溶菌酶综述
溶菌酶
内容1:溶菌酶简介1.1 溶菌酶溶菌酶(N-乙酰胞壁质聚糖水解酶,EC3.2.1.17)又称为胞壁质酶,是一种专门作用于微生物细胞壁的水解酶。
溶菌酶是由129个氨基酸构成的单纯碱性球蛋白,化学性质非常稳定。
溶菌酶存在在自然界中,溶菌酶普遍存在于鸟类、家禽的蛋清和哺乳动物的眼泪、唾液、血液、鼻涕、尿液、乳汁和组织细胞中(如肝、肾、淋巴组织、肠道等)。
从木瓜、芜青、大麦、无花果和卷心菜、萝卜等植物中也能分离出溶菌酶,其中以蛋清含量最高。
溶菌酶生理作用在生物体内溶菌酶具有抗菌消炎,抗病毒,增强机体免疫力的生理功能,还可激活血小板,改善组织局部血液循环障碍,分泌脓液,增强局部防卫功能,具有止血、消肿等作用。
它还可以作为一种宿主抵抗因子,对组织局部起保护作用2:溶菌酶的种类溶菌酶的研究最早是从尼科尔(Nicoile)1907年发表枯草杆菌溶解因子的报告开始的。
两年后,Laschtschenko指出:鸡卵白强烈抑菌作用是酶作用的结果。
1922年英国细菌学家弗莱明(Fleming)发现人的唾液、眼泪中存在这种能溶解细菌细胞壁的酶,因其具有溶菌作用,故命名为溶菌酶。
1937年由Abraham与Robinson从卵蛋白中最先分离出晶体溶菌酶,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。
根据来源不同,将溶菌酶分为三类(1)动物源溶菌酶⏹动物源溶菌酶包括鸡蛋清溶菌酶及人和哺乳动物溶菌酶。
⏹鸡蛋清溶菌酶是目前研究和应用最多的,在鸡蛋清中约含有3.5%左右的酶,分子量为14000,其等电点在pH10.8左右,最适效应温度在50℃,化学性质稳定,pH在1.2~11.3之间改变时对酶结构影响很小,pH在4~7范围内100℃处理1min仍有近100%的活力,在210℃条件下加热1.5h仍具有活性。
鸡蛋清溶菌酶在碱性环境条件下稳定性较差,分解G+细菌,但对G-细菌不起作用。
研究表明其它鸟类蛋清溶菌酶也是由129个氨基酸残基组成,但其排列顺序和鸡蛋清溶菌酶不同,并且活性部位也不相同。
溶菌酶文献综述
溶菌酶文献综述国内外现状:目前, 国外对溶菌酶进行了较深入的研究,我国对溶菌酶的研究、应用起步较晚, 虽然相继开展了一些有关溶菌酶提取和应用方面的研究工作, 但与发达国家相比溶菌酶制造业规模小、设备和生产技术相对落后。
溶菌酶广泛存在于高等动物组织及分泌物、植物和各种微生物中,在新鲜鸡蛋中含量最高。
国外采用直接结晶法或离子交换树脂法制备溶菌酶。
我国禽蛋厂常用鸡蛋清或蛋壳上残留的蛋清为原料,用724离子交换树脂提取方法。
溶菌酶作为一种天然蛋白质, 能在胃肠内被消化和吸收, 对人体无毒害作用。
因此已被运用到食品工业、医疗诊断、生物技术等方面。
研究方向:1、采用当前的基因工程技术,利用原核或真核生物作为寄主细胞从而为实现大规模生产人溶菌酶。
2、利用溶菌酶专一性水解细胞壁的特点, 可以了解细胞壁的构造; 分解细胞壁后制备的原生质体, 可用于微生物育种以及微生物分类等学术研究和专用试剂。
3、溶菌酶直接或间接作用于消化细胞的机理。
4、作为有效抗菌、促生长、可应用、无残留、无污染的饲用抗生素的替代物的研究。
5、开发海洋低温溶菌酶,使之抗氧化并在常温和低温下保持有较高活性。
6人们正研究用微生物发酵法生产溶菌酶,同时还采用酶修饰法先后合成了溶菌酶—环糊精和溶菌酶—半乳甘露聚糖,经过修饰后的溶菌酶不仅抗菌活性稳定,而且具有良好的乳化性能。
进展情况:1、用溶菌酶非专一性地降解海洋生物高分子壳聚糖, 使其成为能被人体吸收的、低分子量的、有独特的生理活性和功能性质的低聚壳聚糖。
2、溶菌酶通过调控肠道微生物菌群,降低机体维持和免疫应答对营养的需求,从而改善畜禽的生产性能,可对肠道微生物进行直接或间接调控起作用。
3、氯化溶菌酶医疗效果更广,有浓痰分散、出血抑制、组织修复、消炎镇痛、抗过滤性病毒等作用,因而用氯化溶菌酶的制药有消炎消痔、治感冒、皮肤病及眼、鼻、喉等用药。
4、溶菌酶能使污泥脱水速率加快,泥饼的含水率下降,对环境污水的治理具有一定作用。
溶菌酶综述
溶菌酶的知识应用与临床诊断与研究前景作者:林鹭地址:广西医科大学一:摘要:本文主要介绍了溶菌酶的理化性质及分类,分离纯化方法,酶活力测定方法,还介绍了溶菌酶在食品﹑医药上的应用及其最新研究进展。
二:关键词:溶菌酶分离纯化活力测定临床应用研究现状三: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。
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,使得溶菌酶在食品上和医药上都有广泛的应用,在生物技术中, 溶菌酶是基因工程、细胞工程、发酵工程中必不可少的工具酶, 可以说溶菌酶的发现是近代酶化学研究的最大成果之一[2]。
这里通过对溶菌酶理化性质、分离纯化方法和应用的介绍,使大家对溶菌酶有更加清晰全面的了解,以便于对溶菌酶更深入地研究和探索。
四:溶菌酶概述1.1 溶菌酶分布[3]溶菌酶名称起源于1922 年,Alexander Fleming 发现人的唾液、眼泪中存在一种可溶解细菌细胞壁的酶,因其具有溶菌作用,就命名为溶菌酶。
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。
溶菌酶广泛存在于动植物体内和人的外分泌液中。
1.2 溶菌酶分类[4]国际酶学委员会根据其底物及作用特点又称其为酰胺酶或粘肽N-乙酰基胞壁酰水解酶,编号E C3.2.1.17,与常见的蛋白酶、淀粉酶一样属水解酶系列。
根据其来源不同一般可将溶菌酶分6 类:C型(chicken)、G型(goose)、无脊椎动物型(invertebrate-type)、噬菌体、细菌和植物来源溶菌酶。
不同来源酶的分子量、氨基酸组成及酶特性各有不同,但三维结构显示来源于共同的进化起源。
目前对C型溶菌酶研究较多,它是由129个氨基酸残基组成的一条多肽链,含有4对二硫键,三维结构为较紧密的椭球形,它广泛存在脊椎动物如哺乳动物、鸟、爬行动物及鱼类和无脊椎动物如昆虫、甲壳类中。
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综述
溶菌酶是一种具有溶菌作用的酶类,能够分解细菌细胞壁,从而导致细菌溶解和死亡。
由于其独特的作用机制和广泛的应用前景,溶菌酶的研究受到了广泛关注。
本文将对溶菌酶的研究现状及应用进展进行综述。
其次,溶菌酶的应用进展主要涉及医药、食品、环境等领域。
在医药领域,溶菌酶具有潜在的抗菌活性,可作为替代抗生素的候选物。
研究人员已经通过体外实验和动物实验,证明了溶菌酶对多种细菌感染的治疗效果。
此外,将溶菌酶与其他抗菌药物联合应用,能够提高抗菌效果,显示出协同作用。
在食品领域,由于溶菌酶对致病菌的特异性作用,可作为一种天然的食品防腐剂。
在环境领域,溶菌酶可以用于废水处理,去除细菌和其他微生物,减少对环境和人体的危害。
此外,溶菌酶还在生物技术领域具有潜在应用价值。
溶菌酶可以用于细胞壁的降解,从而释放出目标物质,如蛋白质、核酸等,用于后续的分析和鉴定。
此外,溶菌酶还可以应用于基因工程和基因治疗中,用于特定基因的表达和传递,具有广阔的发展前景。
溶菌酶
眼泪中的溶菌酶能杀死细胞壁
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溶菌酶的分离与提纯
溶菌酶的纯化
离子交换层析法:离子交换层析(IEC)是基于 待分离物质的酸碱性、极性等差异,它们与离子 交换剂的亲和力不同,通过离子之间的吸附和脱 吸附而将各组分依次从层析柱中洗脱下来,从而 达到分离目的。 聚丙烯层析柱、 CM Sepharose FF(快速羧甲 基琼脂糖凝胶)、 0.5 M NaCl洗脱溶菌酶、用考 马斯亮蓝G-250检测杂蛋白的洗脱情况。
bacteria)]的细胞壁多糖是N-乙酰氨基葡糖(Nacetylglucosamine, NAG)-N-乙酰氨基葡糖乳酸 (N-acetylmuramic acid, NAM)的共聚物,其中 的NAG及NAM通过β-1,4糖苷键而交替排列。溶 菌酶对于破坏G+细菌的细胞壁较G-细菌强。 )
溶菌酶是一种葡糖苷酶,作用底物是几丁质。 溶菌酶的内部几乎全部是非极性的 (nonpolar) 。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。活性部位所在的裂缝(cleft)正好被6 个糖残基所装满,水解部位只能发生在D-E 之间。
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来源
最早对溶菌酶的研究起于 1907 年发表的枯草芽孢杆菌中的溶解 子,1922年,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。 1937年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。
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应用
溶菌酶在食品工业中的应用
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 溶菌酶可以作为婴儿食品的添加剂,主要用于牛 乳的“人乳化”(尤其在欧洲)。 溶菌酶是一种无毒、无害的高盐基蛋白质,且具 有一定的保健作用,有抗感染和增强抗生素作用 效力,促进血液凝固及止血作用,有组织再生作 用。可以在保健食品中添加一定量以提高保健效 果。
高中生物溶菌酶知识点总结大全
高中生物溶菌酶知识点总结大全溶菌酶是一种在生物体中广泛存在的酶类,它在高中生物课程中占有重要地位,因为其在生物防御机制中的作用以及在科学研究中的应用。
本文将对溶菌酶的结构、功能、分类、生物学意义以及在工业和医学上的应用进行详细的总结。
一、溶菌酶的结构溶菌酶是一种基本不受糖基化影响的酶,其结构主要由氨基酸序列决定。
人类溶菌酶由130个氨基酸残基组成,具有一个明显的β-折叠结构。
这种结构使得溶菌酶能够紧密地结合到细菌细胞壁的多糖上,从而破坏细胞壁的结构完整性。
二、溶菌酶的功能溶菌酶的主要功能是作为生物体的防御机制,对抗外来细菌的侵袭。
它通过水解细菌细胞壁中的N-乙酰胞壁酸和N-乙酰氨基葡萄糖之间的β-1,4-糖苷键,导致细胞壁破裂,细菌最终溶解死亡。
这种抗菌作用对于人体的免疫系统尤为重要,尤其是在皮肤和黏膜表面,溶菌酶能够帮助抵御病原体的入侵。
三、溶菌酶的分类根据溶菌酶的来源和特性,可以将溶菌酶分为几类:1. 鸡蛋溶菌酶:从鸡蛋清中提取,是最常用的溶菌酶之一。
2. 人类溶菌酶:存在于人的唾液、泪液和其他体液中,对维护人体健康起到重要作用。
3. 植物溶菌酶:在某些植物中也发现有溶菌酶的存在,如菠萝和木瓜。
4. 微生物溶菌酶:由某些微生物产生,用于对抗其他微生物。
四、生物学意义溶菌酶在生物体中具有重要的生物学意义。
首先,它是天然免疫系统的一部分,帮助生物体抵御细菌感染。
其次,溶菌酶还能够调节炎症反应,因为它能够影响免疫细胞的活性。
此外,溶菌酶的存在也能够帮助生物体清除死亡的细胞和细胞碎片,维持组织的健康状态。
五、工业和医学应用溶菌酶在工业和医学领域有着广泛的应用。
在工业上,溶菌酶可用于食品保鲜,防止食品变质和延长保质期。
在医学上,溶菌酶可用于治疗某些细菌感染,尤其是在对抗生素有耐药性的细菌面前,溶菌酶提供了另一种治疗选择。
此外,溶菌酶也被用于化妆品和清洁产品中,利用其抗菌特性来保持产品的卫生和安全性。
六、溶菌酶的提取和纯化溶菌酶的提取通常采用物理和化学方法相结合的方式。
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。
综述溶菌酶的制备及其性质
综述溶菌酶的制备及其性质Abstract:Lysozyme is a kind of glucoside hydrolytic enzyme,and its molecular weight is about 14000—15000Da.Lysozyme can hydrolyze the glucoside bond β -1,4 between N-acetyl muramic acid,so that it can dissolve the cell wail of gram-positive bacteria and bacteriolyze.It can be applied in many areas,for example,in food and drink fields as antiseptic substance and in medical domain as germicide.【实验要求】:通过探索和学习相关内容的理论和技术,熟悉并进一步掌握酶的提取,分离,纯化,检测溶菌酶的生物学性质和理化性质。
【实验原理】 :溶菌酶:是一种有效的抗菌剂,又称胞壁质酶,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。
溶菌酶还可与带负电荷的病毒蛋白直接结合,与DNA、RNA、脱辅基蛋白形成复盐,使病毒失活。
因此,该酶具有抗菌、消炎、抗病毒等作用。
来源:自然界中,溶菌酶普遍存在于鸟类和家禽的蛋清中,哺乳动物的鼻涕、唾液、眼泪、尿、血浆、乳汁、淋巴液及鼻黏膜、肠道、腮腺、白细胞、肺、肝、脾、肾的细胞中,以及植物界中的卷心菜、萝卜、无花果、术瓜、大麦中,但以蛋清中含量最丰富。
理化性质:分子量14700;溶于水,不溶于乙醚和丙酮,等电点为10.8,最适pH值6.5。
溶菌酶综述
溶菌酶的分离纯化活性测定及其应用的综述摘要: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,从而广泛应用于医疗制品,机体免疫,食品防腐,动物饲料,生物工程等方面,导致了市场对溶菌酶的需求逐年在增大。
因此溶菌酶的生产分离受到越来越多的关注和学者的研究。
文章综述了溶茵酶的分离、纯化和活性及含量检测的各种方法,并分析了各个方法的优缺点;接着又对溶菌酶的应用领域进行了概述,以期对本领域的研究者提供该方面的概貌。
关键词:溶菌酶分离纯化活性测定方法应用Reviewe on isolation ,purification,activity determinationand application of lysozyme(Shenyang Pharmaceutical University )Abstract:Lysozyme was a biological enzyme of native active,safe and non-toxic,whichwas widely used in food preservation,medical production,body immune,animal feed,iological engineering etc,and required by market for a large amount year by year.More and more attentions as well as researches by scholar were conferring to production and separation of lysozyme.The article summarizes the methods of the isolation, purification and activity determination of the lysozyme,then analyzes the advantages and disadvantages of each method. Besides The application of lysozyme field were summarized with a view to providing an overview of the aspects for the researchers in this field.Keywords: Lysozyme Separation Purification Determination Method Application最早有关溶菌酶的报道的是1907年NicoHe首次发表桔草芽胞杆菌(Bacillus.subtitis)溶解因子存在;1922年,Flemmning发现在人的鼻涕、唾液和眼泪中存在强力的溶菌活性成分,并把具有溶菌活性的因子命名为溶菌酶(1ysozyme);1967年,英国菲利普集团首先发表了关于对鸡卵白溶菌酶作用底物复合体X射线衍射,具体地介绍了其结构,这项研究成果在近代酶化学史上有着举足轻重的地位。
综述__溶菌酶的制备及其性质
综述溶菌酶的制备及其性质Abstract:Lysozyme is a kind of glucoside hydrolytic enzyme,and its molecular weight is about 14000—15000Da.Lysozyme can hydrolyze the glucoside bond β -1,4 between N-acetyl muramic acid,so that it can dissolve the cell wail of gram-positive bacteria and bacteriolyze.It can be applied in many areas,for example,in food and drink fields as antiseptic substance and in medical domain as germicide.【实验要求】:通过探索和学习相关内容的理论和技术,熟悉并进一步掌握酶的提取,分离,纯化,检测溶菌酶的生物学性质和理化性质。
【实验原理】 :溶菌酶:是一种有效的抗菌剂,又称胞壁质酶,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。
溶菌酶还可与带负电荷的病毒蛋白直接结合,与DNA、RNA、脱辅基蛋白形成复盐,使病毒失活。
因此,该酶具有抗菌、消炎、抗病毒等作用。
来源:自然界中,溶菌酶普遍存在于鸟类和家禽的蛋清中,哺乳动物的鼻涕、唾液、眼泪、尿、血浆、乳汁、淋巴液及鼻黏膜、肠道、腮腺、白细胞、肺、肝、脾、肾的细胞中,以及植物界中的卷心菜、萝卜、无花果、术瓜、大麦中,但以蛋清中含量最丰富。
理化性质:分子量14700;溶于水,不溶于乙醚和丙酮,等电点为10.8,最适pH值6.5。
高中生物溶菌酶知识点
高中生物溶菌酶知识点
溶菌酶是一种广泛存在于自然界中的酶类物质,它在高中生物课程中是一个重要的知识点。
以下是关于溶菌酶的一些关键信息:
1. 定义:溶菌酶是一种能够分解细菌细胞壁的酶,主要作用于细胞壁的多糖结构,导致细菌细胞破裂。
2. 来源:溶菌酶存在于多种生物体内,包括人类、动物、植物以及某些微生物。
在人体中,溶菌酶主要存在于唾液、泪液和乳汁中。
3. 结构:溶菌酶是一种蛋白质,具有特定的三维结构,这使得它能够特异性地识别并结合到细菌细胞壁的多糖上。
4. 功能:
- 抗菌作用:溶菌酶通过破坏细菌细胞壁,使细菌失去保护,从而容易被免疫系统清除。
- 免疫防御:在人体中,溶菌酶是免疫系统的一部分,帮助抵抗外来病原体的入侵。
5. 应用:
- 医疗领域:溶菌酶可用于治疗某些细菌感染,尤其是在抗生素耐药性日益严重的情况下。
- 食品工业:作为一种天然的防腐剂,溶菌酶可以用于延长食品的保质期。
- 化妆品和个人护理产品:由于其抗菌特性,溶菌酶也被添加到一些化妆品和个人护理产品中。
6. 作用机制:溶菌酶主要通过水解细菌细胞壁中的N-乙酰胞壁酸和
N-乙酰氨基葡萄糖之间的β-1,4糖苷键,导致细胞壁的完整性被破坏。
7. 研究进展:科学家们正在研究溶菌酶的更多潜在应用,包括开发新
的抗菌药物和提高现有药物的抗菌效果。
8. 注意事项:虽然溶菌酶具有广泛的抗菌作用,但在使用时也需要注
意其对正常细胞的潜在影响,以及可能引起的过敏反应。
通过了解溶菌酶的这些知识点,学生可以更好地理解生物体内免疫机
制的复杂性以及生物分子在自然界中的多样性和重要性。
溶菌酶分离方法综述及进展
关键 词 : 溶菌酶; 分离; 纯化 中 图分 类号 :84 1 Q 1. 文 献标 识码 : A 文章 编号 : 0 — 672 1)7— 03 0 1 1 97 (02 0 05 — 4 0
Re iw n S pa a i n M eho s a v l p e to s z m e ve o e r to t d nd De eo m n fLy o y
芽胞杆 菌 ( aiu. uti) B cls sbis 溶解 因子 存 在 ;9 2年 , l mnn l t 12 Fe ig m 发现在 人的鼻涕 、 唾液 和眼泪中存在强 力的溶菌 活性 成分 , 并把 具有溶 菌活性 的因子命 名为 溶菌 酶(yoy ) 16 1szme ;9 7年 , 国菲 英 利普集 团首 先发表 了关于对鸡卵 白溶 菌酶 作用底 物复合 体 X射 线衍射 , 具体地介绍 了其结 构 , 这项研 究成果 在近代 酶化学 史上
用 于糖苷键 , 使糖 苷键断 裂 , 坏细胞 壁 的分 子结 构 , 破 而酰胺 酶 等则 主要作用 于多 肽 , 多肽 断裂。 内 一N一乙酰 己糖 胺酶 为 使 例 , 一N一乙酰 己糖胺酶能够催化水解细胞壁肽聚糖分 子中的 内
N 一乙酰 胞 壁 酸 ( A 与 N 一乙 酰 葡 萄 糖 氨 ( A 之 间 的 B一 N M) N G) 14糖苷键 , , 使肽 聚糖分子发生 断裂 , 使细胞壁 内外 两侧渗透 压
Ke y wor : ls z m e;s p r to ds y o y e a ai n; p rfc to u i ai n i
溶 菌酶 , 是一种专 门作 用于微生物 的细胞壁 的水 解酶 , 又称 胞壁质酶或 球蛋 白 G、 N一乙酰胞壁质 聚糖水解 酶。作为一 种本 身无毒 蛋 白质 , 它可 以选择 性地分解微 生物细胞 壁 , 而不破 坏其 他组织 。因而它是一种天然 的安全性 能很 好的杀 菌剂 、 防腐 剂 ,
溶菌酶小结
溶菌酶小结溶菌酶是一种能分解细菌细胞壁的酶,属于酵母菌溶素酶家族。
它可以通过水解细菌细胞壁上的N-乙酯键,引起细菌细胞壁的溶解,并导致细菌的死亡。
溶菌酶在医药、食品、生物工程等领域具有广泛应用。
溶菌酶具有以下特点:1. 选择性作用:溶菌酶能够辨别和结合到特定细菌细胞壁上的结构,例如几丁质和骨架多聚糖。
这使得溶菌酶具有对特定细菌的高度选择性和杀菌活性。
2. 低毒性:溶菌酶对人体细胞没有毒性,对抗抗菌耐药性没有发现。
这使得溶菌酶在医疗领域具有潜力,可以作为一种新型的抗菌剂。
3. 水溶性:溶菌酶是水溶性的,易于制备和应用。
它可以在水溶液中迅速溶解,并能够在细胞表面快速作用。
4. 物理化学性质稳定:溶菌酶具有较好的物理化学性质稳定性,可以耐受一定温度和酸碱条件。
溶菌酶的应用主要包括:1. 医疗领域:溶菌酶可以用于治疗细菌感染。
它可以作为一种抗菌剂,直接杀灭细菌。
此外,溶菌酶还可以与其他抗菌剂联合使用,增强其杀菌活性。
2. 食品加工领域:溶菌酶可以用于食品加工中,用于改善食品的品质。
例如,它可以用于腌制食品,延长食品的保质期。
3. 生物工程领域:溶菌酶可以用于基因工程研究中,用于分离和纯化细胞膜上的蛋白质。
4. 养殖业领域:溶菌酶可以用于水产养殖中,作为一种抑制水产动物病原细菌生长的方法。
溶菌酶的开发和应用还面临一些挑战。
例如,溶菌酶的纯化和大规模生产仍然是困难的。
此外,由于细菌细胞壁的多样性,溶菌酶的选择性和效果也存在一定的限制。
总之,溶菌酶作为一种具有广泛应用潜力的抗菌剂,在医学、食品、生物工程等领域都有重要的应用前景。
随着对溶菌酶研究的深入,相信它将会在更多领域发挥作用,为人类健康和生活贡献更多。
溶菌酶
溶菌酶摘要:溶菌酶是一种促使细菌细胞壁中黏多糖分解的酶。
1922年为Fleming氏所发现。
1945年Alderton氏等人从鸡蛋清中分离出结晶纯品。
溶菌酶是由18种氨基酸组成的多肽。
分子量约为14500-17500。
因制备原料不同,分子量及结构有所变化。
溶菌酶广泛存在于自然界如泪液、蛋清、鼻粘膜、肺、血清、白血球以及动物的其他组织和分泌物中,还存在于微生物中。
溶菌酶生产早先多从鸡蛋清中吸附,直接结晶得。
以后采用了离子交换技术,用弱酸性阳离子交换树脂直接从鸡蛋清中吸附分离。
本文介绍了溶菌酶的一些性质,提取纯化以及在生产实践中的应用。
Lysozyme(LY),virtually ubiquitous throughout microorganism,animal and plants,is a lways considered to be a small alkali protein.Lysozyme has long been used as amodel syst em for protein structure,enzyme kinetic,molecular immunology and molecular evolution studies.The information like source,structural composition and properties,mechanis m and the methods of extraction of lysozyme was introduced in this paper.The applicatio n of lysozyme in food industry,medicine and enzymatic engineering in recent years was s ummarized.Meanwhile,the problems involved in the application of lysozyme were discuss ed indetails.Furthermore,the prospectof lysozyme application was also predicted.一、溶菌酶的理化性质溶菌酶又称胞壁质酶或-一乙酸胞壁质聚糖水解酶"是一种葡萄糖苷酶,其化学性质稳定干燥条件下在室温可长期保存。
溶菌酶m基因
溶菌酶m基因一、引言溶菌酶(Lysozyme)是一种具有广泛生物活性的酶类,能够水解细菌细胞壁的肽聚糖,从而破坏细菌细胞壁的结构,达到杀菌的目的。
溶菌酶在生物体内发挥着重要的生理功能,如参与免疫调节、抗菌消炎等。
近年来,随着生物技术的不断发展,溶菌酶m基因作为溶菌酶家族的重要成员,受到了广泛关注。
本文将对溶菌酶m基因的研究进展进行综述,并探讨其应用前景。
二、溶菌酶m基因的结构特点溶菌酶m基因位于生物体的染色体上,其编码的蛋白质具有溶菌酶的活性。
溶菌酶m基因的结构特点主要表现在以下几个方面:1. 基因序列:溶菌酶m基因的序列在不同物种之间具有一定的保守性,但也存在种间差异。
这些差异可能导致不同物种溶菌酶m的活性、稳定性等性质有所不同。
2. 基因表达:溶菌酶m基因的表达受到多种因素的调控,如转录因子、表观遗传修饰等。
这些因素共同作用,使溶菌酶m基因在生物体内实现时空特异性的表达。
3. 蛋白质结构:溶菌酶m基因的编码产物——溶菌酶m蛋白质具有特定的三维结构,这是其发挥生物活性的基础。
溶菌酶m蛋白质的结构特点包括活性中心、底物结合位点等,这些结构特点决定了溶菌酶m对底物的选择性和催化效率。
三、溶菌酶m基因的表达调控溶菌酶m基因的表达调控是生物体内复杂调控网络的一部分,涉及多个层面的调控机制。
以下是溶菌酶m基因表达调控的主要方面:1. 转录水平调控:转录因子通过与溶菌酶m基因启动子区域的特定序列结合,调控基因的转录过程。
不同转录因子的作用可能导致溶菌酶m基因在不同组织、不同发育阶段的表达差异。
2. 表观遗传调控:表观遗传修饰如DNA甲基化、组蛋白修饰等,可以影响溶菌酶m基因的转录活性。
这些修饰在生物体发育和环境适应过程中发挥重要作用,使溶菌酶m基因的表达更加灵活和多样。
3. 转录后调控:溶菌酶m基因的转录产物——mRNA在转录后水平受到多种调控,如mRNA剪接、稳定性调控等。
这些调控过程可以影响溶菌酶m蛋白质的合成速度和数量。
溶菌酶简介
溶菌酶综述耿红健基础药学基地班09104103溶菌酶分离提纯、纯度鉴定以及活力测定综述耿红健基础药学基地班 0910103溶菌酶简介溶菌酶名称起源于1922 年,Alexander Fleming 发现人的唾液、眼泪中存在一种可溶解细菌细胞壁的酶,因其具有溶菌作用,就命名为溶菌酶。
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马等动物乳汁中,也可以从番木瓜、无花果、大麦、卷心菜等植物中可分离菌酶的存在。
溶菌酶广泛存在于动植物体内和人的外分泌液中,可以从牛、羊、出溶菌酶,其中蛋清溶菌酶含量最丰富,约为0.3%~0.4% 。
溶菌酶是一种碱性球蛋白,其分子由129个氨基酸组成,2200个原子,分子量14388-18000(14388、14500、18000),等电点为10.7-11.0,分子内有4个二硫键交联,化学性质非常稳定,对热也极为稳定,Sbaharu等报告牛奶中的溶菌酶分子量为18000,一级结构尚未清楚。
人乳中的溶菌酶和a-La的一级结构有74%是相同的。
Ⅱ一La是人乳中含量较多的蛋白质。
它对于乳腺中乳糖的合成是必不可少的.是乳糖合成酶的辅酶。
溶菌酶和d-La在生物学上是同源的,但它们的三级结构有很大的区别。
它可溶解许多细菌的细胞膜.使细胞膜的糖蛋白类多糖发生加水分解作用。
分子中碱性氨基酸、酰氨残基及芳香族氨基酸较高,如色氨酸的比例较高。
酶的活性中心是天门冬氨酸和谷氨酸,溶菌酶通过其肤键中第35位的谷氨酸和第52位的天门冬氨酸构成的活性部位水解破坏组成徽生物细胞壁的N_一乙酰葡萄糖胺与N一乙酰胞壁质酸间的B一(1,4)糖苷键,使菌体细胞壁溶解而起到杀死细菌(尤其是球菌)的目的。
此外,溶菌酶的最适温度为50度,最适Ph为6,溶菌酶具有热稳定性,100摄氏度保持十分钟仍具有活性。
溶菌酶是动物自身的重要免疫因子,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。
具有杀菌消炎、抗病毒、增强免疫力、促进有益菌繁殖等作用,并具有对人禽无毒、无药害残留、无副作用等优点。
溶菌酶的种类及其作用机理比较
溶菌酶的种类及其作用机理比较摘要:溶菌酶是一类对细菌细胞壁有水解作用的无毒、无害的蛋白质。
本文简单介绍了溶菌酶的结构、性质、来源及发展,并对各种不同种类的溶菌酶及其作用机理进行了比较综述。
关键词:溶菌酶、作用机理、动物源溶菌酶、植物源溶菌酶、微生物源溶菌酶1 溶菌酶的结构及性质[1]溶菌酶(Lysozyme,EC3.2.1.17)又称胞壁质酶或N一乙酸胞壁质聚糖水解酶。
是一种葡萄糖苷酶,其化学性质稳定,干燥条件下在室温可长期保存,其纯品为白色或微黄色结晶体或无定型粉末,无嗅,味甜,易溶于水。
不溶于丙酮、乙醚[1]。
Phillips等人1965年用X射线晶体结构分析法阐明了溶菌酶的三维结构,溶菌酶分子近椭圆形,大小为 4.5n m×3.0nm×3.0nm,其构象复杂ɑ-螺旋仅占25%,在分子的一些区域有伸展着的片层结构,研究表明溶菌酶的内部几乎都为非极性的,疏水的相互作用在溶菌酶的折叠构象中起到重要作用,其分子表面有一个容纳多糖底物6个单糖的裂隙,这是溶菌酶的活性部位。
2 溶菌酶的来源及发展[2]溶菌酶广泛分布于自然界各种生物体中。
它的研究最早起源于Nicolle (1907)发表的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)溶解因子。
1909年Laschtschenko 指出,鸡蛋清的强抑菌作用是由于酶的作用。
1922年,Fleming发现,人的鼻涕、唾液、眼泪等也有强的溶菌活性并将其溶菌作用因子命名为溶菌酶lysozyme)。
从此,便开始了对溶菌酶的研究,并不断有新的进展。
1959-1963年,Salton等人通过大量研究弄清了溶菌酶是一种能够切断N-乙酰壁酸和N-乙酰氨基葡萄糖之间β-1,4糖甘键的酶。
1967年,英国菲利普集团发表了对鸡蛋清溶菌酶-作用底物复合体X-射线衍射的研究,介绍了其触媒的结构,成为近代酶化学研究中重大的成果之一。
1960年以后,有关微生物的溶菌酶的研究进展很快,溶菌酶已成为研究细胞壁结构的一种非常有力的工具酶,不仅有助于人们对细胞壁细微结构的认识,而且大大促进了对新的溶菌酶的开发研究。
溶菌酶的研究进展
溶菌酶的研究进展一、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,因此在生物学、医学、食品工业等领域具有广泛的应用前景。
本文旨在全面综述溶菌酶的研究进展,包括其生物学特性、生产方法、应用领域以及最新的研究进展等方面。
我们将首先介绍溶菌酶的基本性质和生物学功能,然后重点讨论其在各个领域的应用现状,并探讨溶菌酶研究的发展趋势和前景。
通过本文的阐述,我们期望能够为读者提供一个关于溶菌酶研究进展的全面而深入的视角,为未来的研究和应用提供有益的参考。
二、溶菌酶的结构与性质溶菌酶是一种具有广泛生物活性的水解酶,其结构与性质对于理解其生物功能和应用潜力至关重要。
溶菌酶的主要结构特点表现为其紧凑的球形结构,这种结构赋予了它出色的热稳定性和化学稳定性。
溶菌酶分子内部含有多个活性位点,这些位点是酶发挥其催化作用的关键。
溶菌酶具有高度的底物特异性,主要作用于细菌细胞壁的肽聚糖结构,通过水解N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸之间的β-1,4糖苷键,导致细菌细胞壁的裂解。
这种特性使得溶菌酶成为一种有效的抗菌剂,对于治疗某些细菌感染具有重要价值。
溶菌酶还表现出对其他生物分子的非特异性相互作用,如与DNA、RNA和蛋白质的结合。
这些相互作用可能影响溶菌酶在细胞内的分布和功能,进一步揭示了溶菌酶在生物体内的复杂作用机制。
在生物化学性质方面,溶菌酶表现出对pH和温度的敏感性。
其最适pH通常在0-0之间,而在高温下,溶菌酶的活性会显著降低。
这些性质对于溶菌酶的应用条件选择具有重要意义。
随着对溶菌酶结构与性质研究的深入,人们发现了多种具有不同来源和特性的溶菌酶。
这些溶菌酶在结构、催化活性、稳定性等方面存在差异,为溶菌酶的应用提供了更多的选择。
例如,来自不同物种的溶菌酶在抗菌活性、底物特异性等方面可能存在差异,这为开发新型抗菌药物提供了理论基础。
对溶菌酶结构与性质的研究不仅有助于深入了解其生物功能和应用潜力,还为开发新型抗菌药物和治疗策略提供了重要依据。
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溶菌酶综述
溶菌酶(Lysozyme,EC3.21.17)又称为胞壁质酶(Murami dase).化学名称为N一乙酰胞壁质聚糖水解酶(N-Acety1 muramidi Glrcanohy.dralase)。
它于1922年由英国细菌学家费莱明(A,Fleming)在人类的鼻粘液(有的材料为眼泪)中发现的,随后并给它命名为溶菌酶。
1963年由乔利斯和坎菲尔德研究了溶菌酶的一级结构。
1965年英国菲利普及其同事门用x衍射法解析了溶菌酶,是全世界第一个完全弄清了立体结构的酶,是近代酶化学研究的最太成果之一。
它广泛存于鸟类、家禽的蛋清和哺乳动物的眼泪、唾液、血液、鼻涕、尿液、乳汁及组织细胞中(如肝、肾、淋巴组织、肠道等),从术瓜、芜青、大麦、无花果和卷心菜、萝卜等植物中也分离出溶菌酶,其中,以蛋清中含量为最高.约含0.3%.而人乳、眼泪、唾液中的溶菌酶活性远高于蛋清中的溶菌酶的活力。
溶菌酶是一种碱性球蛋白,其分子由129个氨基酸组成,2200个原子,分子量
14388-18000(14388、14500、18000),等电点为10.7-11.0,分子内有4个二硫键交联,化学性质非常稳定,对热也极为稳定,Sbaharu等报告牛奶中的溶菌酶分子量为18000,一级结构尚未清楚。
人乳中的溶菌酶和a-La的一级结构有74%是相同的。
Ⅱ一La是人乳中含量较多的蛋白质。
它对于乳腺中乳糖的合成是必不可少的.是乳糖合成酶的辅酶。
溶菌酶和d-La在生物学上是同源的,但它们的三级结构有很大的区别。
它可溶解许多细菌的细胞膜.使细胞膜的糖蛋白类多糖发生加水分解作用。
分子中碱性氨基酸、酰氨残基及芳香族氨基酸较高,如色氨酸的比例较高。
酶的活性中心是天门冬氨酸和谷氨酸,溶菌酶通过其肤键中第35位的谷氨酸和第52位的天门冬氨酸构成的活性部位水解破坏组成徽生物细胞壁的N_一乙酰葡萄糖胺与N一乙酰胞壁质酸间的B一(1,4)糖苷键,使菌体细胞壁溶解而起到杀死细菌(尤其是球菌)的目的。
因此,溶菌酶是一种无毒、无害.安全性很高的高盐基蛋白质.且具有一定的保健作用。
它不仅能选择性地分解微生物,而且又不作用于其它物质。
该酶对革兰氏的枯草杆菌、耐辐射微球菌有强力分解作用,对大肠杆菌、普通变球菌和副溶血性弧菌等革兰氏阴性菌也有一定程度的溶解作用.其最有效浓度为0.05%。
其同植酸、聚合磷酸盐、甘氨酸等结合使用,可大大提高其防腐效果。
由于溶菌酶对多种微生物有很好地抑菌作用,溶菌酶在食品保藏中的作用引起了广泛的重视,尤其是在日本、加拿大、美国等。
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蛋清溶菌酶、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。
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。
溶菌酶大体分为5种:(1)内N-乙酰己糖胺酶,此酶同于鸡蛋清溶菌酶,破坏细菌细胞壁肽聚糖中的β-1,4糖苷键。
(2)酰胺酶,切断细菌细胞壁肽聚糖中N-乙酰氨基葡萄糖胺与肽“尾”之间的N乙酰胞壁酸- L-丙氨酸键。
(3)内肽酶,使肽“尾”及肽“桥”内的肽键断裂。
(4)β-1,3、β-1,6葡聚糖酶和甘露聚糖酶,此酶分解酵母细胞的细胞壁。
(5)壳多糖酶,这是分解霉菌细胞壁的一种溶菌酶。
溶菌酶的应用:
溶菌酶作为一种存在于人体正常体液及组织中的非特异性免疫因素,具有多种药理作用,它具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤的功效,目前日本已生产出医用溶菌酶,其适应症为出血、血尿、血痰和鼻炎等。
溶菌酶具有破坏细菌细胞壁结构的功能,以此酶处理G+细菌得到原生质体,因此,溶菌酶是基因工程、细胞工程中细胞融合操作必不可少的工具酶。
溶菌酶是一种无毒、无副作用的蛋白质,又具有一定的溶菌作用,因此可用作食品防腐剂。
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;还可以添入乳粉中,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。
目前实际应用的、业已商品化的是鸡蛋清溶菌酶。
我国是采用蛋厂鸡蛋壳中残留的蛋清为原料生产的,为白色、无臭结晶粉末,味甜。
近年来,人们正研究用微生物发酵法生产溶菌酶,同时还采用酶修饰法先后合成了溶菌酶-环糊精和溶菌酶一半乳甘露聚糖,经过修饰后的溶菌酶不仅抗菌活性稳定,而且具有良好的乳化性能,应用于发酵饮料中防腐效果较好。
此外,由于溶菌酶抗菌谱较窄,只对G+细菌起作用,为了加强其溶菌作用,人们常与甘氨酸、植酸、聚合磷酸盐等物质配合使用,以增强对G-细菌的溶菌作用,在食品防腐中效果显著。
有关溶菌酶的最新研究进展:
1、溶菌酶可以固定于一些包装纸上,如湿墙纸和玻璃纸上,应用于医院手术室及食品包装。
如用提取的蛋清溶菌酶配制(2%~3%)的酶液,喷洒于包装纸上或将包装纸浸入酶液(2~3h),取出后在温度50~60℃条件下烘干(酶活力基本不损失),用溶菌酶处理过的包装纸包装煮熟的大豆和新蒸的馒头,结果在贮存近1周的时间内不变味;而用普通纸包装的这些食品贮存1d就会变味(常温下)
发黏。
2、采用固定化技术将溶菌酶固定在HEPA(空气过滤器)上,作为空调的空气净化系统,使其具有高效除尘和杀菌两大功能。
当空气通过滤网时,先滤集捕捉尘粒和细菌,然后将捕捉到的细菌杀灭。
3、用溶菌酶非专一性地降解海洋生物高分子壳聚糖,使其成为能被人体吸收的、低分子量的、有独特的生理活性和功能性质的低聚壳聚糖。
4、海洋溶菌酶在化妆品中具有抑菌的作用。
目前,国内对溶菌酶的研究虽然也取得了一些成果,但由于起步较晚与发达国家之间仍有很大差距。
溶菌酶的高端产品主要被美国、日本、加拿大等国公司垄断,我国的溶菌酶只能作为粗品原料出口,而且高端产品还要依赖进口,这些事实严重阻碍了我国溶菌酶产业的发展。
为了打破上述局面,开发应用价值高,具有自主知识产权的溶菌酶相关产品并实现产业国际接轨就显得尤为重要。
我国具有丰富的动植物资源可以为溶菌酶的研究提供更广阔的空间。
溶菌酶可作为潜在的抗生素替代品添加剂具有较为广阔的前景。
通过基因工程途径生产溶菌酶可能较大程度地降低成本,以推动其在医药业、食品加工业、畜牧业等领域中的应用。