溶菌酶

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溶菌酶(lysozyme)又稱胞壁質酶(muramidase)或N-乙酰胞壁質聚糖水解酶(N-acetylmuramide glycanohydrlase),是一種能水解致病菌黏多糖的鹼性酶。主要通過破壞細胞壁中的N-乙酰胞壁酸和N-乙酰氨基葡糖之間的β-1,4糖苷鍵,使細胞壁不溶性黏多糖分解成可溶性糖肽,導致細胞壁XX內容物逸出而使細菌溶解。溶菌酶還可與帶負電荷病毒蛋白直接結合,與DNA、RNA、脫輔基蛋白形成復鹽,使病毒失活。因此,該酶具有抗菌消炎抗病毒等作用。

簡介

  中文名稱:溶菌酶   中文同義詞:脆壁質酶;雞蛋白;胞壁質酶(N-乙酰胞壁質聚糖水解酶);溶菌酶(雞蛋清)   英文名稱:Lysozyme   英文同義詞:REDUCED LYSOZYME,WATER SOLUBLE;MUCOPEPTIDE-GLYCOHYDROLASE;MUCOPEPTIDE GLYCOLHYDROLASE;MUCOPEPTIDE N-ACETYLMURAMOYLHYDROLASE;MUCOPEPTIDE N-ACETYLMURAMOYLHYDROLASE GRADE III;MUCOPEPTIDE N-ACETYLMURAMOYLHYDROLASE GRADE VI: CHLORIDE;MURAMIDASE;MURAMIDASE GRADE III   CAS號:12650-88-3   分子式:無   分子量:14000左右   EINECS號:235-747-3   相關類別發酵劑;Enzymes;酶;生化試劑;生物化學品。   分子結構圖

性質

  儲存條件:2-8°C   form:powder   color:white   危險品標誌B   安全說明23-24/25-22   WGK Germany3   RTECS號 OL5989850   F3-10   白色或微白色凍乾粉,溶於水,不溶於乙醚丙酮,pI為11.0-11.35,最適pH值6.5。   穩定性:酸性介質中可穩定存在,鹼性介質中易失活;96℃, pH值為3條件下,15min后活力保持87%。   抑製劑:有碘、咪唑吲哚衍生物表面活性劑(十二烷基硫酸鈉、醇類和碳鏈不少於12的脂肪酸)。1%水溶液在281.5nm處的吸光係數為26.4。通過水解細菌細胞壁肽聚糖來溶菌。   酶反應:Micrococcus luteus或Micrococcus lysodeikticus菌懸浮液═溶菌並澄清。   用途:用於生化研究,臨床上用於急慢性咽喉炎扁平苔癬、扁平疣等疾病治療

生產

  以蛋清為原料,在pH6.5條件下用弱酸性陽離子交換樹脂732吸附后,再用硫酸銨洗脫,經透析冷凍乾燥產品

製備

  溶菌酶是採用生物工程技術進行克隆、提取而制取,它是一種天然酶,安全綠色的添加劑,無抗藥性。   該酶廣泛存在於人體多種組織中,鳥類和家禽的蛋清、哺乳動物的淚、唾液血漿、尿、乳汁體液以及微生物中也含此酶,其中以蛋清含量最為豐富。從雞蛋清中提取分離的溶菌酶是由18種129個氨基酸殘基構成的單一肽鏈。它富含鹼性氨基酸,有4對二硫鍵維持酶構型,是一種鹼性蛋白質,其N端為賴氨酸,C端為亮氨酸。可分解溶壁球菌、巨大芽孢桿菌、黃色八疊球菌等革蘭陽性菌

優點

  1.溶菌酶是很穩定的蛋白質,有較強的抗熱性。蛋清溶菌酶是C型,是已知的最耐熱的酶;   2.溶菌酶不會因為有機溶劑處理而失活,當轉移到水溶液中時,溶菌酶的活力可全部恢復;   3.溶菌酶可被冷凍或乾燥處理,且活力穩定;   4.溶菌酶適宜pH5.3~6.4,可用於低酸性食品防腐;   5.溶菌酶生產成本較低;   6.溶菌酶的抗菌譜較廣,不僅局限於G+ 菌,對部分G­ 菌也有抑制效果;   7.溶菌酶作為防腐劑安全性高。溶菌酶是一種天然蛋白質,1992年FAO/WTO 的食品添加劑協會已經認定溶菌酶在食品中應用是安全的。

應用

醫學應用

  可作為一種具有殺菌作用的天然抗感染物質。有抗菌、抗病毒、止血消腫止痛及加快組織恢復功能等作用。臨床用於慢性鼻炎、急慢性咽喉炎、口腔潰瘍水痘帶狀皰疹和扁平疣等。也可與抗菌藥物合用治療各種細菌和病毒感染口服肌注均有效。口服,3~5片/次(腸溶片含10mg),3次/日。口含,1片/次(口含片含20mg),4~6次/日。外用:以1%~2%溶液滴注、塗擦或直接噴粉。肌注,50mg~100mg/次,1~2次/日。滴眼:用2%溶液。   副作用   偶有較輕的過敏反應氯化溶菌酶醫療效果更廣,有濃痰分散、出血抑制、組織修復、消炎鎮痛、抗過濾XX毒等作用,因而用氯化溶菌酶的製藥有消炎消痔、治感冒皮膚病及眼、鼻、喉等用藥.

食品應用

  可作為防腐劑,它的主要功用是水解細菌細胞壁,在細胞內,則對吞噬后的病原菌起破壞作用.該酶對革蘭氏陽性菌中的枯草桿菌、耐輻XX微球菌有分解作用。對大腸桿菌、普通變形菌副溶血性弧菌革蘭氏陰性菌也有一定程度溶解作用,其最有效濃度為0.05%。與植酸、聚合磷酸鹽甘氨酸配合使用,可提高其防腐效果。

應用領域

  1. 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,因此可用作天然的食品防腐劑。現已廣泛應用於水產品、肉食品、蛋糕清酒料酒飲料中的防腐;還可以添入乳粉中,使牛乳人乳化,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增殖。   2. 溶菌酶作為一種存在於人體正常體液及組織中的非特異性免疫因素,具有多種藥理作用,它具有抗菌、抗病毒、抗腫瘤功效,目前醫用溶菌酶其適應症為出血、血尿、血痰和鼻炎等。   3. 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。

機理

  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-乳酰羧基連在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。對於革蘭氏陽性菌(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,溶菌酶對於破壞G+細菌的細胞壁較G-細菌強。

使用

  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℃,酶的最適添加量必須按照具體生產情況而定。

儲存

  建議在陰涼乾燥的環境下避光保存,儲存溫度:零度以下。   貯藏過久或貯藏條件不利,會使酶活不同程度的降低;如溫度濕度過高,則需要在使用時適當的增加使用量。