溶菌酶的应用进展

第28卷第6期

V ol 128　N o 16长春师范学院学报(自然科学版)Journal of Changchun N ormal University (Natural Science )2009年12月Dec.2009

溶菌酶的应用进展

丁亦男1,聂洪峰2

(1.长春师范学院生命科学学院,吉林长春　130032; 2.吉林省辽源市第五中学,吉林辽源　136200)

[摘　要]介绍了溶菌酶的生物学价值、在各领域中的应用,并对利用溶菌酶时存在的问题进行了分

析,最后对溶菌酶的应用前景进行了展望。

[关键词]溶菌酶;生物学价值;应用;展望

[中图分类号]Q556 [文献标识码]A [文章编号]1008-178X (2009)06-0046-02

[收稿日期]2009-06-09

[作者简介]丁亦男(1982-),女,吉林长春人,长春师范学院生命科学学院助理实验师,硕士研究生,从事动物营养与饲

料科学研究。

溶菌酶(lys ozyme )是一种专门作用于微生物细胞壁的水解酶,又称细胞壁溶解酶(murami -dase ),或N -乙酰胞壁质聚糖水解酶(N -acetyl muramide glycanohydralase )[1]。它是由129个氨基酸残基组成的碱性球蛋白,N -乙酰胞壁酸(NAM )与N -乙酰葡萄糖胺(NAG )之间的β-1,4-糖苷键之间的联结,破坏肽聚糖支架,在内部渗透压的作用下细胞胀裂开,引起细菌裂解。该酶广泛存在于人体多种组织中,鸟类和家禽的蛋清,哺乳动物的泪、唾液、血浆、尿、乳汁等体液以及微生物中也含此酶,其中以蛋清含量最为丰富。

1　溶菌酶的生物学价值

111　抗菌消炎　溶菌酶是一种能水解粘多糖的碱性水解酶,此类粘多糖是细菌细胞壁的主要成分之一。该酶能催化水解细胞壁中的N -乙酰胞壁酸和N -乙酰氨基葡萄糖胺之间的β-1,4-糖苷键,使细胞壁不溶性多糖分解成可溶性糖肽,细菌内容物溢出而使细胞壁溶解。溶菌酶能直接水解革兰氏阳性菌,在分泌型免疫球蛋白A 、补体的参与下,还能水解革兰氏阴性菌如大肠杆菌。此外,它还可与各种诱发炎症的酸性物质结合,使其失活,并能增强抗生素和其它药物的疗效,改善组织基质的粘多糖代谢,从而达到消炎、修复组织的目的。

112　抗病毒　溶菌酶能与带负电荷的病毒蛋白直接作用,与DNA 、RNA 、脱辅基蛋白形成复盐,使病毒失活。该酶也可以预防和治疗病毒性肝炎,尤其对输血后肝炎及急性肝炎效果显著。在机体内它还有抗流感病毒的活性,其与胆酸盐的复合物能强烈抑制流感病毒和腺病毒的生长,并能防止疱疹性病毒感染。113　增强免疫力　溶菌酶作为机体非特异性免疫因子之一,参与机体多种免疫反应,在机体正常防御功能和非特异性免疫中,具有保持机体生理平衡的重要作用。实验表明溶菌酶可改善和增强巨嗜细胞吞噬和消化功能,激活白细胞吞噬功能,并能改善细胞抑制剂所导致的白细胞减少,从而增强机体的抵抗力。2　溶菌酶在各领域的应用

211　溶菌酶在饲料工业中的应用　溶菌酶与聚合磷酸盐和甘氨酸等配合使用,具有良好的防腐作用,在饲料中添加溶菌酶可防止霉变,延长饲料的贮存期,减少不必要损耗。溶菌酶与葡萄糖氧化酶一起使用有增效作用,且加入花生四烯酸后抗酸作用更强。此外,溶菌酶与免疫球蛋白在功能上也有着紧密的联系,并能与其它生命活性物质互补增强抗体的活性,从而杀灭细菌,因为溶菌酶对引起仔猪腹泻的埃希大肠杆菌和轮状病毒具有较强的抑制作用[2]。在不用任何抗生素情况下,于饲料中添加饲用溶菌酶制剂,可促进饲料中营养物质的消化吸收,提高增重和饲料报酬,减少死亡。曹江山采用添加了溶菌酶的饲用酶制剂饲喂同一鸡舍的鸡,与对照组相比,产蛋数增加7104%,蛋重增加7106%,产蛋率提高5176%,饲料转化率提高6169%,比对照组增加收入0146元。

212　溶菌酶在食品工业上的应用　溶菌酶可用于水产类熟制品、肉类制品的防腐和保鲜。有人对冷却肉生产中溶菌酶、Nisin 、G ma 液保鲜效果的比较实验表明:当三种保鲜剂单独使用时溶菌酶明显地优于对照组,也显著地优于G ma 组,略优于Nisin 组[3]。溶菌酶还可以用于低温肉制品的保鲜,由湖南农业大学研制的

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Hnsafely-010低温肉制品保鲜剂(溶菌酶制剂)可以耐受95℃以下的温度,而保持性质稳定,因此,将其添加到原料肉中进行低温加热(80℃左右)可以保持活性不变。该保鲜剂可以延长低温肉制品保鲜期一倍以上的时间。

溶菌酶是婴儿生长发育必需的抗菌蛋白,在人工喂养或食用母乳不足的婴儿食品中添加溶菌酶是非常必要的,因为溶菌酶是人体的一种非特异性免疫因子,在婴儿体内可以直接或间接促进婴儿肠道双歧杆菌增殖,它可以促进婴儿胃肠内奶酪蛋白形成微细凝乳,有利于婴儿消化吸收。同时可以促进人工喂养婴儿肠道细菌群的正常化,特别是对早产婴儿具有预防体重减轻、预防消化器官疾病、增加体重的重要功效。所以溶菌酶是婴儿食品、婴儿配方奶粉等的良好添加剂。

213　溶菌酶在医学上的应用　溶菌酶首先适用于五管科的各种炎症,它对眼、耳、喉、口腔等的急慢性炎症均有一定疗效,特别是对急性炎症如急性咽炎、急性喉炎、急性中耳炎等效果明显。但对于严重的急性炎症,单独应用该酶效果不明显,必须和抗生素同时使用以发挥协同作用。溶菌酶对表层性溃疡的治疗效果比对深层性的好,而且病型不同,用药选择也不同,如对于轻型的口腔溃疡,含服含片即可治愈;对于口炎型和重型溃疡患者,除含服含片外,需加抗生素、维生素B族口服药或静脉输液,以达到治愈目的[4]。

含溶菌酶和降钙素的糊剂可用于治疗破坏型慢性牙周炎,将此糊剂涂布于周端病灶效果很好,并且有助于降低并发症,防止骨性组织再生。溶菌酶可用于治疗扁平疣、传染性软疣、寻常性疣、尖锐湿疣、带状疱疹等多种皮肤病。对于带状疱疹,内服该酶即可;而对扁平疣、传染性软疣等的治疗,则最好采用内服该酶加5-氟脲嘧啶溶液外涂,疗效比单独使用有明显提高[5]。溶菌酶可用于小儿或乳儿哮喘性支气管炎、呼吸道内膜肿胀等,他可使粘膜肿胀很快消除,使痰液变稀、呼吸通畅[6]。

人体溶菌酶的浓度还可作为多种疾病的诊断指标用于临床。有研究报道可通过脑脊液中溶菌酶的浓度来区分病毒性脑膜炎和细菌性脑膜炎,还有人把泪液中溶菌酶的浓度作为干眼综合症的诊断指标等。

3　使用溶菌酶需注意的问题

溶菌酶相对分子量为14000～18000,等电点可达1017,存在4个二硫键,正常条件下溶菌酶作用的最适温度为45～50℃。虽然在酸性溶液中其化学性质稳定,热稳定性很强,但在碱性条件下极易被破坏。溶菌酶在水溶液中6215℃下,维持30min则完全失活。在生产或应用溶菌酶时,由于工艺或环境的变化,也极易造成酶的变性失活。这时就需要采取一定的手段使蛋白复性,减少损失。溶菌酶的作用机制是溶解胞壁上的肽聚糖,使细胞壁内外两侧渗透压失衡,造成细胞破裂,产生溶菌作用。而对于革兰氏阳性菌(G+)细胞与革兰氏阴性菌(G-)来说,由于两者细胞壁中肽聚糖含量不同而存在差异,G+细胞壁含80%肽聚糖,而G-细胞壁只有在内壁层含有少量肽聚糖,因此,溶菌酶对G+杀菌效果显著,对G-破坏性很小。所以针对以上问题,在使用时应注意温度、酸碱度、细菌种类的把握,充分利用有利条件,降低不利条件,避免溶菌酶失活,提高效率。

4　溶菌酶的前景及展望

由于溶菌酶具有天然、易消化、易吸收、无毒性、无残留、无污染的特点,因此,可广泛应用于食品添加剂、饲料防腐剂、医疗等方面。但是它也存在抗菌谱窄、提取造价高等问题,所以如何开发出抗菌谱广、稳定性高、价格低廉的产品,是未来一段时间需要深入研究的问题。相信,溶菌酶所具备的绿色、安全、优质、高效的特点,定会在倡导绿色安全的今天,具有极其广阔的应用前景。

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biol E pidemiol Immunobiol,1988(6):11-15.

The Application Progress of Lysozyme

DI NG Y i-nan1,NIE H ong-feng2

(1.School of Life Science,Changchun N ormal University,Changchun130032,China;

2.Liaoyuan N o.5Middle School,Liaoyuan136200,China)

Abstract:This paper introduces the biological value and application of Lys ozyme,analyzes the the possible problems in the course of using lys ozyme,and at last,prospects the applied foreground of the Lys ozyme.

K ey w ords:Lys ozyme;biological value;application;prospect

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