Бромелаин из ананаса¶

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. Основным промышленным источником фермента служат стебли ананаса, где его концентрация выше, чем в мякоти плода.

¶Состав и свойства

Бромелаин представляет собой не единичный фермент, а смесь близкородственных протеаз и других компонентов. Выделяют два основных фракции:

• Стеблевой бромелаин (stem bromelain) — преобладающая фракция, получаемая из стеблей; используется в промышленности и медицине.
• Плодовый бромелаин (fruit bromelain) — содержится в мякоти плода в меньших количествах.

Молекулярная масса основных компонентов составляет примерно 28–33 кДа. Фермент проявляет активность в широком диапазоне pH (оптимум около 6–8) и температур, однако при нагревании выше 60–70 °C необратимо денатурирует и теряет активность. Именно поэтому бромелаин не сохраняется в консервированных или термически обработанных продуктах из ананаса.

Бромелаин катализирует гидролиз белков до пептидов и аминокислот, действуя подобно пищеварительным ферментам — папаину (из папайи) и фицину (из инжира).

¶История изучения

Протеолитическая активность сока ананаса была замечена ещё в XIX веке. В 1891 году венесуэльский химик Висенте Маркано выделил из ананаса ферментную фракцию и назвал её «бромелаином» (от родового названия растения Bromelia). Систематическое изучение фермента началось в середине XX века, когда были разработаны методы его очистки и определены основные физико-химические свойства. Промышленное производство бромелаина в виде порошка наладили во второй половине XX века.

¶Получение

Сырьём для промышленного получения служат стебли ананаса — побочный продукт при сборе урожая. Стебли измельчают, прессуют и извлекают сок, из которого фермент осаждают солями или органическими растворителями, затем очищают и высушивают. Готовый продукт выпускается в виде порошка с нормированной ферментной активностью, которую измеряют в специальных единицах (например, GDU — gelatin dissolving units).

¶Применение

Бромелаин применяется в нескольких отраслях:

• Пищевая промышленность — как размягчитель мяса, осветлитель напитков, добавка для улучшения текстуры продуктов.
• Медицина и фармакология — в составе препаратов, облегчающих расщепление белков, при отёках и воспалениях; входит в некоторые ферментные комплексы.
• Косметология — в средствах для химического пилинга и очищения кожи, поскольку растворяет отмершие белковые структуры.
• Лабораторная практика — как реагент для обработки клеточных культур и разделения клеток.
• Текстильная и кожевенная промышленность — для обработки натуральных волокон и кожи.

¶Биологическое значение и безопасность

В самом растении фермент, вероятно, выполняет защитную функцию, препятствуя поеданию тканей насекомыми и травоядными. У людей бромелаин может вызывать аллергические реакции, особенно при профессиональном контакте с пылью ферментного порошка. При употреблении ананаса в пищу фермент частично разрушается в желудке, поэтому заметного системного действия обычно не оказывает. Утверждения о «сжигании жира» или значительном влиянии ананаса на пищеварение при обычном потреблении не имеют надёжных научных подтверждений. Бромелаин зарегистрирован как пищевая добавка и лекарственное средство в ряде стран; его применение в высоких дозах требует осторожности и консультации специалиста.