手機掃碼訪問本站
微信咨詢
溶菌酶(Lysozyme)是一種糖苷水解酶，由18種129個氨基酸殘基組成，具有4個S-S鍵，分子量為14307，專門作用于微生物細胞壁的水解酶，又稱細胞壁溶解酶。溶菌酶作用底物的特異性很強，不同來源的溶菌酶作用的底物不同。溶菌酶普遍存在于人和動物的多種組織、分泌液及某些植物、微生物中，可以溶解革蘭氏陽性菌的細胞壁，對其有較強的殺滅作用，用于食品保鮮（特別是奶酪、清酒生產）、醫藥（藥片、膠囊、眼藥水、潤喉液）、及科學研究中有著廣泛的前景。
1. 溶菌酶為淡黃色或白色固體粉末，醫藥級2萬u/mg。具有抗菌性強、安全無毒、熱穩定性好、作用范圍廣等獨特優勢。
2. 溶菌酶是一種蛋白質，對pH值變化較穩定，酸性條件下對熱穩定。通過采用生物工程技術,調節蛋白pH值及用離子交換樹脂吸附分離而制得精酶，酶活力大于1.8萬u/g，達到醫藥級的標準。
3. 溶菌酶可溶解細菌細胞，特別是對G+菌（革蘭氏陽性菌）有較強作用，具有抗菌素的各種性質，這是因為它對細胞膜壁的糖蛋白質（類粘蛋白）的多糖類，具有分解作用，可分解幾丁質和乙二醇幾丁質，得到碳酸鹽、鹽酸鹽和硝酸鹽結晶等。
按其來源不同可分為：蛋清溶菌酶、動物溶菌酶、植物溶菌酶、微生物溶菌酶和噬菌體溶菌酶。按其作用的微生物不同分為兩大類，即細菌細胞壁溶菌酶和真菌細胞壁溶菌酶。細菌細胞壁溶菌酶有兩種，一種是作用于β-1，4糖苷鍵的細胞壁溶菌酶，另一種是作用于肽“尾”和酰胺部分的細胞壁溶菌酶。真菌細胞壁溶菌酶包括酵母菌細胞壁溶解和霉菌細胞壁溶菌酶。
1.雞蛋清溶菌酶
雞蛋清溶菌酶占蛋清總蛋白的3.4%~3.5%，是動植物中溶菌酶的典型代表，也是目前了解最清楚的溶菌酶之一?？煞纸馊鼙谛∏蚓?、黃色八迭球菌和巨大芽孢桿菌等革蘭氏陽性菌，但對革蘭氏陰性菌無效。當有二乙烯三胺存在時，某些G-細菌也可被該酶分解。雞蛋清中的溶菌酶分子量為14000，等電點為11.1，最適溫度為$2，最適pH值為6~7，其化學性非常穩定，pH值在1.2~11.3范圍內劇烈變化時，結構仍然穩定。其在酸性環境下，是一種熱穩定的堿性蛋白質，但在堿性環境中對熱穩定性較差；在pH值4~7范圍內，$2處理1分鐘，仍保持原酶活性。其一級結構由129個氨基酸組成，維持其結構的主要使用力為二硫鍵、氫鍵和疏水鍵。
雞蛋清溶菌酶作為溶菌酶類的典型代表，是一種穩定的蛋白質，其最適pH為4-6.5，最適溫度為35℃，溶菌酶制劑的飼料最適添加量須按照不同動物及具體生產要求而定。
2.人和哺R動物的溶菌酶
在人和許多哺R動物的組織和分泌液中均發現有該酶存在。已知在人的眼淚、鼻黏液、唾液、R汁等分泌液中及肝、腎、淋巴組織含有此酶。人體溶菌酶與雞蛋清溶菌酶的高級結構卻十分相似，人溶菌酶活性比雞蛋清溶菌酶活性高3倍。目前，從牛馬等的R汁中已分離出了溶菌酶，其理化性質與人溶菌酶基本相似，但結構尚不清楚，其溶菌活性也遠低于人溶菌酶約3000倍。
3.植物中的溶菌酶
目前已從木瓜、蕪菁、大麥、無花果和卷心菜等植物中分離出溶菌酶，其分子量較大，約為24000~29000。植物溶菌酶對溶壁小球菌活性不超過雞蛋清溶菌酶的1/3，但對膠體狀甲殼質的分解活性則是雞蛋清溶菌酶的10倍。
4.微生物產生的溶菌酶
細菌細胞壁溶菌酶有3類：（1）內N-乙酰已糖胺酶：破壞細菌細胞壁肽聚糖中的，β-1，4糖苷鍵，與雞蛋清溶菌酶作用相似。（2）酰胺酶：切斷細菌細胞壁肽聚糖中N-乙酰胞壁酸肽“尾”之間的N-乙酰胞壁酸-L-丙氨酸鍵。（3）內肽酶：能使肽“尾”及肽“橋”內的肽鍵斷裂；現有的研究發現，細菌細胞溶菌酶的抗菌活性不僅表現在其分解細菌細胞壁方面，當酶受到不可逆抑制后，它仍然顯示出抗菌效應；不同來源的細菌細胞壁溶菌酶有不同的抗菌范圍，并對不同類型的肽聚糖有特異性。
真菌細胞壁溶菌酶有4種：（1）β-1，3、β-1，6葡聚糖酶和甘露聚糖酶：能分解酵母細胞的細胞壁。（2）殼聚糖酶：與葡聚糖酶共同作用，可分解霉菌和酵母。（3)磷酸甘露糖酶：與葡甘露糖酶共同作用，可分解原生質。（4）脫乙酰殼多糖酶，主要分解毛霉和根霉。
5.噬菌體產生的溶菌酶
該酶是一種特異性的酶，由噬菌體感染、誘導產生，但未被感染的宿主細胞內不存在該酶。
6.基因工程溶菌酶
一些動物和微生物來源的溶菌酶已進入工業化生產。國內企業生產的溶菌酶主要是蛋清溶菌酶。已有利用DNA重組技術將人等物種的溶菌酶基因克隆到原核或真核生物中進行表達的報道。
溶菌酶能有效地水解細菌細胞壁的肽聚糖，其水解位點是N-乙酰胞壁酸(NAM)的1位碳原子和N-乙酰葡萄糖胺(NAG)的4位碳原子間的β-1.4糖苷鍵。肽聚糖是細菌細胞壁的主要成份，它是由NAM、NAG和肽“尾”(一般是4個氨基酸)組成，NAM與NAG通過β-1.4糖苷鍵相連，肽“尾”則是通過D-R酰羧基連在NAM的第3位碳原子上，肽尾之間通過肽“橋”(肽鍵或少數幾個氨基酸)連接，NAM、NAG、肽“尾”與肽“橋”共同組成了肽聚糖的多層網狀結構，作為細胞壁的骨架，上述結構中的任何化學鍵斷裂，皆能導致細菌細胞壁的損傷。對于革蘭氏陽性菌（G+），如藤黃微球菌、枯草桿菌或溶壁微球菌等，與革蘭氏陰性菌(G-)，如大腸桿菌、變形桿菌、痢疾桿菌、肺炎桿菌等，其細胞壁中肽聚糖含量不同，G+細菌細胞壁幾乎全部由肽聚糖組成，而G-細菌只有內壁層為肽聚糖，因此，溶菌酶對于破壞G+細菌的細胞壁較G-細菌強。
溶菌酶具有抗菌、抗病毒、抗腫瘤的功效，目前日本已生產出醫用溶菌酶，適應癥為出血、血尿、血痰和鼻炎等。溶菌酶具有破壞細菌細胞壁結構的功能，以此酶處理G+細菌得到原生質體，因此，溶菌酶是基因工程、細胞工程中細胞融合操作必不可少的工具酶。
溶菌酶是一種無毒、無副作用的蛋白質，又具有一定的溶菌作用，因此可用作食品防腐劑。如添入R粉中，使牛R人R化，以抑制腸道中腐敗微生物的生存，同時直接或間接地促進腸道中雙歧桿菌的增殖。
目前實際應用的、業已商品化的是 雞蛋清溶菌酶。我國是采用蛋廠雞蛋殼中殘留的蛋清為原料生產的，為白色、無臭結晶粉末，味甜。近年來，人們正研究用微生物發酵法生產溶菌酶，同時還采用酶修飾法先后合成了溶菌酶-環糊精 和溶菌酶-半R甘露聚糖，經過修飾后的溶菌酶不僅抗菌活性穩定，而且具有良好的R化性能，應用于發酵飲料中防腐效果較好。此外，由于溶菌酶抗菌譜較窄，只對G+細菌起作用，為了加強其溶菌作用，人們常與甘氨酸、植酸、聚合磷酸鹽等物質配合使用，以增強對G-細菌的溶菌作用，在食品防腐中效果顯著。