榨提取、鹽析（或丙酮、乙醇沉澱）再分離、乾燥而得。

工業生產上對菠蘿蛋白酶的製備主要是從菠蘿的下腳料中提取，製備工藝有高嶺土吸附法、單寧沉澱法、鹽析法和超濾法等。由高嶺土吸附法獲得的菠蘿蛋白酶雖然純度較高，酶活力在410×106 U／g以上，但工藝流程長，原料消耗多，酶活總回收率低；單寧沉澱法比高嶺土法簡單，原料消耗少，酶活回收率較低，產品酶活力在315×106 －410×106 U／g，但兩者均會對環境造成污染；鹽析法獲得的菠蘿蛋白酶活性較低，純度與藥用要求相差甚遠。相對來說，超濾法能有效分離提取菠蘿蛋白酶。從超濾法提取菠蘿蛋白酶的工藝流程上看，其操作步驟簡單，並且該法具有無相變、低溫、能耗少、活力損失小、操作簡單等特點，應用於菠蘿蛋白酶的濃縮和分離，不僅能保護其活性，降低生產成本，使用的有機溶劑可回收再生產，基本上沒有廢物排放，而且超濾透過液還可用作飲料添加劑，可以達到清潔生產的要求；另外，超濾法分離得到的菠蘿蛋白酶質量好，純度高，能達到醫藥級水平。

在食品加工業的應用

1、焙烤食品：將菠蘿蛋白酶加入生麵糰中，可使麵筋降解，生麵糰被軟化后易於加工。並能提高餅乾與麵包的口感與品質。

2、乾酪：用於乾酪素的凝結。

3、肉類的嫩化：菠蘿蛋白酶將肉類蛋白質的大分子蛋白質水解為易吸收的小分子氨基酸和蛋白質。可廣泛地應用於肉製品的精加工。

4、菠蘿蛋白酶在其它食品加工業中的應用，有人已經用菠蘿蛋白酶來增加豆餅和豆粉的PDI值和NSI值，從而生產出可溶性蛋白製品及含豆粉的早餐、穀類食物和飲料。其它還有生產脫水豆類、嬰兒食品和人造黃油；澄清蘋果汁；製造軟糖；為病人提供可消化的食品；給日常食品添味等。

在醫藥、保健品業的應用

1、抑制腫瘤細胞的生長：經相關臨床研究觀察表明，菠蘿蛋白酶能抑制腫瘤細胞的生長。

2、對心血管疾病的防治：菠蘿蛋白酶作為蛋白水解酶對心血管疾病的防治是有益的。它能抑制血小板聚集引起的心臟病發作和中風，緩解心絞痛癥狀，緩和動脈收縮，加速纖維蛋白原的分解。

3、用於燒傷脫痂：菠蘿蛋白酶能選擇性地除 皮，使新皮移植得以儘早進行。動物實驗證明，菠蘿蛋白酶對鄰近的正常皮膚無不良影響。局部使用抗生素不影響菠蘿蛋白酶的效果。

4、消炎作用：菠蘿蛋白酶在各種組織中能有效地治療炎症和水腫(包括血栓靜脈炎、骨骼肌損傷、血腫、口腔炎、糖尿病人潰瘍及運動損傷)，菠蘿蛋白酶具有激活炎症反應的潛力。菠蘿蛋白酶還可治療腹瀉。

5、增進藥物吸收：將菠蘿蛋白酶與各種抗生素（如四環素，阿莫西林等）聯用，能提高其療效。相關研究表明，它能促進抗生素在感染部位的傳輸，從而減少抗生素的用藥量。據推斷，對於抗癌藥物，也有類似的作用。此外，菠蘿蛋白酶能促進營養物質的吸收。

在美容化妝品業中的應用菠蘿蛋白酶具有嫩膚、美白去斑的優異功效。基本作用原理：菠蘿蛋白酶可作用於人體皮膚上的老化角質層，促使其退化、分解、去除，促進皮膚新陳代謝，減少因日晒引起的皮膚色深現象。使皮膚保養呈現良好白嫩狀態。

菠蘿蛋白酶製劑在飼料中的應用

將菠蘿蛋白酶加入飼料配方或直接混合在飼料中，可以大大提高蛋白質的利用率和轉化率，並能開發更廣的蛋白源，從而降低飼料成本。注意事項 菠蘿蛋白酶是一種生物活性物質，易受重金屬離子（Fe2+、Cu2+、Hg+、Pb+等）和氧化劑的抑制及破壞，應避免與之接觸。對於敏感性的部分人群，若長時間接觸有可能刺激皮膚、眼睛和鼻粘膜膜組織，在操作過程中建議帶好防護具。風險術語R36刺激眼睛。R37刺激呼吸系統。R36/37/38刺激眼睛、呼吸系統和皮膚。

危險品標誌B,Xn

危險類別碼36/37/38-42

安全說明22-24-26-36/37

海關編碼35079090

毒害物質數據 9001-00-7(Hazardous Substances Data)

主要活性成分

本品系從菠蘿皮、莖、芯中提取製備的蛋白水解酶，按乾燥品計算，每1mg的效價應不少於800單位。

性狀

本品為淺黃色或淺棕黃色粉末。本品在水中大部分溶解，在甲醇、乙醚和氯仿中幾乎不溶。

鑒別

取本品約10mg，置大試管中，加水2ml混勻，加20%脫脂奶粉(取脫脂奶粉20g，加水80ml使溶解成乳液，用稀醋酸調節pH值至5.5，加水稀釋至100ml)10ml，置37℃水浴中，乳液應凝固。

檢查

1乾燥失重

取本品，以五氧化二磷為乾燥劑，在60℃減壓乾燥至恆重，減失重量不得過5.0%。

2熾灼殘渣

取本品1.0g，依法檢查(中國藥典2015年版二部附錄Ⅷ N)，遺留殘渣不得過5.0%。

3砷鹽

取本品1.0g，置坩堝中，加入硝酸鎂乙醇溶液(1→10)ml，點火燃燒后，緩緩加熱至灰化。放冷，殘渣加鹽酸5ml，水23ml，依法檢查(中國藥典20015年版二部附錄Ⅷ J )，應符合規定(0.0002%)。

4 鐵鹽

取熾灼殘渣項下遺留的殘渣，加硝酸0.5ml，蒸干，至氧化氮蒸氣除盡，放冷，加鹽酸2ml，水浴上蒸干后，加水溶解使成25ml，加稀鹽酸4ml與過硫酸銨50mg，依法檢查(中國藥典20015年版二部附錄Ⅷ G)，與標準鐵溶液2ml製成的對照液比較，不得更深(0.002%)。

5氰化物

取本品5.0g，加酒石酸2g，水50ml，搖勻，依法檢查(中國藥典2015年版二部附錄Ⅷ F)應符合規定。

效價測定

對照品溶液的製備 取105℃乾燥至恆重的酪氨酸適量，精密稱定，加0.1mol/L鹽酸溶液製成每1ml中約含50μg的溶液。

含量測定

精密量取供試品溶液1.0ml，置具塞試管(15mm×130mm)中，於(37±0.5)℃水浴預熱5分鐘，精密加入(37±0.5)℃預熱的底物溶液(取硅膠乾燥器中乾燥至恆重的酪蛋白0.6g，精密稱定，置燒杯中，加0.05mol/L磷酸氫二鈉溶液80ml，水浴中加熱溶解，放冷，用1mol/L鹽酸調節pH值至7.0，轉移到100ml量瓶中，加水至刻度，臨用新配)5.0ml，立即振搖，置(37±0.5)℃水浴中準確反應10分鐘后，加三氯醋酸溶液(取三氯醋酸1.8g，無水醋酸鈉2.99g，冰醋酸液1.9ml，加水使溶解並稀釋至100ml)5.0ml，振搖，於(37±0.5)℃水浴中準確放置40分鐘，用乾燥濾紙濾過，取續濾液，在2小時內，照分光光度法(中國藥典2015年版二部附錄Ⅳ A)，以水為空白，在275nm的波長處測定吸收度A，再精密量取供試品溶液1.0ml，加上述三氯醋酸溶液5.0ml，振搖，精密加入底物溶液5.0ml，同法操作，測定吸收度A。

藥理作用：

本品是從菠蘿液汁中提出的一種蛋白水解酶，臨床上可用作抗水腫和抗炎葯。口服后能加強體內纖維蛋白的水解作用，將阻塞於組織的纖維蛋白及血凝塊溶解，從而改善體液的局部循環，導致炎症和水腫的消除。與抗生素、化療藥物並用，能促進藥物對病灶的滲透和擴散。它的優點是：分解纖維蛋白的大分子，但不破壞凝血所必需的纖維蛋白原。

適應症：

可用於各種原因所致的炎症、水腫、血腫、血栓症如支氣管炎、支氣管哮喘、急性肺炎、產後乳房充血、乳腺炎、產後血栓靜脈炎、視網膜炎等，與抗菌藥物合併治療關節炎、關節周圍炎、蜂窩織炎、小腿潰瘍等，均有效。

用法用量：

（1）口服 1日3～4次，1次10萬單位（2片）。（2）外用 0.1%～0.2%生理鹽水溶液外敷,1日1～2次。

不良反應：

口服可引起噁心嘔吐、腹瀉、胃痛、胃酸增多、胃潰瘍等消化道反應，極少數可引起鼻出血、月經過多、痛經和子宮出血等。嚴重肝腎病患者或血液凝固功能不全患者忌用。

注意事項：

（1）胃腸道潰瘍、嚴重肝腎疾病或血液凝固功能不全的患者忌用。（2）遇胃蛋白酶被破壞，故片劑宜吞服，不要嚼碎。