Che cos’è l’enzima papaina e come viene prodotto?

Panoramica dell’enzima papaina

La papaina, nota anche come papaya proteinasi I, è una proteasi della cisteina (EC 3.4.22.2) presente nella papaia (Carica papaya) e nella papaia di montagna (Vasconcellea cundinamarcensis). La papaina è presa dal frutto dell’albero della papaia. È usato per fare medicine.,

Alcune persone prendono la papaina per via orale per dolore e gonfiore (infiammazione) e per rimuovere il liquido in più dopo traumi e interventi chirurgici. E ‘ anche preso per via orale per aiutare con la digestione, per il trattamento di vermi parassiti, infiammazione della gola e della faringe, herpes zoster (herpes zoster) sintomi, dolori muscolari, diarrea, febbre da fieno, naso che cola, e una condizione della pelle chiamata psoriasi. La papaina inoltre è presa per via orale per trattare gli effetti collaterali di radioterapia, o può essere usata congiuntamente ad altre terapie per trattare i tumori.,

Alcune persone applicano la papaina direttamente sulla pelle per trattare punture di insetti o animali, ferite infette, piaghe e ulcere.
Nella produzione, la papaina viene utilizzata in cosmetici, dentifricio, detergenti per lenti a contatto, inteneritori di carne e prodotti a base di carne.

Struttura dell’enzima papaina

La proteina precursore della papaina contiene 345 residui di aminoacidi e consiste in una sequenza di segnale (1-18), un propeptide (19-133) e il peptide maturo (134-345). I numeri dell’amminoacido sono basati sul peptide maturo. La proteina è stabilizzata da tre ponti disolfuro., La sua struttura tridimensionale è costituita da due domini strutturali distinti con una fessura tra di loro. Questa fessura contiene il sito attivo, che contiene una diade catalitica che è stata paragonata alla triade catalitica della chimotripsina. La triade catalitica è composta dagli aminoacidi – cisteina-25 (da cui ottiene la sua classificazione) e istidina-159. Si pensava che l’aspartato-158 svolgesse un ruolo analogo al ruolo dell’aspartato nella triade catalitica della serina proteasi, ma da allora è stato smentito.,

Funzione dell’enzima papaina

Il meccanismo con cui la papaina rompe i legami peptidici comporta l’uso di una triade catalitica con una cisteina deprotonata. Asn-175 aiuta ad orientare l’anello imidazolico di His-159 per permettergli di deprotonare il Cys-25 catalitico. Questa cisteina esegue quindi un attacco nucleofilo sul carbonio carbonilico di una spina dorsale peptidica. Questo forma un intermedio covalente acil-enzima e libera il terminale amminico del peptide. L’enzima è deacilato da una molecola d’acqua e rilascia la porzione carbossil-terminale del peptide., In immunologia, è noto che la papaina scinde la porzione Fc (cristallizzabile) delle immunoglobuline (anticorpi) dalla porzione Fab (antigene-binding).

Usi dell’enzima della papaina

La papaina rompe le fibre dure della carne ed è stata usata per le migliaia di anni intenerire la carne mangiata nel relativo Sudamerica nativo. Gli inteneritori di carne in polvere con papaina come componente attivo sono ampiamente venduti.

La papaina può essere utilizzata per dissociare le cellule nella prima fase dei preparati di coltura cellulare., Un trattamento di dieci minuti di piccoli pezzi di tessuto (meno di 1 mm a cubetti) consentirà alla papaina di iniziare a scindere le molecole della matrice extracellulare che tengono insieme le cellule. Dopo dieci minuti, il tessuto deve essere trattato con una soluzione di inibitore della proteasi per interrompere l’azione della proteasi. Se non trattata, l’attività della papaina porterà alla completa lisi delle cellule. Il tessuto deve quindi essere triturato (passato rapidamente su e giù attraverso una pipetta Pasteur) per rompere i pezzi di tessuto in una sospensione singola cellula.,

È anche usato come ingrediente in vari preparati di debriding enzimatici, in particolare Accuzyme. Questi sono usati nella cura di alcune ferite croniche per ripulire il tessuto morto.

La papaina viene aggiunta ad alcuni dentifrici e dolci alla menta come sbiancante per i denti. Il suo effetto sbiancante è, tuttavia, minimo perché la papaina è presente in basse concentrazioni e viene rapidamente diluita dalla saliva. Ci vorrebbero diversi mesi di utilizzo per avere un effetto notevole.

La papaina è l’ingrediente principale di Papacarie, un gel utilizzato per la rimozione chemomeccanica della carie dentale., Non richiede la perforazione e non interferisce nella forza di legame dei materiali di restauro alla dentina.

È noto che la papaina interferisce con i test antidroga delle urine per i cannabinoidi. Si trova in alcuni prodotti di disintossicazione della droga.

Recentemente, è stato dimostrato che la papaina può essere utilizzata per assemblare film sottili di titania utilizzati nelle celle fotovoltaiche.

Benefici dell’enzima papaina

1. Stimola la digestione

Una delle aree chiave in cui la papaina serve il corpo è nel regno delle sue proprietà proteico-digestive., Un caso di studio ha rilevato che quando un paziente di sesso maschile con intolleranza al glutine ha mangiato una dieta priva di glutine, ha ancora sperimentato la diarrea, ma quando ha inoltre preso 1800 mg di papaina per un mese, ha avuto meno feci molli e meno malassorbimento. Questo è solo uno studio e devono essere condotte ulteriori ricerche.

2. Aiuta la pelle e la guarigione delle ferite

A causa delle capacità benefiche della papaina, le persone lo hanno usato per molti anni come applicazione topica per ustioni, ulcere, irritazioni, piaghe da decubito e altre ferite e per aiutare il recupero da infortuni sportivi. Alcuni praticanti hanno usato cavità dentali., L’azione enzimatica della papaina è molto specifica e non danneggia la pelle sana. Le culture tradizionali delle Hawaii e Tahiti producevano impacchi con le bucce di papaya, poiché questa parte del frutto ha una concentrazione particolarmente elevata di papaina. I guaritori tradizionali hanno applicato questa sostanza sulla pelle per guarire ferite, ustioni, eruzioni cutanee e punture di insetti.

3. Digerisce il muco

Gli studi hanno trovato che la papaina digerisce la mucina del seno, una glicoproteina trovata in muco e quindi può avere effetti benefici per la gente che ha edizioni del seno., La papaina rende il muco meno viscoso, o più runnier, e quindi meglio in grado di essere eliminato. A causa di questa caratteristica, alcuni ricercatori stanno studiando come la papaina può aiutare a fornire farmaci nanoparticelle al corpo in modo che possano ottenere attraverso la barriera mucosa naturale del corpo nell’intestino. L’uso di papaina con nanoparticelle potrebbe non essere il migliore per la tua salute.

4. Supporta la funzione del sistema immunitario

Gli studi hanno scoperto che la papaina può avere proprietà anti-proliferazione cellulare. Alcuni studi hanno dimostrato papaina offre un forte effetto, mentre altri non hanno trovato alcuna differenza tra papaina e controlli., Un articolo di revisione ha trovato una forte evidenza per le proprietà generali della funzione immunitaria della papaia.

5. Resiste al rossore e all’irritazione

Gli studi confermano che l’enzima papaina offre una potente resistenza al rossore e all’irritazione. La papaina aiuta ad aiutare l’assorbimento di un’altra sostanza benefica, la quercetina. Uno studio ha scoperto che quando la papaina e la bromelina sono state somministrate insieme alla quercetina, ha aiutato a gonfiare i sintomi associati alla salute della prostata.

6., Agisce come antiossidante

La papaina contiene composti che possono aiutare a proteggere il corpo dai danni cellulari causati dai radicali liberi, che lo rendono un antiossidante. I composti in succo di papaia efficacemente scavenging, o contrastare, altamente reattivo idrossile (OH-) radicali liberi, così come super-ossidi. La papaina ha un livello antiossidante alla pari con le vitamine E e C. In uno studio, la cultivar Sunrise Solo (un tipo di papaia) era più efficace come antiossidante rispetto ad altre due cultivar.

7., Previene il deterioramento degli alimenti

Poiché la ricerca ha dimostrato che la papaina ha proprietà antifungine e antibatteriche e talvolta viene utilizzata per conservare gli alimenti in modo naturale. È un potente agente comunemente usato nella conservazione degli alimenti, riducendo le infestazioni batteriche e il deterioramento dovuto all’ossidazione.

In che modo la papaina intenerisce la carne?

Le caratteristiche più importanti della qualità della carne sono la tenerezza, la succosità e il sapore., I consumatori considerano la tenerezza come il fattore più importante nel determinare la soddisfazione alimentare della carne bovina (Issanchou, 1996, Boleman, Miller, Taylor, Cross, Wheeler, Koohmaraie, Johnson e Savell, 1997). La tenerezza è definita come la facilità di masticazione, che comporta la facilità iniziale di penetrazione da parte dei denti, la facilità con cui la carne si rompe in frammenti e la quantità di residuo rimanente dopo la masticazione (Lawrie, 1998).

La tenerezza della carne dipende dalle spezie, dalla razza, dall’età, dal sesso e dal tessuto muscolare scheletrico individuale dell’animale., La tenerezza ha origine nelle proprietà strutturali e biochimiche delle fibre muscolari scheletriche, in particolare miofibrille e filamenti intermedi, e del tessuto connettivo intramuscolare, l’endomysium e il perimysium, che sono composti da fibrille e fibre di collagene (Takahashi, 1996). La stabilità meccanica delle fibrille di collagene è aumentata notevolmente con l’invecchiamento cronologico.

La carne prodotta da un vecchio animale è dura e ha una qualità alimentare inferiore. Il miglioramento della tenerezza della carne dei bovini invecchiati è necessario per aumentare le proprietà funzionali e il valore della carne (Shiba, 2004)., La carne può essere intenerita in diversi modi: metodi meccanici (tritare o colpire per schiacciare il tessuto congiuntivo e muscolare), metodi chimici iniettando nelle soluzioni muscolari sostanze chimiche (sale, cloruro di sodio, polifosfato di sodio, lattato di potassio, diacetato di sodio tutto disciolto in acqua, RK, 2003), metodi enzimatici utilizzati enzimi proteolitici come papaina, bromelina o ficina.

L’intenerimento enzimatico può essere effettuato in modo umido (iniettando nelle soluzioni muscolari con preparati enzimatici) o in modo secco (premendo miscele tenere sulla superficie della carne)., La fine del processo di intenerimento e il metodo impiegato per l’invecchiamento e la lavorazione termica devono essere stabiliti per ottenere una qualità sensoriale ottimale della carne.

L’iniezione di tagli di manzo con papaina causa un importante miglioramento delle proprietà funzionali della carne bovina adulta. La papaina è una preparazione potente delle proteasi, con la grande specificità di sotto-strato, catalizzando la rottura dei legami peptidici nelle molecole della proteina ed i loro prodotti di degradazione agli amminoacidi., L’aumento del livello di papaina, da salamoia per iniezione, così come l’aumento del tempo di invecchiamento, hanno determinato un significativo indebolimento della struttura della carne. L’intenerimento della papaina della carne adulta ha determinato il miglioramento della tenerezza, del sapore e della succosità. Si consiglia di utilizzare dosi di papaina il più basse possibile, al fine di evitare una tenera avanzata e ottenere carni dalla struttura morbida, con una bassissima resistenza alla masticazione e alla pasta., L’applicazione di questa tecnologia potrebbe aiutare i produttori e i trasformatori di carni bovine a ottenere prodotti a base di carne in grado di soddisfare le aspettative dei consumatori.

Conclusione

La capacità della papaina di abbattere le proteine ha altri usi oltre a intenerire la carne. È usato in soluzioni di pulizia enzimatica per lenti a contatto e in unguenti medicati usati per trattare ferite gravi.

Certo, ci sono altri modi per intenerire la carne senza usare prodotti chimici., Puoi semplicemente usare un martello di carne per abbattere le grandi molecole proteiche battendole in pezzi più piccoli, ma questo metodo non funzionerà, come fa la papaina, sia sulla carne che sulle lenti a contatto.

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