Бромелайн — фермент из ананаса¶

Бромелайн (бромелаин) — группа протеолитических ферментов (протеаз), содержащихся в тканях растений семейства бромелиевых, прежде всего в плодах, стеблях и листьях ананаса (Ananas comosus). Относится к классу гидролаз, расщепляющих пептидные связи в белках. Бромелайн не является единичным веществом: под этим названием объединяют несколько близких по действию ферментов, а также сопутствующие соединения, выделяемые из растительного сырья. Наибольшее практическое значение имеет стеблевой бромелайн, получаемый из стеблей ананаса, поскольку именно он даёт наибольший выход и применяется в промышленности.

¶История изучения

Действие ананасового сока на белки было замечено задолго до выделения самого фермента: сок использовали для размягчения мяса. В конце XIX века европейские исследователи описали способность ананасового экстракта переваривать белки в лабораторных условиях. Термин «бромелайн» закрепился в научной литературе в 1890-х годах. В XX веке фермент был выделен в очищенном виде, изучена его структура и механизм действия, а с середины столетия началось промышленное производство препаратов на его основе.

¶Химическая природа и свойства

Бромелайн — это смесь протеаз с молекулярной массой порядка 28–33 кДа. Основные компоненты:

• Стеблевой бромелайн — гликопротеин, основной промышленный продукт;
• Фруктовый бромелайн — содержится в мякоти плода, в меньших количествах;
• Ананаин — фермент, выделяемый из плодов и рассматриваемый иногда как отдельная фракция.

Фермент проявляет активность в широком диапазоне pH (примерно от 3 до 8) и температур, что отличает его от многих животных протеаз. Оптимум действия близок к нейтральной и слабокислой среде. Бромелайн гидролизует белки до пептидов и аминокислот, то есть действует аналогично пищеварительным ферментам — пепсину и папаину (последний получают из папайи).

Помимо протеолитической активности, препараты бромелайна содержат сопутствующие вещества, которым приписывают дополнительные эффекты, что затрудняет однозначную трактовку результатов исследований.

¶Применение

¶Пищевая промышленность

Бромелайн используют как размягчитель мяса: он разрушает коллагеновые волокна, делая продукт более нежным. Фермент входит в состав порошковых приправ и маринадов. Его применяют также при производстве желатина, осветлении напитков и в некоторых технологиях переработки рыбы.

¶Медицина и фармакология

Препараты бромелайна выпускаются в виде таблеток и капсул. В ряде стран их применяют как вспомогательное средство при воспалительных процессах, отёках после травм и операций, а также в составе комплексной терапии заболеваний суставов. Механизм предполагаемого противовоспалительного и противоотёчного действия связывают со способностью фермента влиять на белковые медиаторы воспаления.

Следует учитывать, что клинические данные о бромелайне неоднородны: часть исследований проведена на малых выборках, а эффект плацебо в некоторых работах не исключён. Поэтому в официальной медицине России и ряда других стран бромелайн не относится к препаратам первой линии и чаще фигурирует как биологически активная добавка либо компонент комбинированных средств.

¶Косметология и другие области

Фермент добавляют в средства для пилинга и очищения кожи: он мягко отшелушивает омертвевшие клетки. Бромелайн применяют в производстве кормов, в биотехнологии для обработки белкового сырья, а также в лабораторной практике для разрушения клеточных структур.

¶Безопасность и ограничения

Бромелайн — чужеродный для организма человека белок, поэтому возможны аллергические реакции, особенно у людей с повышенной чувствительностью к ананасу и другим растительным протеазам. Описаны случаи кожных и респираторных реакций у работников, контактирующих с ферментом на производстве.

Длительный приём больших доз может вызывать нарушения со стороны желудочно-кишечного тракта. Препараты не рекомендуются при беременности, нарушениях свёртываемости крови и перед хирургическими вмешательствами, поскольку бромелайн способен влиять на агрегацию тромбоцитов. Перед применением требуется консультация врача; фермент может взаимодействовать с антикоагулянтами и некоторыми другими лекарствами.

¶Бромелайн в России

В России бромелайн известен преимущественно как компонент биологически активных добавок и пищевых продуктов. Его производство в промышленных масштабах в стране не развито: основную часть сырья и готовых препаратов импортируют. Научные исследования свойств фермента проводятся в отдельных лабораториях, однако систематических крупных клинических испытаний в российской практике немного.

В быту бромелайн чаще всего ассоциируется с употреблением ананаса, хотя концентрация фермента в свежем плоде невелика, а при термической обработке и консервировании он частично разрушается. Именно поэтому «сжигание жиров» с помощью ананаса не имеет подтверждённого научного обоснования.

¶Сравнение с другими растительными протеазами

Все перечисленные ферменты относятся к цистеиновым протеазам и близки по механизму действия, что объясняет сходство областей их применения.

Источники: научные публикации по биохимии растительных протеаз, справочные материалы по ферментам, обзоры по применению бромелайна в пищевой промышленности и фармакологии.