Карипаин — растительный протеолитический фермент¶

Карипаин — протеолитический фермент растительного происхождения, получаемый из латекса (млечного сока) папайи (Carica papaya). Относится к группе цистеиновых протеиназ, катализирует распад пептидных связей в белках. Применяется в медицине, пищевой промышленности, биотехнологии и научных исследованиях.

¶Происхождение и название

Карипаин выделен из млечного сока плодов и листьев папайи — тропического растения семейства Кариковые (Caricaceae). Название происходит от латинского биномена растения Carica papaya. В латексе папайи содержится комплекс протеолитических ферментов; наиболее изученным из них является папаин, а карипаин представляет собой близкий по свойствам фермент, выделенный из того же сырья.

¶Химическая природа

Карипаин относится к классу цистеиновых протеиназ — ферментов, активный центр которых содержит остаток цистеина. Молекулярная масса фермента составляет около 23 кДа. Оптимальные условия катализа — слабокислая или нейтральная среда (pH 6–7), температура 50–60 °C. Фермент гидролизует пептидные связи в белках и пептидах, проявляя активность в отношении казеина, гемоглобина, желатина и других субстратов.

Как и другие цистеиновые протеиназы, карипаин чувствителен к окислению активного центра и ингибированию тяжёлыми металлами (ртутью, медью) и окислителями.

¶Получение

Промышленное получение карипаина связано с переработкой латекса папайи. Сырьё собирают путём надрезов незрелых плодов или стеблей растения. Полученный млечный сок очищают, высушивают (чаще методом распылительной сушки) и подвергают хроматографической очистке. Основные страны-производители сырья — тропические регионы Азии, Африки и Латинской Америки, где папайя культивируется в промышленных масштабах.

¶Применение

¶Медицина и фармация

Карипаин и близкие ему ферменты папайи изучаются как потенциальные противовоспалительные и ранозаживляющие средства. Протеолитические ферменты применяются в составе мазей и гелей для очистки ожоговых и трофических ран от некротизированных тканей (некролитическая активность). В некоторых странах ферменты папайи используются в составе пищевых добавок для улучшения переваривания белков.

¶Пищевая промышленность

Карипаин применяется как мясомягчитель — добавка, размягчающая мясо за счёт гидролиза соединительнотканных белков (коллагена и эластина). Используется при производстве мясных полуфабрикатов, в пивоварении (для осветления), в производстве желатина и рыбной муки.

¶Биотехнология и исследования

Фермент применяется в лабораторной практике для расщепления белков при подготовке образцов к электрофорезу и масс-спектрометрии, а также для освобождения клеток из тканевых культур.

¶Сравнение с папаином

Карипаин и папаин близки по аминокислотной последовательности и каталитическим свойствам; в ряде источников они описываются как изоформы или близкие гомологи одного ферментативного семейства.

¶Ограничения

Активность карипаина, как и других растительных протеиназ, снижается при длительном хранении, нагревании выше 70 °C и в присутствии окислителей. Для стабилизации фермента в препаратах используют сахарозу, сорбит и другие криопротекторы.

¶Примечания

Карипаин не следует путать с карипаином — названием, которое в некоторых источниках ошибочно применяется к ферментному комплексу из латекса фигового дерева (карипаин латекса Ficus carica). Оба фермента относятся к растительным цистеиновым протеиназам, но выделяются из разных ботанических источников.

¶Источники

• «Ферменты в пищевой промышленности», под ред. В. М. Легачевой
• «Биохимия растений», учебник под ред. А. Т. Мокроносова
• Международная база данных BRENDA по ферментам
• Публикации в журнале «Phytochemistry Reviews»