溶菌酶

溶菌酶(Lysozyme)是一种糖苷水解酶，由18种129个氨基酸残基组成，具有4个S-S键，分子量为14307，专门作用于微生物细胞壁的水解酶，又称细胞壁溶解酶。溶菌酶作用底物的特异性很强，不同来源的溶菌酶作用的底物不同。 溶菌酶普遍存在于人和动物的多种组织、分泌液及某些植物、微生物中，可以溶解革兰氏阳性菌的细胞壁，对其有较强的杀灭作用，用于食品保鲜（特别是奶酪、清酒生产）、医药（药片、胶囊、眼药水、润喉液）、及科学研究中有着广泛的前景。

溶菌酶是一种蛋白质，对pH值变化较稳定，酸性条件下对热稳定。通过采用生物工程技术,调节蛋白pH值及用离子交换树脂吸附分离而制得精酶，酶活力大于1.8万u/g，达到医药级的标准。溶菌酶可溶解细菌细胞，特别是对G+菌（革兰氏阳性菌）有较强作用，具有抗菌素的各种性质，这是因为它对细胞膜壁的糖蛋白质（类粘蛋白）的多糖类，具有分解作用，可分解几丁质和乙二醇几丁质，得到碳酸盐、盐酸盐和硝酸盐结晶等。
按其来源不同可分为：蛋清溶菌酶、动物溶菌酶、植物溶菌酶、微生物溶菌酶和噬菌体溶菌酶。按其作用的微生物不同分为两大类，即细菌细胞壁溶菌酶和真菌细胞壁溶菌酶。细菌细胞壁溶菌酶有两种，一种是作用于β-1，4糖苷键的细胞壁溶菌酶，另一种是作用于肽“尾”和酰胺部分的细胞壁溶菌酶。真菌细胞壁溶菌酶包括酵母菌细胞壁溶解和霉菌细胞壁溶菌酶。溶菌酶为白色晶体，碱性蛋白质，等电点 PH10.5～11.0 。溶菌酶产品活力≥ 2.0 万 u/mg ，溶于稀盐水，在丙酮和乙醇作用下生成沉淀，酸性溶液比较稳定，加热至 55 ℃ 也不会受到影响，其水溶液在 62.5 ℃ ， 30 分钟会完全失活，而 15% 乙醇溶液在 62.5 ℃， 60 分钟， 20.5% 乙醇溶液在 62.5 ℃， 20分钟也不失活。可溶解细菌细胞，特别是对细球菌有较强作用，具有抗菌素的各种性质，这是因为它对细胞膜壁的糖蛋白质（类粘蛋白）的多糖类，具有分解作用，可分解几丁质和乙二醇几丁质，得到碳酸盐、盐酸盐和硝酸盐结晶等。1922年 英国科学家弗莱明就从人体鼻腔分泌物中观察到了溶菌酶，它具有抵抗微生物的能力。但是，由于抗生素被发现，溶菌酶被取代，一度销声匿迹。直到上世纪80年代中期，日本、加拿大和美国才开始重新认识溶菌酶的价值，并将其用于人体医药中。与抗生素的杀菌机理不同，生物溶菌酶是通过直接溶解细菌的细胞壁来彻底杀死病菌，因而不产生耐药性；并且人体本身就广泛存有溶菌酶，其中人的眼泪中含量最高，可适应人体。溶菌酶 （ Lysozyme ）是采用生物工程技术 , 调节蛋白 PH 值及用离子交换树脂吸附分离而得。分子量为 14307 ，是一种糖苷水解酶，可以溶解革兰氏阳性菌的细胞壁，对其有较强的杀灭作用，也可用于结晶蛋白溶菌酶制剂，防止食品变质，在食品保鲜（特别是奶酪、清酒生产）、医药（药片、胶囊、眼药水、润喉液）、日化（牙膏、化妆品）、婴儿食品（母乳化奶粉）及科学研究中有着广泛的应用。溶菌酶对革兰氏阳性和阴性菌均有抑杀作用，抑菌效果明显。本产品对酵母无作用，可用于啤酒生产中酵母回收和扩培，以及在发酵初期应用，可防止杂菌的污染。溶菌酶(LZM)，N-乙酰胞壁胺聚糖水解酶，一种水解细胞壁肽聚糖，能使一些细菌溶解的碱性蛋白酶。由129个氨基酸残基组成，有4对链间双硫键形成稳定的分子构型。含有多种氨基酸，特别是含有大量的精氨酸、赖氨酸和亮氨酸。存在于唾液、眼泪、汗液、乳汁、肠分泌物、蛋清和脏器组织液中，在吞噬细胞的溶酶体中亦大量存在。它能使革兰阳性菌细胞壁的肽聚糖中乙酰葡糖胺和乙酰胞壁酸之间的1，4-β-糖苷键断裂，使细胞壁形成很多空洞，导致菌体溶解死亡。革兰阴性菌在细胞壁肽聚糖外面有一层脂多糖和脂蛋白，因而不易受溶菌酶作用。但溶菌酶能促进和协助抗体——补体的溶菌作用，从而增强其杀菌作用。在吞噬细胞的溶酶体中含有丰富的溶菌酶，是吞噬细胞在发挥吞噬作用时的一种有力武器。此外，大多数凝固酶阳性和若干凝固酶阴性的金黄色葡萄球菌也会产生一种与溶菌酶类似的胞外酶，称作内-β-N-乙酰葡糖胺糖苷酶(EC 3.4.99.17)，它可水解肽聚糖分子中的葡糖胺酰-(1→4)-β-键。
本条信息由Chemicalbook的张洁编辑整理。溶菌酶的制备方法，目前主要有结晶法、离子交换层析法及亲和层析法等。溶菌酶广泛存在于高等动物组织及分泌物、植物及各种微生物中，但在新鲜鸡蛋清中含量最高，所以多数商品溶菌酶是从蛋清中提取纯化出来的。最适温度 35℃，PH4—6.5 ,参考用量： 0.07 ~0.1%溶菌酶对革兰氏阳性菌、好气性孢子形成菌、枯草杆菌、耐辐射微球菌均有良好的分解作用,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。溶菌酶具有分解细菌细胞壁中肽聚糖的特殊作用。细菌的细胞壁由胞壁质组成,胞壁质是由Ｎ-乙酰氨基葡萄糖及Ｎ-乙酰胞壁酸交替组成的多聚物,胞壁酸残基上可以连接多肽,称为肽聚糖。多糖以直链形式存在,彼此邻近的多糖链之间可以通过肽链部分相互连接,从而形成三维结构。酶的活性中心是天门冬氨酸和谷氨酸,溶菌酶通过其肽键中第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微生物细胞壁肽聚糖分子的Ｎ-乙酰胞壁酸(NAM)与Ｎ-乙酰葡萄糖氨(NAG)之间的β-1,4糖苷键,使细胞因渗透压不平衡引起破裂,从而导致菌体细胞壁溶解而起到杀死细菌(尤其是球菌)的目的。在医药上的应用：主要用于五官科多种粘膜炎症如副鼻窦炎、慢性鼻炎、急慢性咽喉炎、扁平苔癣、口腔溃疡、渗出性中耳炎，以及皮肤科如带状疱疹、扁平疣、水痘等，亦用于哮喘性气管炎、溃疡性结肠炎、腮腺炎等。本品与抗菌药物同用效果更好。
在生物技术中应用：溶菌酶具有破坏细菌细胞壁结构的功能，用溶菌酶处理G+细菌可以在破坏细胞壁后得到原生质体，所以广泛用于生物技术中，成为基因工程、细胞工程中细胞融合操作必不可少的工具酶。
在水产品和肉类制品中的应用：针对溶菌酶无毒、无害的特性，同时对G+细胞壁的分解作用，应用于水产品和肉类制品中，在保证食品原有营养成分不受损失的前提下，可以对水产品和肉类制品起到保鲜和防腐作用；利用溶菌酶与氯化钠和亚硝酸盐联合应用，可以延长肉制品的保质期，其防腐效果比单独使用时效果更好；试验用0.05%的溶菌酶与植酸聚合磷酸盐、甘氨酸等配合使用，作为防腐剂和保鲜剂可以对海产品和水产品延长储存期。
在其他食品中的应用：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，可防止微生物引起的腐败变质现象发生；将溶菌酶应用于食物的保鲜中，其效果也极为明显。同时根据溶菌酶无毒、无害且有保健作用，有抗感染和增强抗生素的效力，以及促进血液凝固及止血和组织再生作用，现在有人尝试在食品中作为添加剂增强食物的保健功效。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。稳定性：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%。抑制剂有碘、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： Micrococcus luteus或Micrococcus lysodeikticus菌悬浮液═溶菌并澄清。外观:白色粉末
纯度(HPLC) ≥98.0%
醋酸根含量≤12.0%
水分含量≤8.0%
肽含量≥80.0%
内毒素≤50EU/mg
氨基酸组成分析≤±10%用于生化研究，临床上用于急慢性咽喉炎、扁平苔癣、扁平疣等疾病的治疗。酶分解细菌的细胞壁；用于制备原生质球用途：生化研究。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。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。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。