菠萝茎蛋白酶是从菠萝种植业废弃物--菠萝茎中提取纯化制得,具有很好的水解蛋白活性,可广泛应用于一般工业、食品、医药和洗涤行业,因此具有巨大的经济价值和开发潜力。本文研究了菠萝茎蛋白酶的提取新工艺,菠萝茎蛋白酶储存和应用过程的活力保护,以及菠萝茎蛋白酶失活和激活机理的初步研究,主要研究结果如下：　　 本法采用物理化学结合的方式,可根据所需酶纯度要求,灵活定制生产工艺：若对生产酶纯度要求不高,如制备一般工业用酶,可采用原液80％硫酸铵沉淀得酶膏,再真空冷冻干燥得粗酶,该法酶活收率91.37％,纯化倍数1.31。若对生产酶纯化要求较高,如制备食品用酶,可根据纯度的需要,适当采用原液浓缩后90％硫酸铵沉淀得酶膏,再真空冷冻干燥得精酶,该法酶活收率91.00％,纯化倍数1.44。若需要生产纯酶,如制备医药级酶试剂,可采用沉淀后过Sephadex G-I00柱层析,收集酶活峰,再真空冷冻干燥得纯酶,该法酶活收率26.66％,纯化倍数1.83。对比目前工厂生产中主要采用纯物理的方式,低速离心后,经超滤浓缩,再经高速反复离心提取酶,该法所得酶纯化倍数不高,只有1.21。　　 在制备菠萝茎蛋白酶纯酶后,对其一般的酶学性质进行了研究,结果表明：菠萝茎蛋白酶的Km值为0.11mg/ml,最适反应温度为60℃,最适反应pH为5.6。菠萝茎蛋白酶易受重金属离子如Cu2、Zn2+、Fe2+的抑制,而被Na+、K+、Ca2+激活。易于受表面活性剂如SDS、TfitonX-l00的抑制。　　 菠萝茎蛋白酶液应用过程中受温度影响剧烈,活力下降明显,50℃半衰期为5.23h。各种糖类对菠萝茎蛋白酶显示不同的热稳效果,其热稳定效果由大到小：海藻糖>葡萄糖>可溶性淀粉。其中,O.1M海藻糖使酶50℃半衰期延长3.33h。菠萝茎蛋白酶液储存过程中受各种因素影响剧烈,活力下降显著,特别是在储存前4-8h,活力直线下降,因此需对该期酶液进行活力保扩。金属离子螯合剂中多聚磷酸钠对菠萝茎蛋白酶活力显示一定保护效果,添加量0.05％酶相对活力1.113。防腐剂苯甲酸钠量少时对菠萝茎蛋白酶活力显示一定保护效果,添加量0.05％酶相对活力1.38。还原剂对菠萝茎蛋白酶的活力保护效果最明显,其中以焦亚硫酸钠的效果最好,用量0.15％酶相对活力4.18,可用于食品加工,但其对酶液的激活效果具有时效性,添加焦亚硫酸钠的液体酶存放3天后活力降至原酶液水平；虽B-ME也可达到较好效果,但其只能作为生化试剂而不得用于食品加工。　　 变性剂与激活剂作用下菠萝茎蛋白酶分子构象变化不一,作用的机理各异,研究结果表明：变性剂Cu2+作用下菠萝茎蛋白酶紫外差吸收光谱和CD光谱发生明显变化,动力学实验表明其为竞争性抑制。究其原因,主要由于Cu2+与酶分子催化中心基团共价结合,二级结构松散,生色基团暴露,酶活损失。变性剂SDS作用下菠萝茎蛋白酶紫外差吸收光谱和CD光谱发生明显变化,动力学实验表明其为非竞争性抑制。究其原因,主要由于SDS与催化中心以外基团以氢键或吸附作用结合,二级结构松散,生色基团暴露,酶活损失。激活剂作用下菠萝茎蛋白酶紫外差吸收光谱和CD光谱变化不如变性剂剧烈。紫外差吸收结果表明其作用下酶不涉及生色基团暴露,CD图谱结果表明其螺旋的降低程度以及折叠和卷曲的增加程度不如变性剂剧烈,因此,推测菠萝茎蛋白酶分子原始构象并非其发生催化作用的最优构象,酶分子的适度松散,有利于激活剂进入催化中心还原巯基,同时也使酶分子易于与底物结合,从而激活酶分子,酶活增加。