溶菌酶及其应用

溶菌酶及其应用

环境1101班 11601540110 曾碧玲

摘要：溶菌酶又称胞壁质酶,是一种无毒、无害、安全性很高的高盐基水解蛋白酶,作为天然防腐剂的溶菌酶能选择性地分解微生物及植物细胞壁,而对没有细胞壁的人体细胞不会产生降解作用,因而被广泛应用于医药、食品等行业。本文介绍了溶菌酶的性质，制备及其应用。

关键词：溶菌酶性质制备应用

Abstract:Lysozyme is also called murein enzyme, is a kind of avirulent and harmless, safety, high high base hydrolysis protease, as a natural preservative of lysozyme can selectively decomposition microorganisms and plant cell walls, and for no human cells do not produce degradation of cell walls, and therefore is widely used in medicine, food and other industries. This paper introduces the properties of lysozyme, preparation and its application.

Keywords: Lysozyme properties preparation applications

引言：对溶菌酶的研究始于20世纪初, 人们发现人的唾液、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[ 1]。溶菌酶[ Lysozyme ( 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, 其化学名称为N- 乙酰胞壁质聚糖水解酶112[ 2]。

1.溶菌酶的性质

溶菌酶（lysozyme）又称胞壁质酶（muramidase）或N-乙酰胞壁质聚糖水解酶（N-acetylmuramide glycanohydrlase），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。

溶菌酶的储存条件为2-8°C，形状为粉末状，颜色是白色，危险品标志为B，安全说明23-24/25-22，WGK Germany3，RTECS号 OL5989850，F3-10。白色或微白色冻干粉，溶于水，不溶于乙醚和丙酮，pI为11.0-11.35，最适pH值6.5。酸性介质中可稳定存在，碱性介质中易失活；96℃， pH值为3条件下，15min后活力保持87%。有碘、咪唑和吲哚衍生物、表面活性剂(十二烷基硫酸钠、醇类和碳链不少于12的脂肪酸)。1%水溶液在281.5nm处的吸光系数为26.4，通过水解细菌细胞壁的肽聚糖来溶菌。酶反应为Micrococcus luteus或Micrococcus lysodeikticus菌悬浮液═溶菌并澄清。

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, 可广泛用于医疗和食品等行业, 还可作为生物工程研究中的工具酶, 提取微生物细胞内各类物质, 以及进行原生质体制备及融合育种。

溶菌酶的分子结构图

2.溶菌酶的生产与制备

以蛋清为原料，在pH6.5条件下用弱酸性阳离子交换树脂732吸附后，再用硫酸铵洗脱，经透析后冷冻干燥得产品。

溶菌酶是采用生物工程技术进行克隆、提取而制取,它是一种天然酶，安全绿色的添加剂，无抗药性。

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。从鸡蛋清中提取分离的溶菌酶是由18种129个氨基酸残基构成的单一肽链。它富含碱

性氨基酸，有4对二硫键维持酶构型，是一种碱性蛋白质，其N端为赖氨酸，C端为亮氨酸。可分解溶壁微球菌、巨大芽孢杆菌、黄色八叠球菌等革兰阳性菌。

溶菌酶在等电点以下较广泛的pH值范围内，分子带正电荷，可吸附于弱酸性阳离子交换树脂上，洗脱后盐析，可得溶菌酶沉淀，再进行精制可得成品。蛋清吸附↓724树脂洗涤↓缓冲液洗脱↓硫酸铵溶液盐析透析去碱性蛋白↓NaOH冻干溶菌酶冻干粉沉淀干燥溶菌酶在5～10℃下，将新鲜蛋清540kg加入到已处理好的80kg 724树脂中，搅拌吸附6h，在0～5℃静置过夜。倾出上层蛋清，树脂离心甩干，用蒸馏水反复洗去黏附的卵蛋白，然后将树脂装入柱内，用0-15mol/L、pH=6?5磷酸缓冲溶液约150L洗涤树脂，再用约600L的10%硫酸铵溶液洗脱，收集洗脱液。洗脱液中加硫酸铵，使最终含硫酸铵量为40%，有白色沉淀生成，冷处放置过夜。虹吸上层清液，沉淀吸滤抽干，再用1倍蒸馏水溶解沉淀呈稀糊状，然后装入透析袋，在约5℃的条件下，对蒸馏水透析24h左右，中间换水2～3次。离心去除沉淀，沉淀再用少量水洗一次，洗液与离心液合并。再往透析清液中慢慢加入1mol/L 氢氧化钠溶液，同时不断搅拌，使pH值上升到8?0～9?0，如有白色沉淀，即离心除去。然后用3mol/L盐酸调pH=5?0，冷冻干燥，即得白色片状溶菌酶。也可将离心液用3mol/L盐酸调pH=3?5，在搅拌下缓慢加入5%的固体氯化钠，在约5℃的温度下静置48h，离心，沉淀用0℃丙酮洗涤，干燥，即得溶菌酶。[ 12]

3.溶菌酶的应用

3.1在食品工业中的应用

溶菌酶是一种无毒、无副作用的蛋白质, 又具有溶菌作用, 因此可用作食品防腐剂。目前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, 溶菌酶属于冷杀菌, 在杀菌防腐过程中不需加热, 因而避免了高温杀菌对食品风味的破坏作用, 尤其对热敏感的物质更具有重要意义[ 3] 。还可以添加到乳粉中, 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