¿Qué es la enzima papaína y cómo se fabrica?
Overview of Papain Enzyme
la papaína, también conocida como papaya proteinase I, es una enzima cisteína proteasa (EC 3.4.22.2) presente en la papaya (Carica papaya) y la papaya de montaña (Vasconcellea cundinamarcensis). La papaína se toma del fruto del árbol de papaya. Se utiliza para hacer medicamentos.,
algunas personas toman papaína por vía oral para el dolor y la hinchazón (inflamación) y para eliminar el líquido adicional después de un trauma y una cirugía. También se toma por vía oral para ayudar con la digestión, para tratar gusanos parásitos, inflamación de la garganta y la faringe, síntomas de herpes zóster, dolor muscular, diarrea, fiebre del heno, secreción nasal y una afección de la piel llamada psoriasis. La papaína también se toma por vía oral para tratar los efectos secundarios de la radioterapia, o se puede usar en combinación con otras terapias para tratar tumores.,
algunas personas aplican papaína directamente sobre la piel para tratar picaduras de insectos o animales, heridas infectadas, llagas y úlceras.en la fabricación, la papaína se utiliza en cosméticos, pasta de dientes, limpiadores de lentes de contacto, ablandadores de carne y productos cárnicos.
estructura de la enzima papaína
la proteína precursora de la papaína contiene 345 residuos de aminoácidos y consiste en una secuencia de señal (1-18), un propéptido (19-133) y el péptido maduro (134-345). Los números de aminoácidos se basan en el péptido maduro. La proteína es estabilizada por tres puentes disulfuro., Su estructura tridimensional consiste en dos dominios estructurales distintos con una hendidura entre ellos. Esta hendidura contiene el sitio activo, que contiene una Diada catalítica que se ha comparado con la tríada catalítica de quimotripsina. La tríada catalítica se compone de los aminoácidos – cisteína-25 (de la que obtiene su clasificación) e histidina-159. El aspartato-158 fue pensado para jugar un papel análogo al papel del aspartato en la tríada catalítica de la proteasa de la serina, pero eso ha sido refutado desde entonces.,
función de la enzima papaína
el mecanismo por el cual la papaína rompe los enlaces peptídicos implica el uso de una tríada catalítica con una cisteína desprotonada. Asn-175 ayuda a orientar el anillo de imidazol de His-159 para permitir que desprotone el catalítico Cys-25. Esta cisteína entonces realiza un ataque nucleofílico en el carbono carbonilo de una columna vertebral del péptido. Esto forma un intermedio covalente de acil-enzima y libera el terminal amino del péptido. La enzima es desacilada por una molécula de agua y libera la porción carboxilo-terminal del péptido., En inmunología, se sabe que la papaína escinde la porción Fc (cristalizable) de inmunoglobulinas (anticuerpos) de la porción Fab (unión a antígenos).
usos de la enzima papaína
la papaína descompone las fibras duras de la carne y se ha utilizado durante miles de años para ablandar la carne consumida en su América del Sur nativa. Los ablandadores de carne en forma de polvo con papaína como componente activo se venden ampliamente.
la papaína se puede utilizar para disociar las células en el primer paso de las preparaciones de cultivo celular., Un tratamiento de diez minutos de pequeñas piezas de tejido (menos de 1 mm en cubos) permitirá que la papaína comience a escindir las moléculas de la matriz extracelular que mantienen unidas las células. Después de diez minutos, el tejido debe ser tratado con una solución de inhibidor de la proteasa para detener la acción de la proteasa. Si no se trata, la actividad de la papaína conducirá a una lisis completa de las células. El tejido debe ser triturado (pasado rápidamente hacia arriba y hacia abajo a través de una pipeta Pasteur) para romper los pedazos de tejido en una suspensión de una sola célula.,
también se utiliza como ingrediente en varias preparaciones enzimáticas de desbridamiento, especialmente Accuzyme. Estos se utilizan en el cuidado de algunas heridas crónicas para limpiar el tejido muerto.
la papaína se agrega a algunos dulces de pasta de dientes y menta como blanqueador de dientes. Su efecto blanqueador es, sin embargo, mínimo porque la papaína está presente en bajas concentraciones y se diluye rápidamente por la saliva. Tomaría varios meses de uso para tener un efecto notable.
la papaína es el ingrediente principal de Papacarie, un gel utilizado para la eliminación de caries dental quimiomecánica., No requiere perforación y no interfiere en la fuerza de unión de los materiales restauradores a la dentina.
Se sabe que la papaína interfiere con las pruebas de drogas en la orina para detectar cannabinoides. Se encuentra en algunos productos de desintoxicación de drogas.
recientemente, se ha demostrado que la papaína se puede utilizar para ensamblar películas delgadas de titania utilizadas en células fotovoltaicas.
beneficios de la enzima papaína
1. Estimula la digestión
una de las áreas clave en las que la papaína sirve al cuerpo está en el ámbito de sus propiedades proteicas-digestivas., Un estudio de caso encontró que cuando un paciente masculino con intolerancia al gluten comió una dieta libre de gluten, todavía experimentó diarrea, pero cuando además tomó 1800 mg de papaína durante un mes, tuvo menos heces blandas y menos malabsorción. Este es solo un estudio, y se necesitan más investigaciones.
2. SIDA piel y cicatrización de heridas
debido a las capacidades beneficiosas de la papaína, las personas la han utilizado durante muchos años como una aplicación tópica para quemaduras, úlceras, irritaciones, escaras y otras heridas, y para ayudar a la recuperación de lesiones deportivas. Algunos profesionales lo han utilizado cavidades dentales., La acción enzimática de la papaína es muy específica y no daña la piel sana. Las culturas tradicionales de Hawái y Tahití hacían cataplasmas con las pieles de la papaya, ya que esta parte de la fruta tiene una concentración particularmente alta de papaína. Los curanderos tradicionales aplicaron esta sustancia a la piel para curar heridas, quemaduras, erupciones y picaduras de insectos.
3. Los estudios han encontrado que la papaína digiere la mucina sinusal, una glicoproteína que se encuentra en el moco, y por lo tanto puede tener efectos beneficiosos para las personas que tienen problemas sinusales., La papaína hace que el moco sea menos viscoso, o más runnier, y por lo tanto más capaz de ser eliminado. Debido a esta característica, algunos investigadores están estudiando cómo la papaína puede ayudar a entregar medicamentos de nanopartículas al cuerpo para que puedan atravesar la barrera natural de la mucosa del cuerpo en el intestino. El uso de papaína con nanopartículas puede no ser el mejor para su salud.
4. Apoya la función del sistema inmunológico
Los estudios han encontrado que la papaína puede tener propiedades anti-proliferación celular. Algunos estudios han demostrado que la papaína ofrece un efecto fuerte, mientras que otros no encontraron ninguna diferencia entre la papaína y los controles., Un artículo de revisión encontró una fuerte evidencia de las propiedades generales de la función inmune de la papaya.
5. Resiste el enrojecimiento y la irritación
Los estudios confirman que la enzima papaína ofrece una poderosa resistencia al enrojecimiento y la irritación. La papaína ayuda a la absorción de otra sustancia beneficiosa, la quercetina. Un estudio encontró que cuando la papaína y la bromelina se administraron junto con la quercetina, ayudó a los síntomas de hinchazón asociados con la salud de la próstata.
6., Actúa como antioxidante
la papaína contiene compuestos que pueden ayudar a proteger el cuerpo del daño celular causado por los radicales libres, lo que la convierte en un antioxidante. Los compuestos en el jugo de papaya eliminan o contrarrestan eficazmente los radicales libres de hidroxilo (OH -) altamente reactivos, así como los súper óxidos. La papaína tiene un nivel antioxidante a la par con las vitaminas E y C. en un estudio, El cultivar Sunrise Solo (un tipo de papaya) fue más efectivo como antioxidante que otros dos cultivares.
7., Previene el deterioro de los alimentos
ya que la investigación ha demostrado que la papaína tiene propiedades antifúngicas y antibacterianas, y a veces se usa para preservar los alimentos de forma natural. Es un poderoso agente comúnmente utilizado en la conservación de alimentos, reduciendo las infestaciones bacterianas y el deterioro debido a la oxidación.
¿cómo ablanda la papaína la carne?
las características más importantes de la calidad de la carne son la ternura, jugosidad y sabor., Los consumidores consideran que la ternura es el factor más importante para determinar la satisfacción alimentaria de la carne de vacuno (Issanchou, 1996; Boleman, Miller, Taylor, Cross, Wheeler, Koohmaraie, Johnson y Savell, 1997). La ternura se define como la facilidad de masticación, que implica la facilidad inicial de penetración por los dientes, la facilidad con la que la carne se rompe en fragmentos y la cantidad de residuo que queda después de la masticación (Lawrie, 1998).
la ternura de la carne depende de las especias, la raza, la edad, el sexo y el tejido muscular esquelético individual del animal., La sensibilidad se origina en las propiedades estructurales y bioquímicas de las fibras musculares escaletales, especialmente las miofibrillas y los filamentos intermedios, y del tejido conectivo intramuscular, el endomisio y el perimisio, que están compuestos por fibras y fibrillas de colágeno (Takahashi, 1996). La estabilidad mecánica de las fibrillas de colágeno aumentó notablemente con el envejecimiento cronológico.
La carne producida a partir de un animal viejo es dura y tiene una menor calidad alimentaria. La mejora de la terneza de la carne del ganado mayor es necesaria para aumentar las propiedades funcionales y el valor de la carne (Shiba, 2004)., La carne puede ablandarse de diferentes maneras: métodos mecánicos (picar o golpear para aplastar el tejido conjuntivo y muscular), métodos químicos inyectando en las soluciones musculares sustancias químicas (sal, cloruro de sodio, polifosfato de sodio, lactato de potasio, diacetato de sodio disuelto en agua, R. K., 2003), métodos enzimáticos utilizados enzimas proteolíticas como la papaína, la bromelina o la ficina.
la ablandación enzimática se puede hacer de manera húmeda (inyectando en las soluciones musculares con preparaciones enzimáticas) o de manera seca (presionando mezclas tiernas sobre la superficie de la carne)., Se debe establecer el final del proceso de licitación y el método empleado para el envejecimiento y el procesamiento térmico para obtener una calidad sensorial óptima de la carne.
La inyección de cortes de carne de res con papaína causa una mejora importante de las propiedades funcionales de la carne de res adulta. La papaína es una potente preparación de proteasas, con gran especificidad de capa inferior, que cataliza la ruptura de los enlaces peptídicos en las moléculas de proteínas y sus productos de degradación a aminoácidos., El aumento del nivel de papaína, a partir de la salmuera de inyección, así como el aumento del tiempo de envejecimiento, determinó un debilitamiento significativo de la estructura de la carne. La ablandación de papaína de la carne adulta determinó la mejora de la ternura, el sabor y la jugosidad. Se recomienda el uso de dosis de papaína lo más bajas posible, con el fin de evitar una ablandación avanzada y obtener carnes con estructura blanda, con una resistencia muy baja a la masticación y textura de pasta., La aplicación de esta tecnología podría ayudar a los productores y procesadores de carne a obtener productos cárnicos que puedan satisfacer las expectativas del consumidor.
conclusión
La capacidad de la papaína para descomponer las proteínas tiene otros usos además de ablandar la carne. Se utiliza en soluciones de limpieza enzimática para lentes de contacto y en ungüentos medicados utilizados para tratar heridas graves.
Por supuesto, hay otras formas de ablandar la carne sin usar productos químicos., Simplemente puede usar un mazo de carne para descomponer las moléculas de proteína grandes batiéndolas en trozos más pequeños, pero este método no funcionará, como lo hace la papaína, tanto en la carne como en las lentes de contacto.
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