溶菌酶及其在食品工业中的应用
溶菌酶的作用机制
溶菌酶的作用机制溶菌酶是一种广泛存在于生物界的酶类物质,其作用机制是通过水解细菌细胞壁上的β-1,4-糖苷键,从而导致细菌细胞壁破裂、溶解和死亡。
溶菌酶的作用机制在生物学、医学、食品工业等领域都有着重要的应用价值。
一、溶菌酶的分类和结构溶菌酶是一种广泛存在于生物界的酶类物质,其分类很多,可以根据其来源分为动物、植物和细菌等多种类型。
在动物中,溶菌酶主要存在于鸡蛋白、人体血液、唾液和乳汁等中。
在植物中,溶菌酶主要存在于花粉、种子和果实等中。
在细菌中,溶菌酶主要存在于细菌的细胞壁中。
溶菌酶的结构多种多样,主要分为α-溶菌酶和β-溶菌酶两类。
其中,α-溶菌酶是一种单一的多肽链酶,分子量一般在10-20 kDa 之间。
β-溶菌酶则是一种由两个亚基组成的酶,其中一个亚基是酶活性中心,另一个亚基则是结构支持。
β-溶菌酶的分子量一般在20-40 kDa之间。
二、溶菌酶的作用机制溶菌酶的作用机制是通过水解细菌细胞壁上的β-1,4-糖苷键,从而导致细菌细胞壁破裂、溶解和死亡。
细菌细胞壁是细菌细胞外膜上面最外层的一层结构,由多种多样的分子组成。
其中,糖肽聚糖是细菌细胞壁中最主要的成分,占据了细菌细胞壁总质量的40%左右。
糖肽聚糖是由N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰甲氨酸交替连接而成的线性聚糖,其中N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰甲氨酸之间的连接就是β-1,4-糖苷键。
溶菌酶可以水解这些β-1,4-糖苷键,从而导致糖肽聚糖的断裂和细菌细胞壁的破坏。
溶菌酶的作用机制可以用以下公式表示:糖肽聚糖 + 溶菌酶→糖肽 + 聚糖 + 溶菌酶在这个反应中,溶菌酶水解了糖肽聚糖中的β-1,4-糖苷键,从而将糖肽聚糖分解成了糖肽和聚糖两个部分。
这个过程中,溶菌酶自身并不发生任何变化,可以反复使用。
三、溶菌酶的应用价值溶菌酶在生物学、医学、食品工业等领域都有着重要的应用价值。
其中,应用最广泛的是医学领域。
1. 医学领域溶菌酶在医学领域中的应用主要是针对细菌感染。
溶菌酶的作用
溶菌酶的作用溶菌酶是一种常见的酶类,具有溶解细菌细胞壁的作用。
它在保护机体免受细菌感染以及在食品加工和医疗领域中都具有重要的应用价值。
首先,溶菌酶具有抗菌作用。
细菌细胞壁是由肽聚糖和多肽交联而成的网络结构,具有保护细菌免受外界应激和环境的功能。
然而,溶菌酶可以使细菌细胞壁结构破坏,从而导致细菌死亡。
溶菌酶通过水解细菌细胞壁的淀粉样物质,使其结构松弛并最终溶解。
这种作用可以有效地杀灭许多病原菌,并在身体免疫系统中起到重要的作用。
其次,溶菌酶在食品加工中起着重要的作用。
许多食品中存在着细菌污染的风险,如奶制品、肉类等。
在食品加工过程中,添加适量的溶菌酶可以有效地降解细菌细胞壁,从而去除其中的有害细菌,并增加食品的安全性和质量。
例如,加入溶菌酶的乳制品可以有效地去除细菌污染,提高产品的卫生水平。
这些溶菌酶的应用还可以提高食品的保存期限,减少细菌感染导致的食品腐败。
此外,溶菌酶在医疗领域具有广泛的应用前景。
由于其强大的抗菌能力,溶菌酶可以用于治疗各种感染性疾病。
临床上,溶菌酶可以应用于治疗呼吸道感染、皮肤感染、泌尿系统感染等疾病。
溶菌酶可以破坏感染细菌的细胞壁,导致其死亡,并消除炎症反应。
此外,溶菌酶还可以加速伤口的愈合,促进组织再生,对于创伤性损伤的治疗具有积极的作用。
总结起来,溶菌酶作为一种重要的酶类,在抗菌、食品加工和医疗领域都具有重要的应用价值。
它可以通过水解细菌细胞壁的结构,解除菌体的保护层,从而破坏细菌的免疫机制并最终导致其死亡。
在食品加工中,溶菌酶可以去除食品中的细菌污染,并增加产品的安全性和保存期限。
在医疗领域,溶菌酶可以应用于治疗感染性疾病,并加速伤口的愈合。
因此,溶菌酶的应用前景非常广阔,将在未来得到更加广泛的开发和利用。
溶菌酶的名词解释
溶菌酶的名词解释溶菌酶是一种存在于细菌、动物和植物等生物体内的酶类物质,具有分解细菌细胞壁的能力。
这种酶广泛存在于自然界中,对于维持生态平衡和机体免疫防御方面都起着重要作用。
在这篇文章中,我们将详细探讨溶菌酶的特性、功能和应用。
一、溶菌酶的特性溶菌酶是一种水解酶,主要通过水解β-1,4-糖苷键的酶解作用,切断细菌细胞壁的纤维素和肽聚糖链。
溶菌酶可以依据其作用对象分为两类:1)内源性溶菌酶:存在于许多生物体内,如人体分泌的唾液、眼泪、鼻涕中,以及动物和植物体内的细胞和体液中;2)外源性溶菌酶:来自于环境中,如一些细菌和真菌分泌的溶菌酶。
溶菌酶的分子量通常在10,000至20,000道尔顿之间,具有抗菌谱较广的特点。
它是一种相对稳定、热稳定性较好且在酸性条件下活性仍保持较高的酶类物质。
二、溶菌酶的功能溶菌酶在生物体内扮演着重要的角色,具有多种功能。
1)免疫防御:溶菌酶在机体免疫系统中起到重要的作用。
当细菌感染机体时,免疫细胞会释放溶菌酶来破坏细菌的细胞壁,从而抑制其生长和扩散。
这对于维持机体的免疫稳态具有至关重要的意义。
2)消化道健康:人体消化道中存在着多种细菌,其中一些是有益的菌群。
溶菌酶可以促进这些有益菌的生长和繁殖,维护消化道健康。
同时,它还能降低有害菌在消化道内的数量,减少感染和疾病的风险。
3)食品工业应用:由于溶菌酶对细菌具有特异性的杀菌作用,它在食品工业中具有广泛的应用前景。
比如,将溶菌酶应用于食品加工中,可以延长食品的保质期,改善产品的质量和卫生安全性。
三、溶菌酶的应用溶菌酶的研究和应用领域非常广泛,涉及生物医药、食品工业、环境科学等多个领域。
1)生物医药领域:溶菌酶已被广泛应用于临床医学中,特别是在抗生素研发和治疗上。
由于细菌在抗生素中产生耐药性的情况日益严重,溶菌酶作为一种具有独特杀菌作用的物质,被认为是改善抗生素疗效的有力补充。
此外,溶菌酶还可用于细菌感染的快速诊断和疗效评估。
2)食品工业领域:溶菌酶在食品加工过程中的应用正在得到重视。
溶菌酶的种类及其应用
溶菌酶的种类及其应用摘要:溶菌酶(Lysozyme Ec 3.2.17)又称胞壁质酶或N-乙酰胞壁质聚糖水解酶,它能专一性的作用于目的微生物的细胞壁,而不能作用于其它物质,是一种无毒、无害、安全性很高的盐基水解蛋白酶。
文章介绍了溶菌酶的来源、种类、抑菌机理,论述了溶菌酶在食品业、畜牧业、医药业中的应用,并展望了其发展及应用前景。
关键词:溶菌酶;种类;食品;畜牧;医药;应用溶菌酶( lysozyme,EC3.2.1.17)又称细胞壁质酶(muramid-ase)或N-乙酰胞壁质聚糖水解酶(N-acetylmuramide glycano-hydralase)。
最早对溶菌酶的研究起于Nicolle 1907年发表的枯草芽孢杆菌中的溶解子,1922年Fleming等发现,在人的唾液、眼泪中存在有能够溶解细胞壁杀死细菌的酶,因而被命名为溶菌酶[1]。
此后人们发现溶菌酶广泛地存在于高等动物组织及分泌物、植物及各种微生物中,其中在新鲜的鸡蛋清中含量最高。
1937年Abraham和Robinson从卵蛋白中分离出溶菌酶晶体,揭开了研究溶菌酶的历史篇章。
1965年,英国的菲利普等用X衍射法对溶菌酶进行研究分析,第一个完全弄清了溶菌酶的立体结构[2]。
它广泛存在于鸟类、家禽的蛋清中和哺乳动物的泪液、唾液、血浆、乳汁、胎盘以及体液、组织细胞内,其中在蛋清中含量最丰富(约0.3%)。
在一些植物体如卷心菜、萝卜、无花果和微生物体内也存在溶菌酶,只是含量差异较大。
溶菌酶具有抗菌、抗病毒和消炎作用,与抗生素复合应用能增强抗生素疗效。
它还是人体内的非特异性免疫因子,可提高机体的免疫力,并且与其他阳离子抗菌肽类天然防御因子有很好的协同作用[3]。
另外,它本身是1种天然蛋白质,能在胃肠道作为营养物质消化、吸收,无毒性,也不在体内残留,是1种安全性很高的食品保鲜剂、营养保健品和药品[4]。
溶菌酶常用于各种加工食品和饮料中,集药理、保健和防腐3种功能于一体[5]。
我国溶菌酶的研究与应用进展
我国溶菌酶的研究与应用进展一、本文概述溶菌酶是一种广泛存在于生物体内的水解酶,具有溶解细菌细胞壁的能力,因此在生物防御和医药领域具有重要的应用价值。
我国作为世界上人口最多的国家,对于溶菌酶的研究与应用具有深远的实际意义。
本文旨在综述我国溶菌酶的研究现状、应用领域以及未来的发展趋势,以期为推动溶菌酶在我国生物医药、食品工业、农业等领域的应用提供理论支持和指导。
在过去的几十年里,我国溶菌酶的研究取得了显著进展。
从最初的基础研究,到如今的产业化应用,溶菌酶在我国已经成为一种重要的生物活性物质。
本文将从溶菌酶的来源、性质、制备方法、应用领域等方面进行全面概述,并对我国溶菌酶研究的未来发展进行展望。
本文还将关注溶菌酶在应对抗生素滥用和耐药性问题中的潜力,以期为我国生物医药产业的可持续发展提供新的思路和方法。
二、溶菌酶的结构与性质溶菌酶是一种能水解致病菌中黏多糖的碱性酶,主要通过破坏细胞壁中的N-乙酰胞壁酸和N-乙酰氨基葡糖之间的β-1,4糖苷键,使细胞壁不溶性黏多糖分解成可溶性糖肽,导致细胞壁破裂内容物逸出而使细菌溶解。
溶菌酶广泛存在于动物、植物、微生物体内,不同来源的溶菌酶其分子结构具有一定差异,但基本性质相似。
溶菌酶分子量较小,通常约为14-15KD,是一种碱性蛋白质。
其等电点通常在pH值5-0之间,因此,在酸性环境中溶菌酶分子带正电荷,可与带负电荷的微生物细胞壁发生静电吸附。
溶菌酶具有较高的热稳定性,能在50℃左右保持较长时间的活性,但其活性受pH值影响较大,通常在pH值3-4范围内活性最高。
溶菌酶对多种化学试剂表现出较强的稳定性,如氯化钠、氯化钙等盐类以及乙醇、丙酮等有机溶剂对其活性影响较小。
溶菌酶的作用机制主要是通过其催化活性水解细菌细胞壁中的多糖成分,导致细胞壁破裂,从而使细菌失去生存能力。
溶菌酶还具有抗病毒、抗肿瘤、抗炎等多种生物活性,因此在医药、食品、饲料等领域具有广泛的应用前景。
在医药领域,溶菌酶可作为抗菌药物使用,对多种革兰氏阳性菌和阴性菌具有抑制作用,尤其对耐药性金黄色葡萄球菌和链球菌具有较强的杀菌作用。
溶菌酶及其在肉制品保鲜中的应用
菌 酶 、植物 源溶 菌酶 、微生 物源 溶菌 酶等 ;
按 照作用 对 象 的不 同 ,又分 为 细 菌溶 菌 酶和 真菌 溶 菌酶 。
t e y o y e s f e t e n t r l r s r a ie h ls z m i e f c i a u a v pe e v t . v
溶 菌酶进行深 入研究 ,并不断有新的进展 。1 5 ~ 99 16 3年 ,素尔顿等人 通过大量 研究指 出溶菌 酶能 9
剂 ,都或 多 或 少破坏 食品 原有 风 味且 对人 体 健康
不 利 ,因此 寻找 一种 安 全有 效 的 天然 防腐 保 鲜剂 意 义重大 。近年 来 ,许 多研究 都表 明 LZ 是一种 M
理想 的 肉制 品防腐 保鲜 剂 。 1 Z L M的发现 溶菌酶的研究最早起源于尼科 尔( 9 7 发现枯 10 ) 草芽孢 杆菌( a i u u t i) B cl s s bi s的溶解 因子以及拉希 l l
摘
要 :溶 茵酶是 一 类安 全无毒 的碱 性蛋 白质 ,
作 为 天 然防腐 剂 广 泛 用 于食 品 工业 中 。 肉类 食品 因其含有 丰 富的 营养物质 ,极
易 受到微 生物 的 侵 害。综述 了溶茵酶 的 发现 、种 类、理 化特性 、抑 茵理 及 其 在 肉制 品贮 藏保 鲜 方 面的应 用 ,证明 溶 茵酶是一 种 有效 的肉 类防腐保 鲜剂 。
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前 言
溶菌酶 ( y o y ,L M)又称胞壁 质酶或 L s z me Z
N一乙酰胞壁 质水解酶 ,是 一种 专一的作用于微 生
物 细胞壁的水解酶 ,而对 其它成分没有影响 。由于 LZM 的作用底物 特异性 强 ,因此 作为一种安全有
溶菌酶的种类及其应用
溶菌酶的种类及其应用溶菌酶是一类能够降解细菌细胞壁的酶,它主要作用于细菌细胞壁上的胆甙酸和穿梭肽链,从而导致细菌细胞壁的破裂和细菌的死亡。
溶菌酶存在于许多生物中,包括哺乳动物、鸟类、爬行动物、昆虫和微生物等。
溶菌酶被广泛应用于医药、食品、农业和环境等领域。
1. 甲氧西林酶 (lysostaphin)甲氧西林酶是一种由金黄色葡萄球菌产生的溶菌酶,主要作用于革兰阳性细菌的细胞壁。
甲氧西林酶具有很高的特异性,可以高效地杀灭耐甲氧西林金黄色葡萄球菌,对于治疗金黄色葡萄球菌相关感染具有重要意义。
2. 心脏溶菌酶 (lysozyme)心脏溶菌酶是一种常见的溶菌酶,存在于多种生物中,包括人类、鸡、蛋白和昆虫等。
心脏溶菌酶主要对细菌细胞壁的N-乙酰葡萄糖胺聚糖链起到溶解作用。
它具有广谱的抗菌活性,对于控制和预防细菌感染具有重要意义。
3. 乳酸菌溶菌酶 (lactic acid bacteria bacteriocin)乳酸菌溶菌酶是一类由乳酸菌产生的溶菌酶,主要作用于肠道中的细菌。
乳酸菌溶菌酶对于调节肠道菌群平衡、维持肠道健康具有重要作用。
此外,乳酸菌溶菌酶还具有抗菌活性,可以用于食品工业中的食品防腐和保鲜。
4. 枯草杆菌普查酶 (Bacillus gastrointestinal enzyme)枯草杆菌普查酶是一种由枯草杆菌产生的溶菌酶,具有广谱的抗菌活性。
枯草杆菌普查酶对于治疗和预防呼吸道和消化系统感染具有重要意义。
此外,枯草杆菌普查酶还可应用于食品工业中,用于防治食品中的致病菌。
溶菌酶的应用:1.医药领域:溶菌酶可以用于制备抗菌药物,例如利用溶菌酶破坏细菌细胞壁,从而导致细菌死亡。
此外,溶菌酶还有助于治疗耐药菌感染,如利用甲氧西林酶治疗金黄色葡萄球菌感染。
2.食品工业:溶菌酶可以用于食品防腐和保鲜。
例如,乳酸菌溶菌酶可以用于发酵食品的防腐,从而延长其保质期。
此外,溶菌酶还可以用于优化食品的风味和口感,提高食品的品质。
溶菌酶作为天然微生物防腐剂的应用
溶菌酶作为天然微生物防腐剂的应用溶菌酶是一种天然无毒、安全高效的蛋白酶。
它专一地作用于微生物的细胞壁,导致细胞死亡。
本文就溶菌酶作为天然微生物防腐剂的应用,作简要综述。
标签:溶菌酶;防腐剂;应用引言食品的腐败变质会使其失去自身营养价值,甚至会有有毒物质的产生,导致巨大的经济损失,因此食品的防腐保鲜成为食品工业的重要任务。
目前防止食品腐败变质的主要方法是添加食品防腐剂。
食品防腐剂有化学合成防腐剂和天然防腐剂之分,研究表明添加化学合成防腐剂,会对食品的安全性产生质疑[1]。
随着科学技术的不断发展以及人们对食品质量要求的不断提高,天然防腐剂备受关注。
目前,我国《食品添加剂使用标准》(GB 2760-2011)允许使用的天然防腐剂有乳酸链菌肽、纳他霉素、溶菌酶和ε-聚赖氨酸(2014年新增)。
这些天然防腐剂中溶菌酶是被较多研究的一种酶制剂,其作为天然的食品防腐剂在食品保鲜行业领域有着较为成熟的应用[2]。
此外,在医学以及酶工程上也均有应用。
1溶菌酶的来源溶菌酶(Lysozyme,LYZ)是1922年由英国细菌学家Fleming在鼻腔分泌物中发现的有抑制细菌生长能力的酶,因这种酶具有溶解细菌的作用,故命名为溶菌酶[3]。
它在家禽和鸟类的蛋清中以及哺乳动物的唾液、泪液、乳汁、血浆、体液、组织细胞内可以被找到,在一些植物中也能被分离出来。
现在还可以通过基因工程的手段获得[4]。
2溶菌酶的作用機理溶菌酶能有效地抑制微生物的生长,专一地作用于微生物的细胞壁。
其通过水解细胞壁肽聚糖中N-乙酰胞壁酸和N-乙酰葡萄糖胺之间的β-1,4糖苷键,破坏肽聚糖支架,由于内部渗透压的作用,使得细胞破裂而使细菌溶解。
革兰氏阳性菌细胞壁90%由肽聚糖组成,因此溶菌酶对其作用十分显著。
3溶菌酶作为天然防腐剂的应用3.1在食品工业中的应用3.1.1在肉制品中的应用我国肉制品多经冷冻保藏,但只能抑制大部分细菌的生长,仍有些嗜冷菌会生长,而保藏期较短。
溶菌酶
海洋低温溶菌酶
学生:石淑钰 指导老师:张庆芳 微生物发酵实验室
主要内容
溶菌酶的介绍
溶菌酶的应用
溶菌酶活力测定及其体外抑菌试验
溶菌酶介绍
溶菌酶(Lysozyme),又称胞壁质酶、球蛋白G、 N-乙酰胞壁质聚糖水解酶。此后人们发现溶菌酶 广泛地存在于高等动物组织及分泌物、植物及各 种微生物中,其中在新鲜的鸡蛋清中含量最高。 溶菌酶可选择性地分解微生物细胞壁的同时不破 坏其它组织,且本身无毒无害,因而它是一种天 然的安全性能很好的杀菌剂、防腐剂,将可广泛 应用于食品防腐、医药制剂、日用化工等行业。 在我国,溶菌酶的应用范围和应用量还比较有限, 但可以预计溶菌酶将会是应用于我国食品工业中 一种重要的功能性食品添加剂。
• 溶菌酶作为天然防腐剂,在食品防腐保鲜方面有 可能代替传统防腐剂,同时也提高了食品的安全 性,随着人们食品安全性的要求不断提高和科学 技术的不断进步,一种崭新的食品保鲜技术—酶 法保鲜技术正在崛起,但是溶菌酶在应用过程中 可能存在一些问题,由于溶菌酶具有特异性,只 能抑制某些细菌,而降解真菌细胞壁的酶还没有 作为食品防腐剂。溶菌酶还存在消化过程中的过 敏反应和抗原性问题,不同的溶菌酶混合使用, 或者与其他防腐剂共同使用,则会提高扩展溶菌 酶的使用范围,提高溶菌酶防腐效果,针对溶菌 酶还存在的一些问题,溶菌酶在食品工业中的应 用有待于进一步研究和探讨。
2.溶菌酶在生物医药上的应用
• 2.1 溶菌酶在基因工程和酶工程上的应用 • 2.2具有抗菌消炎、增强免疫力的功效 • 2.3.具有改善肠道生态环境提高免疫力的功 效 • 2.4.人体血液或尿液中溶菌酶的浓度还可作 为多种疾病的诊断指标 • 2.5 溶菌酶可以预防龋齿、清除细菌 • 2.6 溶菌酶在降解壳聚糖上的应用
真菌溶菌酶及其在食品工业中的应用
关键词 :溶菌酶;几丁质酶 ;B一葡聚糖酶 ;食品工业
F n a y o y n s a pia in i o d id s r u g l s z me a d i p l t n f o n u t l t c o y
L U X a -e I ioj i HE G oqn u - ig
兰氏阳性菌,对革兰氏阴性菌不起作用 ,其分子
量为 100 40 。此外 ,从其它鸟类蛋 白、哺乳动物
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真菌溶菌酶及其在食 品工业 中的应用
刘 小 杰 何 国庆 '
溶菌酶在食品工业
溶菌酶的分类
• • • • 根据来源不同,溶菌酶可以分为以下三类 1)动物溶菌酶 动物溶菌酶 2)溶菌酶和真菌溶菌 微生物溶菌酶 酶}
溶菌酶都应用在什么食品工业中 1)溶菌酶在乳制品中的应用 溶菌酶在乳制品中的应用
人乳中含有大量的溶菌酶,而牛乳中则很 少,将溶菌酶添加到牛乳及其制品中,可 使牛乳人乳化;研究还表明,溶菌酶是双 歧杆菌增长因子,有防止肠炎和变态反应 的作用,对婴、幼儿的肠道菌群有平衡作 用;在干酪生产中添加溶菌酶可代替硝酸 盐等抑制丁酸菌的污染,防止干酪产气, 并对干酪的感官质量有明显改善作用。
END
鸡蛋白中约含有3.5%的溶菌酶,可分解 革兰氏阳性菌,对革兰氏阴性菌不起作 用,其分子量为14000。此外,从其他 鸟类蛋白、哺乳动物乳汁及体液中也分 离到了溶菌酶。
研究人员对116科410种植物进行 普查,发现168种植物中含有溶 菌酶。其中木瓜、无花果,大麦 等植物中均可分离出溶菌酶,其 分子量较大,约为24000-29000, 其对溶壁小球菌的溶菌活性不超 过鸡蛋白溶菌酶的1/3。
2)溶菌酶在新鲜海产品、肉类 溶菌酶在新鲜海产品、 溶菌酶在新鲜海产品 制品中的应用
研究表明,溶菌酶、氯化钠和 亚硝酸盐联合应用到肉制品中可延 长肉制品的保质期,其防腐效果比 单独使用时效果更好。对于-些新鲜 的海产品和水产品经溶菌酶处理后 均可延长储存期。
3)溶菌酶在低度酒类和饮料 溶菌酶在低度酒类和饮料 中的应用
奶油蛋糕是容易腐败变质的食品之一, 在糕点中加入溶菌酶,可防止微生物的繁 殖,起到防腐作用。章银良研究了溶菌酶 对草莓的保鲜作用,发现将溶菌酶与甘氨 酸联用,保鲜效果更佳。由于处于酵母细 胞壁中的蛋白质利用率很低,所以利用溶 菌酶破坏酵母细胞壁,可制成微生物蛋白 质,提高酵母蛋白质的利用率。用含放线 菌体的溶菌酶处理酵母液可生产出含有5‘肌苷酸、5’-鸟苷酸及其他呈味物质 。
溶菌酶的功能主治
溶菌酶的功能主治1. 概述溶菌酶是一种可以溶解细菌细胞壁的酶,它在生物体内起着重要的保护作用。
本文将介绍溶菌酶的功能主治,包括溶菌酶的作用机制、主要途径、应用领域以及注意事项。
2. 溶菌酶的作用机制溶菌酶主要通过以下两种机制发挥作用: - 溶解细菌细胞壁:溶菌酶通过酶解作用,将细菌细胞壁中的多肽聚糖连接断裂,导致菌体的溶解和破坏。
- 促进溶菌酶释放:溶菌酶可以刺激宿主细胞产生和释放更多的溶菌酶,从而增强免疫系统对细菌的防御能力。
3. 溶菌酶的主要途径溶菌酶的主要途径包括以下几种: - 自然分泌:某些细菌可通过主动分泌将溶菌酶释放到周围环境中,以攻击潜在竞争者。
- 细菌感染:当细菌感染宿主时,机体会产生溶菌酶来对抗细菌入侵。
- 化学合成:人工合成的溶菌酶也可以应用于治疗感染性疾病。
4. 溶菌酶的主要功能溶菌酶具有以下主要功能: - 抗菌作用:溶菌酶可溶解细菌细胞壁,破坏细菌结构,从而抑制细菌生长和繁殖。
- 免疫调节:溶菌酶可以增强机体的免疫力,促进免疫细胞活性,提高抗菌能力。
- 抗炎作用:溶菌酶具有一定的抗炎效果,可减轻炎症反应,促进伤口愈合。
5. 溶菌酶的应用领域溶菌酶在医学领域有广泛的应用,包括以下几个方面: - 感染性疾病治疗:溶菌酶可以用于治疗细菌引起的感染性疾病,如肺炎、乳腺炎等。
- 食品工业:溶菌酶可用于食品工业中的细菌检测和控制,确保食品质量和安全。
- 生物工程:溶菌酶可以应用于生物工程领域,用于基因组研究、DNA提取等。
- 医药研发:溶菌酶在药物研发过程中可以用于筛选和测试抗菌药物。
6. 注意事项在使用溶菌酶时需要注意以下事项:- 剂量控制:使用溶菌酶时需要控制剂量,避免过量使用产生不良反应。
- 药物相互作用:溶菌酶可能与其他药物发生相互作用,导致药物疗效降低或产生不良反应,应避免与其他药物同时使用。
- 过敏反应:部分患者可能对溶菌酶过敏,使用时需密切观察患者的体征和症状,如有不适应立即停用并咨询医生。
食品溶菌酶的活性表征及其应用
食品溶菌酶的活性表征及其应用食品溶菌酶是一种在食品加工过程中具有重要作用的酶类物质。
它能够分解细菌细胞壁,具有一定的杀菌作用。
本文将从食品溶菌酶的活性表征和其在食品加工中的应用两方面论述。
一、食品溶菌酶的活性表征1. 酶活力测定酶活力是评价食品溶菌酶活性的重要指标之一。
常用的方法包括酶联免疫吸附测定法和比色法等。
其中,酶联免疫吸附测定法是通过酶标抗体与酶结合反应来测定酶的活力,具有较高的灵敏度和准确性。
比色法则是通过酶反应与染色剂之间的反应来测定酶的活力,操作简便易行。
2. 酶动力学研究酶动力学研究是研究食品溶菌酶反应速率和底物浓度之间关系的一种方法。
通过构建不同底物浓度的反应条件,测定不同浓度下的酶反应速率,并绘制Michaelis-Menten曲线,可以得到食品溶菌酶的最大反应速率和米氏常数等参数,进而对其催化活性进行表征。
二、食品溶菌酶在食品加工中的应用1. 抗菌剂食品溶菌酶具有杀菌作用,可以作为一种有效的抗菌剂应用于食品加工中。
通过添加适量的食品溶菌酶,可以有效抑制和杀灭食品中的有害细菌,延长食品的保鲜期。
这对于提高食品的安全性和可靠性具有重要意义。
2. 发酵调味剂食品溶菌酶能够分解细菌细胞壁,产生众多有机酸和香气物质。
因此,在食品加工中,通过添加适量的食品溶菌酶,可以促进食品的发酵过程,增加食品的香气和口感。
例如,可通过添加食品溶菌酶来制作味道独特的发酵酱油、酱菜等。
3. 提取食品功能性成分食品溶菌酶可以帮助提取食品中的功能性成分。
在食品加工中,通过添加适量的食品溶菌酶,可以促进食品中活性成分的释放和提取,提高食品的营养价值和功能性。
比如,在果蔬加工中,添加适量的食品溶菌酶,能够帮助提取果蔬中的维生素、纤维素等有益成分。
4. 饲料添加剂食品溶菌酶可以作为一种优质的饲料添加剂应用于畜牧养殖行业。
在畜牧养殖中,添加适量的食品溶菌酶可以帮助动物更好地吸收食物中的营养物质,提高饲料的利用率,增强动物的抗病能力。
溶菌酶的研究现状及应用进展综述
溶菌酶的研究现状及应用进展摘要:溶菌酶是一种具有天然活性,安全无毒的生物酶,可专一作用于微生物的细胞壁,从而广泛应用于食品防腐,医疗制品,机体免疫等方面。
本文介绍了溶菌酶的结构、性质。
对其近年来其在食品工业上的应用进行了综述,并对其应用前景进行了展望。
关键词:溶菌酶;分离纯化;研究现状;应用前言:溶菌酶又称脆壁质酶或N一乙酰壁质聚糖水解酶,是英国细菌学家弗莱明于1922年在鼻粘液中发现的强力杀菌物质,此后人们在人和动物的多种组织、分泌液及某些植物、微生物中也发现了溶菌酶的存在,自然界中,鸟类和家禽的蛋清溶菌酶含量最多,鸡蛋清约含0.3%。
由于溶菌酶本身是一种天然蛋白质,抗菌、抗病毒、抗肿瘤、无毒性的优点,使得溶菌酶在乳制品、饮料、水产品、肉类制品和医药上都有广泛的应用。
1溶菌酶作用机理:溶菌酶能有效地水解细菌细胞壁的肽聚糖,水解位点是N-乙酰胞壁酸(NAM)的1位碳原子和N-乙酰葡萄糖胺(NAG)的4位碳原子间的β-1.4糖苷键。
肽聚糖是细菌细胞壁的主要成份,它是由NAM、NAG和肽“尾”(一般是4个氨基酸)组成,NAM与NAG通过β-1.4糖苷键相连,肽“尾”则是通过D-乳酰羧基连在NAM的第3位碳原子上,肽尾之间通过肽“桥”(肽键或少数几个氨基酸)连接,NAM、NAG、肽“尾”与肽“桥”共同组成了肽聚糖的多层网状结构,作为细胞壁的骨架,上述结构中的任何化学键断裂,皆能导致细菌细胞壁的损伤。
2溶菌酶的分类:溶菌酶的底物特异性很强,不同来源溶菌酶作用的底物不同。
按溶菌酶的来源可分为动物溶菌酶、植物溶菌酶、微生物溶菌酶和细菌噬菌体溶菌酶。
按作用细胞壁不同分为细菌细胞壁溶菌酶和真菌细胞壁溶菌酶。
细菌细胞壁溶菌酶又细分为两种,一种是作用于β-1,4糖苷键的细胞壁溶解酶,另一种是作用于肽链“尾”端和酰胺部分的细胞壁溶解酶。
3溶菌酶的结构溶菌酶由129个氨基酸组成的单肽链蛋白质,含有4对二硫键。
溶菌酶分子近椭圆形。
溶菌酶的种类及其作用
溶菌酶的种类及其作用溶菌酶是一类具有溶解细菌细胞壁作用的酶,广泛存在于动物、植物和微生物体内。
它能够通过降解细菌细胞壁的主要成分——胆碱酸聚合物,从而使细菌失去保护屏障,进而导致细菌死亡。
溶菌酶在医学、食品工业和生物技术等领域具有重要的应用价值。
根据其来源和作用机制的不同,溶菌酶可以分为多个种类。
以下是常见的几种溶菌酶及其作用:1. 乳酸菌溶菌酶:乳酸菌溶菌酶是一类来源于乳酸菌的溶菌酶,主要作用于革兰氏阳性菌。
乳酸菌溶菌酶能够降解细菌细胞壁的胆碱酸聚合物,破坏细菌细胞壁的完整性,从而导致细菌死亡。
乳酸菌溶菌酶广泛应用于食品工业中的发酵过程和食品保鲜中,具有抑制细菌生长、改善食品质量的作用。
2. 枯草杆菌溶菌酶:枯草杆菌溶菌酶是一类来源于枯草杆菌的溶菌酶,主要作用于革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。
枯草杆菌溶菌酶具有较强的抗菌活性,能够迅速破坏细菌细胞壁,引起细胞内容物泄漏,最终导致细菌死亡。
枯草杆菌溶菌酶在医学领域被广泛应用于抗感染药物的研发和生产中。
3. 葡萄球菌溶菌酶:葡萄球菌溶菌酶是一类来源于葡萄球菌的溶菌酶,主要作用于革兰氏阳性菌。
葡萄球菌溶菌酶能够降解细菌细胞壁的胆碱酸聚合物,破坏细菌细胞壁的完整性,从而导致细菌死亡。
葡萄球菌溶菌酶在医学领域被广泛应用于抗感染药物的研发和生产中。
4. 嗜肺军团菌溶菌酶:嗜肺军团菌溶菌酶是一类来源于嗜肺军团菌的溶菌酶,主要作用于革兰氏阴性杆状菌。
嗜肺军团菌溶菌酶能够降解细菌细胞壁的胆碱酸聚合物,破坏细菌细胞壁的完整性,从而导致细菌死亡。
嗜肺军团菌溶菌酶在医学领域被广泛应用于抗感染药物的研发和生产中。
除了上述几种常见的溶菌酶外,还有其他一些来源于不同微生物的溶菌酶,如链球菌溶菌酶、肺炎克雷伯杆菌溶菌酶等。
这些溶菌酶在不同领域具有不同的应用价值。
总之,溶菌酶是一类具有溶解细菌细胞壁作用的重要酶类,在医学、食品工业和生物技术等领域具有广泛应用价值。
通过降解细菌细胞壁的胆碱酸聚合物,溶菌酶能够破坏细菌细胞壁的完整性,引起细胞内容物泄漏,最终导致细菌死亡。
溶菌酶及其在食品工业中的应用
溶菌酶及其在食品工业中的应用2009年07月04日星期六 12:16溶菌酶及其在食品工业中的应用溶菌酶又称细胞壁质酶或 N2 乙酰胞壁质聚糖水解酶1922年 ,英国细菌学家Fleming发现人的唾液、眼泪中存在有溶解细菌细胞壁的酶,因其具有溶菌作用,故命名为溶菌酶。
溶菌酶广泛地分布于自然界中,在人的组织及分泌物中可以找到,动物组织中也有,以鸡蛋清中含量最多。
其他植物组织及微生物细胞中也存在。
溶菌酶根据其作用的微生物不同 ,可以分为 2大类:细菌细胞壁溶菌酶和真菌细胞壁溶菌酶。
细菌细胞壁溶菌酶又细分为2种 ,一种是作用于β-1. 4糖甘键的细胞壁溶解酶 ,另一种是作用于肽链“尾”端和酰胺部分的细胞壁溶解酶。
真菌细胞壁溶菌酶包括酵母菌细胞壁溶菌酶和霉菌细胞壁溶菌酶。
近几年,人们根据溶菌酶的溶菌特性 ,将其应用于医疗、食品防腐、畜牧及生物工程中,具有一定的应用价值。
下面主要陈述其在食品工业中的应用。
在食品工业中,溶菌酶是无毒的蛋白质,能选择性地使目标微生物细胞壁溶解而使其失去生理活性,而食品中的其他营养成分几乎不会造成任何损失。
因此,它可以安全地替代有害人体健康的化学防腐剂 (如苯甲酸及其钠盐等 ),以达到延长食品货架期的目的,是一种很好的天然防腐剂。
现已广泛应用于水产品、肉食品、蛋糕、清酒、料酒及饮料中的防腐。
1.用于水产类制品的保鲜和防腐溶菌酶本身是一种无毒、无害的蛋白质,且具有一定的保健作用,可以选择性地、有目的地杀灭微生物而不作用于食品中的其他物质,保证食品原有营养成分不受损失。
对革兰阳性菌中的枯草杆菌、耐辐射微球菌有强力分解作用。
对大肠埃希菌、普通变形菌和副溶血性弧菌等革兰阴性菌也有一定程度溶解作用。
其最适作用浓度为0.05%,与植酸、聚合磷酸盐、甘氨酸等配合使用,能够有效提高其防腐效果,可用于水产类熟制品及肉制品的保鲜与防腐。
马美湖等研究了GNa液、溶菌酶、Nisin 3种天然材料单一因子对冷却肉的保鲜效果的影响,研究表明,单因子试验溶菌酶的保鲜效果极明显地优于对照组,也显著地优于GNa组,略优于Nisin组。
溶菌酶(防腐剂)在食品和生物医药中的应用教学内容
溶菌酶(防腐剂)在食品和生物医药中的应用溶菌酶(Lysozyme),又称胞壁质酶、球蛋白G N-乙酰胞壁质聚糖水解酶。
此后人们发现溶菌酶广泛地存在于高等动物组织及分泌物、植物及各种微生物中,其中在新鲜的鸡蛋清中含量最高。
溶菌酶可选择性地分解微生物细胞壁的同时不破坏其它组织,且本身无毒无害,因而它是一种天然的安全性能很好的杀菌剂、防腐剂,将可广泛应用于食品防腐、医药制剂、日用化工等行业。
在我国,溶菌酶的应用范围和应用量还比较有限,但可以预计溶菌酶将会是应用于我国食品工业中一种重要的功能性食品添加剂。
1. 溶菌酶在食品中的应用溶菌酶本身是一种无毒、无害、安全性很高的高盐基蛋白质,且具有一定的保健作用,它能选择性地分解微生物的细胞壁,而不能作用于其它物质,因此被广泛应用于食品保鲜防腐等食品添加剂中。
1.1. 溶菌酶在乳制品中的应用在欧洲, 溶菌酶广泛应用于婴儿食品,溶菌酶是一种非特异性免疫因子,对肠道中腐败性细菌有特殊的杀灭作用,人乳与牛乳的主要不同之一即为溶菌酶的含量,将一定量的溶菌酶添加到牛乳及其制品中,使牛乳人乳化,它能够强化血清灭菌蛋白,r 一球蛋白等体内防御因子,从而增强婴儿对病菌感染的抵抗力,因此在鲜乳或奶粉中添加一定量溶菌酶,不但可起防腐作用,而且有强化营养的作用,增进婴儿健康。
此外,在乳酪产业溶菌酶也被广泛使用,如在干酪生产中添加溶菌酶可代替硝酸盐,中加入0.001%的溶菌酶,防止干酪产气,可防止香味物质丁酸的损失。
1.2. 溶菌酶在肉制品中的应用低温肉制品,由于保持了鲜肉原有的组织结构和天然成分,营养物质破坏很少,并且口感鲜嫩,营养丰富,因此获得了广大消费者的青睐。
但由于肉类冷藏的温度,并不能彻底杀死微生物或抑制其生长繁殖,因此低温肉制品保鲜期短,货架期短,不能满足消费者需求。
溶菌酶本身无毒、无害,可以替代对人体健康有害如苯甲酸及其钠盐等化学防腐剂等,添加到低温肉制品中作为防腐剂,延长食品保质期。
2024年溶菌酶市场前景分析
2024年溶菌酶市场前景分析1. 引言溶菌酶是一种能够溶解细菌细胞壁的酶类物质,具有广泛的应用前景。
本文将对溶菌酶市场的前景进行深入分析,包括市场规模、主要应用领域、市场增长驱动因素等方面,以期为相关企业和投资者提供参考。
2. 市场规模分析溶菌酶市场在过去几年呈现出快速增长的趋势。
根据市场调研公司的数据,预计到2025年,溶菌酶市场的全球收入将达到x亿美元。
这主要得益于溶菌酶在医药、食品、环境保护等领域的广泛应用。
3. 主要应用领域3.1 医药领域溶菌酶在医药领域有着重要的应用价值。
它可以用于治疗感染性疾病,如肺炎、鼻窦炎等;可用于辅助抗生素治疗,提高药效;还可以用于制备抗菌药物等。
随着人们对健康意识的提高,医药领域对溶菌酶的需求将不断增加。
3.2 食品领域在食品工业中,溶菌酶被广泛用于乳品、肉制品和包装食品等的生产过程中。
溶菌酶可以分解细菌壁,从而减少食品中细菌的数量,延长食品的保质期。
此外,溶菌酶还可以提高食品的口感和风味,增强食品的营养价值。
随着人们对食品安全和品质的关注增加,溶菌酶在食品领域的应用前景广阔。
3.3 环境保护领域溶菌酶在环境保护领域也有着一定的应用前景。
它可以用于污水处理,帮助降解有机物和去除细菌;可以用于土壤修复,加速有机物分解和土壤富营养化过程。
随着环境污染日益严重,溶菌酶在环境保护领域的需求将不断增加。
4. 市场增长驱动因素溶菌酶市场的快速增长得益于以下几个驱动因素:4.1 技术发展随着生物技术和生物工程技术的不断进步,溶菌酶的产量和纯度得到大幅度提高,降低了生产成本,促进了市场的发展。
同时,新型溶菌酶的研发也为市场的增长提供了新的机遇。
4.2 健康意识提高人们对健康的重视程度不断增加,对预防和治疗细菌感染的需求也在不断增长。
溶菌酶作为一种有效的抗菌物质,符合现代人们对健康的追求,因此市场需求持续增加。
4.3 食品安全和品质要求提高近年来,食品安全问题频发,消费者对食品安全和品质的关注度越来越高。
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溶菌酶及其在食品工业中的应用摘要:溶菌酶是一种具有天然活性,安全无毒的生物酶,可专一作用于微生物的细胞壁,从而广泛应用于食品防腐,医疗制品,机体免疫等方面。
本文介绍了溶菌酶的结构、性质。
对其近年来其在食品工业上的应用进行了综述,并对其应用前景进行了展望。
关键词:溶菌酶;结构性质;食品Application of Lysozyme in the Food IndustryXiong sizhouAbstract: Lysozyme was a biological enzyme of native active, safe and non-toxic, which was widely used in food preservation, medical production, body immune, etc.In this article, the structure, properties, are summarized. In recent years The application of the enzyme in food industry was also summarized. the prospect of lysozyme was predicted.Keywords: Lysozyme ; Structure and Properties ;Food作用,故命名为溶菌酶。
溶菌酶广泛地分布于自然界中,在人的组织及分泌物中可以找到,动物组织中也有,以鸡蛋清中含量最多。
其他植物组织及微生物细胞中也存在[1]。
它是由动物特定细胞内的核糖体上合成的一种蛋白酶,分泌到细胞外杀死细菌的。
它存在于卵清、唾液等生物分泌液中,催化细菌细胞壁肽聚糖N-乙酰氨基葡糖与N-乙酰胞壁酸之间的1,4-β-糖苷键水解的酶。
它可以溶解掉细菌的细胞壁,杀死细菌。
由于溶菌酶能够选择性地分解微生物的细胞壁,并且自身没有毒害,因此作为一种天然、安全的杀菌剂和防腐剂,在食品工业、医药制剂、日用化工等行业被普遍重视。
随着开发和应用研究的进一步深入,溶菌酶的发展前景将会十分广阔。
下面主要陈述溶菌酶的一些基本情况及其在食品工业中的应用。
在食品工业中,溶菌酶是无毒的蛋白质,能选择性地使目标微生物细胞壁溶解而使其失去生理活性,而食品中的其他营养成分几乎不会造成任何损失。
因此,它可以安全地替代有害人体健康的化学防腐剂(如苯甲酸及其钠盐等),以达到延长食品货架期的目的,是一种很好的天然防腐剂。
现已广泛应用于水产品、肉食品、蛋糕、清酒、料酒及饮料中的防腐。
1 溶菌酶的分类溶菌酶按其所作用的微生物不同分两大类,即细菌细胞壁溶菌酶和真菌细胞壁溶菌酶。
真菌细胞壁溶菌酶包括酵母菌细胞壁溶解酶和霉菌细胞壁溶解酶。
1.1 细菌溶菌酶细菌溶菌酶通常可分为三大类:N-乙酰氨基己糖苷酶,它催化水解肽聚糖中糖骨架中的β(1→4)糖苷键;N-乙酰胞壁酰-丙氨酸酰胺酶,它催化裂解肽聚糖中糖基与肽基;内肽酶,它催化裂解肽聚糖肽桥中的肽键。
1.2 真菌溶菌酶真菌溶菌酶主要包括几丁质酶和β-葡聚糖酶。
1.2.1 几丁质酶虽然一些外几丁质酶(exochitinases;EC3.2.1.30)也表现出抗真菌的特性,但抗真菌的几丁质酶主要是内几丁质酶(endochitinases;EC3.2.1.14)。
人们已经研究了许多来自于植物和微生物的几丁质酶,并对有些几丁质酶抑制真菌生长/裂解真菌细胞的作用进行了研究。
科学家们首先在植物中发现了几丁质酶的抗真菌作用,这类几丁质酶可以对抗侵入植物体的真菌病原体。
微生物几丁质酶主要是由链霉菌属、杆菌和大多数真菌产生的。
细菌分泌几丁质酶主要用于真菌细胞壁的降解和重组,但在大多数产几丁质酶的真菌中,此酶主要用于真菌细胞壁的成型过程。
只有在一些特定的寄生霉菌中,如Trichoderma harzianum、APhanocladium album和Gliocladium vixens中,胞外几丁质酶和β-葡聚糖酶用来附着和降解目的菌丝。
这些抗真菌的几丁质酶与植物几丁质酶相似,多为内几丁质酶。
由于肽聚糖和甲壳质的糖骨架具有相似的结构,因此,一些几丁质酶也具有溶菌酶活性。
1.2.2 β-葡聚糖酶β-葡聚糖酶(β-glucanases;EC 3.2.1.39)具有抗真菌作用主要是因为它能水解β(1→3)糖苷键。
研究表明:β(1→3)葡聚糖酶对几丁质降解真菌细胞壁具有显著的协同作用。
如将纯化的几丁质酶和β-葡聚糖酶合用,抗灰色葡萄孢(Botrytis cinera)的作用提高了10倍。
内葡聚糖酶与外葡聚糖酶、不同内葡聚糖酶间也具有协同抗真菌作用。
因为许多植物性食品中含有β-葡聚糖成分,它对维持产品的组织性、黏度和外观都有重要作用,将β-葡聚糖酶加入这类食品,可能会引起不良影响。
真菌的细胞壁主要组分为几丁质和β-葡聚糖,但一些真菌和大多数酵母细胞壁含有其他类型的多糖(甘露聚糖、α-葡聚糖和纤维素),因此,甘露聚糖酶、α-葡聚糖酶也可作为抗真菌的酶类应用于食品工业。
2 溶菌酶的结构溶菌酶相对分子质量为14.6×103,由129个氨基酸组成的单肽链蛋白质,含有4对二硫键。
溶菌酶分子近椭圆形,大小4.5nm×3.0nm×3.0nm。
它的构象比较复杂,α螺旋仅占25%,在分子的一些区域有伸展着的β片层构象。
不同来源的溶菌酶组成一级结构的氨基酸数量是相同的,但多肽链上某些个别氨基酸有差异,因此来源于不同种属(如噬菌体、番木瓜、鸟类、鸡、鼠、狗、人类)的溶菌酶或同一种属不同脏器(如兔的肝、脾、鼠的脾、肾)的溶菌酶分子量各不相同。
1963年科学家测定了鸡蛋清溶菌酶的一级结构,它是由129个氨基酸残基组成的单一多肽链,分子中含有八个半肌氨酸,多肽链折叠使两两半胱氨基酸相互靠近形成了四对二硫键。
多肽链内的35位谷氨酸残基与52位的天冬氨基酸与酶的活性有关,多肽链的氨基末端是赖氨酸残基,羧基末端是亮氨酸残基。
一级结构多肽链经盘绕,折叠形成含有α—螺旋和β—片层状的二级结构。
此酶的三级结构是在二级结构单元的基础上在经盘绕成紧密折叠的椭球结构;在此结构中含有三段α—螺旋,另有一部分自身回折成一段反平行的β—片层状,其余肽链为无规线圈,在此酶椭球形结构中,由于在二级结构的肽链生成后,在无规线圈处自身折叠时,几乎所有的氨基酸侧链上的极性亲水基团都朝向外,处于球形分子的表面,而几乎所有的疏水基团则避开水而聚集在分子的内部。
此酶外形上有一个明显裂隙,这是溶菌酶的活性中心[2]。
3 溶菌酶的作用机制溶菌酶是一种葡糖苷酶,能催化水解NAM的C1和NAG的C4之间的糖苷键,但不能水解NAGC1和NAMC4之间的β(1-4)糖苷键[2]。
几丁质是甲壳类动物甲壳中所含的多糖,仅由NAG残基通过β(1-4)糖苷键连接而成,几丁质也是溶菌酶的底物。
溶菌酶的内部几乎全部是非极性的。
疏水的相互作用在溶菌酶的折叠构象中起重要作用。
在溶菌酶分子的表面,有一个比较深的裂缝,其大小恰好能容纳多糖底物的6个单糖,这是溶菌酶的活性部位。
溶菌酶是一种碱性球蛋白,分子中碱性氨基酸、酰胺残基和芳香族氨,酸的比例较高,酶的活动中心是天冬氨酸和谷氨酸。
溶菌酶是一种专门作用于微生物细胞壁的水解酶,称包胞壁质酶或N-乙酰胞壁质聚糖水解酶,它专一地作用于肽多糖分子中N-乙酰胞壁酸与N-乙酰氨基葡萄糖之间的β-1,4键,从而破坏细菌的细胞壁,使之松驰而失去对细胞的保护作用,最终使细菌溶解死亡。
也可以直接破坏革兰氏阳性菌的细胞壁,而达到杀菌的作用,这主要是因为革兰氏阳性细菌的细胞壁主要是由胞壁质和磷酸质组成,其中胞壁质是由杂多糖和多肽组成的糖蛋白,这种多糖正是由N-乙酰胞壁酸与N-乙酰氨基葡萄糖之间的β-1,4键联结的。
对某些革兰氏阴性菌,如埃希氏大肠杆菌,伤寒沙门氏菌,也会受到溶菌酶的破坏。
溶菌酶是母乳中能保护婴儿免遭病毒感染的一种有效成分,它能通过消化道而保持其活性状态,溶菌酶还可以使婴儿肠道中大肠杆菌减少,促进双歧杆菌的增加,还可以促进蛋白质的消化吸收。
溶菌酶能有效地水解细菌细胞壁的肽聚糖,其水解位点是N-乙酰胞壁酸(NAM)的1位碳原子和N-乙酰葡萄糖胺(NAG)的4位碳原子间的β-1.4糖苷键。
肽聚糖是细菌细胞壁的主要成份,它是由NAM、NAG和肽“尾”(一般是4个氨基酸)组成,NAM与NAG通过β-1.4糖苷键相连,肽“尾”则是通过D-乳酰羧基连在NAM的第3位碳原子上,肽尾之间通过肽“桥”(肽键或少数几个氨基酸)连接,NAM、NAG、肽“尾”与肽“桥”共同组成了肽聚糖的多层网状结构,作为细胞壁的骨架,上述结构中的任何化学键断裂,皆能导致细菌细胞壁的损伤。
对于革兰氏阳性菌(G+),如藤黄微球菌、枯草杆菌或溶壁微球菌等,与革兰氏阴性菌(G-),如大肠杆菌、变形杆菌、痢疾杆菌、肺炎杆菌等,其细胞壁中肽聚糖含量不同,G+细菌细胞壁几乎全部由肽聚糖组成,而G-细菌只有内壁层为肽聚糖,因此,溶菌酶对于破坏G+细菌的细胞壁较G-细菌强。
4 在食品工业中的应用由于溶菌酶本身是一种天然蛋白质,无毒副作用,因此被认为是一种很安全的食品添加剂。
由于其具有选择性抑菌的特点,目前已被许多国家和组织批准为食品防腐剂或保鲜剂使用。
广泛应用于水产品、肉食品、蛋糕、清酒、料酒及饮料中的防腐;还可以添加入乳粉中,使牛乳人乳化,以抑制肠道中腐败微生物的生存,同时直接或间接地促进肠道中双歧杆菌的增殖。
此外,还能利用溶菌酶生产酵母浸膏和核酸类调味料等。
食品腐败时,早期出现的微生物通常是该食品特有的微生物。
如果通过某种手段杀死或抑制这些特定微生物生长,便能延长食品的保质期。
近年来发现,化学合成杀菌剂都有一定的毒性,因此不宜向食品中添加。
所以,用安全性高的溶菌酶进行食品防腐将与日俱增[4]。
4.1 用于水产类制品的应用溶菌酶本身是一种无毒、无害的蛋白质,且具有一定的保健作用,可以选择性地、有目的地杀灭微生物而不作用于食品中的其他物质,保证食品原有营养成分不受损失。
对革兰阳性菌中的枯草杆菌、耐辐射微球菌有强力分解作用。
对大肠埃希菌、普通变形菌和副溶血性弧菌等革兰阴性菌也有一定程度溶解作用。
其最适作用浓度为0.05%,与植酸、聚合磷酸盐、甘氨酸等配合使用,能够有效提高其防腐效果,可用于水产类保鲜与防腐。
该保鲜剂完全采用安全、无毒、天然的物质科学地配合组成,它的保质效果可以延长冷却肉的保质期1~4倍。
该保鲜剂可以耐受95℃以下的温度,并保持性质稳定。
因此,可以将其添加到原料肉中,进行低温加热(80℃左右),使用浓度为肉重的0.05%~0.01%,使用方法为在肉块进行滚揉或进行斩拌时加入,但是要注意的问题是在低温肉制品热加工中,加工的温度不要超过95℃。