溶菌酶的研究进展PPT精选文档

溶菌酶溶菌酶溶菌酶( Lysozyme，E．C．3.2.17)，全称为1，4-p -N -溶菌酶，又称为细胞壁溶解酶，是自然界普遍存在的一种酶，因其能溶解细菌细胞壁具有溶菌作用而得名。

（一）溶菌酶的结构及物理化学性质溶菌酶易溶于水，遇碱易破坏，不溶于丙酮、乙醚，是一种白色、无臭的结晶粉末。

相对分子质量为14.7ku，由129个氨基酸残基组成，碱性氨基酸残基及芳香族氨基酸如色氨酸残基的比例很高，含有4个二硫键，如图2 -24所示，其等电点为10~11。

在37℃条件下溶菌酶的生物学活性可保持6h，当温度较低时保持时间更长，利于溶菌酶在体内发挥作用。

禽蛋蛋清是溶菌酶的重要来源，蛋清溶菌酶的物理化学性质如表17 -1所示。

溶菌酶由两个区域组成，由一个长的α螺旋所联接，其二级结构大多是α螺旋。

N末端的区域( f40~80)由一些螺旋线组成，大多数是反平行的β折叠。

第二个区域由fl~39和f89~129氨基酸残基组成。

分子中的这两个区域被一个螺旋体（f87天冬氨酸- 114精氨酸）所分离，分子组成了内部疏水外部亲水的基本结构，对溶菌酶发挥抗菌功能起着巨大的作用。

表17 -1 蛋清溶菌酶的物理化学特性特性数值相对分子质量14 400亚基数 1氨基酸129等电点10.7二硫键数 4碳水化合物所占比例0E1%280nm 26.493℃时的D热值（每分钟破坏90%的活性）110酶活力的实验通过浑浊溶壁微球菌的细胞溶解（二）溶菌酶的来源溶菌酶在自然界中普遍存在，在人和许多哺乳动物的组织和分泌液中，均发现有溶菌酶存在，其物化性质基本相似，溶菌酶的来源如表17 -2所示。

溶菌酶主要分布于禽蛋和鸟类蛋清中，尤其是浓厚蛋白的系带膜状层中。

禽蛋中异常丰富，占整个蛋清中的 3.5%，鸡蛋蛋清是溶菌酶的主要商业来源。

表17 -2溶菌酶的来源溶菌酶的来源溶菌酶的含量鸡蛋清 2 500 ~ 3 500μg/mL鸭蛋清 1 000 ~ 1 300μg/mL鹅蛋清500 ~ 700μg/mL眼泪 3 000 ~5 000μg/mL人乳55~ 75 μg/mL牛奶10~ 15μg/mL脾脏50 ~ 160μg/kg胸腺60~ 80μg/kg胰腺20~ 35μg/kg花椰菜汁25~ 28μg/mL木瓜汁8~ 9μg/mL卷心菜汁7~8μg/mL（三）溶菌酶的溶菌机制溶菌酶是一种糖苷水解酶，专门作用于微生物细胞壁，可以破坏组成微生物细胞壁的N-乙酰胞壁酸和N-乙酰葡萄糖胺之间的β-1，4-糖苷键，其作用机理见图17 -1。

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。

我国溶菌酶的研究与应用进展一、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，因此在生物防御和医药领域具有重要的应用价值。

我国作为世界上人口最多的国家，对于溶菌酶的研究与应用具有深远的实际意义。

本文旨在综述我国溶菌酶的研究现状、应用领域以及未来的发展趋势，以期为推动溶菌酶在我国生物医药、食品工业、农业等领域的应用提供理论支持和指导。

在过去的几十年里，我国溶菌酶的研究取得了显著进展。

从最初的基础研究，到如今的产业化应用，溶菌酶在我国已经成为一种重要的生物活性物质。

本文将从溶菌酶的来源、性质、制备方法、应用领域等方面进行全面概述，并对我国溶菌酶研究的未来发展进行展望。

本文还将关注溶菌酶在应对抗生素滥用和耐药性问题中的潜力，以期为我国生物医药产业的可持续发展提供新的思路和方法。

二、溶菌酶的结构与性质溶菌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。

溶菌酶广泛存在于动物、植物、微生物体内，不同来源的溶菌酶其分子结构具有一定差异，但基本性质相似。

溶菌酶分子量较小，通常约为14-15KD，是一种碱性蛋白质。

其等电点通常在pH值5-0之间，因此，在酸性环境中溶菌酶分子带正电荷，可与带负电荷的微生物细胞壁发生静电吸附。

溶菌酶具有较高的热稳定性，能在50℃左右保持较长时间的活性，但其活性受pH值影响较大，通常在pH值3-4范围内活性最高。

溶菌酶对多种化学试剂表现出较强的稳定性，如氯化钠、氯化钙等盐类以及乙醇、丙酮等有机溶剂对其活性影响较小。

溶菌酶的作用机制主要是通过其催化活性水解细菌细胞壁中的多糖成分，导致细胞壁破裂，从而使细菌失去生存能力。

溶菌酶还具有抗病毒、抗肿瘤、抗炎等多种生物活性，因此在医药、食品、饲料等领域具有广泛的应用前景。

在医药领域，溶菌酶可作为抗菌药物使用，对多种革兰氏阳性菌和阴性菌具有抑制作用，尤其对耐药性金黄色葡萄球菌和链球菌具有较强的杀菌作用。

溶菌酶作用机制
溶菌酶是一种专门作用于微生物细胞壁的水解酶。

它作用于N一乙酰氨基葡萄糖胺和N一乙酰胞壁酸之间的B一1，4糖苷键，能使某些细菌细胞中粘多糖成分分解。

因而具有溶菌能力。

溶菌酶具有破坏细菌细胞壁结构的功能，处理革兰氏阳性细菌可得到原生质体。

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。

盐析法
实验原理：高浓度的中性盐溶液中存在着大量的带电荷的盐离子，它们能中和生物分子表面的电荷，使之得以稳定的双电层受损，从而破坏分子外围的水化层；另外，大量盐离子自身的水合作用降低了自由水的浓度，从另一方面压缩了水化层的浓度，降低了它的亲水性，从而沉淀析出。

1、将预处理的蛋清倾人烧杯中，边搅拌边加入蛋白质5％的食盐粉末，促使氯化钠细粉及时溶解，以避免局部浓度过高或沉淀于容器底部，否则会引起蛋白质的变性而产生大量的白色沉淀．
2、溶解后再用0．1mol／L的NaOH溶液调节pH9．5-pH10.0。

置于4℃环境中，数天后即有溶菌酶结晶出现，将酶晶体过滤，收集结晶沉淀粉，用丙酮脱水，真空干燥即为粗产品。

3、将制得的粗品用pH4．6的醋酸溶解，然后让酶液静置24小时。

4、过滤除去不溶物，收集滤液并量出体积，按每100毫升液体加5毫克NaCl的比例加入，然后用0．1mol／L的NaOH溶液缓慢地将其pH值调节到10．8后，低温下静置结晶。

为加速结晶过程可向酶液中加入溶菌酶晶种，待结晶完全后再倾去上清液，用布氏漏过滤可得溶菌酶结晶。

如纯度不高，可重复操作提纯，直至达到所需的纯度为止，结晶于30—40℃得溶菌酶产品。

溶菌酶的研究进展溶菌酶概述溶菌酶，也称为裂解素，是一种在细菌、真菌、动物和植物中都存在的水解酶。

它们可以降解细胞墙材料，使细胞变为裸露状态。

溶菌酶广泛应用于医学、食品和制药等领域。

溶菌酶的来源溶菌酶存在于多种微生物和真菌中，如链球菌、金黄色葡萄球菌、葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、支原体和放线菌等。

通过培养和发酵技术，可以大规模制备纯净的溶菌酶。

此外，许多动植物也拥有溶菌酶，如人类唾液中的溶菌酶可以消化细菌、口腔扁桃体中的溶菌酶可以抵御病毒和细菌。

植物中的溶菌酶则是一种抗病毒和抗真菌的重要保护因子。

溶菌酶的作用溶菌酶的主要作用是降解细胞壁，使细胞膜完整性受到破坏，导致细胞死亡。

此外，溶菌酶也能辅助免疫反应，促进抗菌作用，调节免疫细胞的活动，增强自身的抵抗力。

在食品和制药领域，溶菌酶可以作为肉制品厌氧菌的灭菌方法，促进乳制品中的凝乳和定型，同时也可用于生产肝素和生物制剂等。

溶菌酶的研究进展溶菌酶研究的重点在于其抗菌作用和免疫调节作用。

近年来，溶菌酶的研究进展主要集中在以下两个方面。

溶菌酶与细菌感染溶菌酶可以降解细菌细胞壁，对于抗菌作用具有重要的意义。

近年来，科学家发现溶菌酶与多种细菌感染相关联，如肺炎球菌感染、链球菌感染等。

溶菌酶的研究有助于了解病原菌与免疫细胞之间的互动机制，为治疗细菌感染提供新的思路。

溶菌酶的免疫调节作用溶菌酶不仅有着明显的抗菌作用，还可以调节免疫细胞的活动，增强自身的抵抗力。

最新研究发现，溶菌酶还具有降低过敏反应和抗肿瘤等作用，将为临床治疗提供新的方向。

，溶菌酶具有广泛的应用价值和研究前景。

通过深入研究溶菌酶的结构、功能和作用机制，可为疾病的治疗和疫苗的研发提供新的思路，并推动溶菌酶在医药和食品等领域的应用。

溶菌酶家族在生物学中的作用和研究进展溶菌酶家族是一组酶，它们的主要功能是在生物体内分解细菌细胞壁，起到防御和保护作用。

它们在生物学中的作用和研究进展也越来越受到关注。

一、溶菌酶家族的作用溶菌酶家族是一类分泌性酶，主要作用于革兰氏阳性细菌和某些链球菌细胞壁中的N-乙酰葡萄糖胺-N-乙酰穿梭肽。

溶菌酶家族酶分解上述结构后，破坏了革兰氏阳性菌细胞壁的完整性，导致细菌细胞死亡。

除了细菌，溶菌酶家族还有一些其他的生物学功能。

在鱼类鳃和两栖动物皮肤中，它们被发现能够消灭寄生虫。

另外，在植物中也有类似的酶，起到类似的作用。

其它生物向环境释放溶菌酶家族酶的作用还在不断发现中。

二、溶菌酶家族的研究进展溶菌酶家族的研究主要集中在酶的酶学性质、基因调控、具体作用机制等方面。

以下是几个有代表性的研究进展。

1. 酶学性质在2006年，研究人员发现了一种新的溶菌酶家族酶——LysK。

LysK的特点是能够溶解大约98%的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(S. aureus)，并且与已知的溶菌酶家族酶的序列异构性非常大。

2. 基因调控研究表明在许多情况下溶菌酶家族酶是由细菌产生的，其产生数量的多少很大程度上取决于细菌环境的变化。

其中，细菌的自我毁灭策略是一个重要的因素之一。

例如，在噬菌体感染细菌的过程中，溶菌酶家族酶被激活并释放，从而破坏细菌细胞壁，使噬菌体释放。

3. 具体作用机制越来越多的研究表明，溶菌酶家族酶的作用机制比过去曾经认为的更加复杂。

其中，一些研究表明，细菌表面的受体可以增强溶菌酶家族酶的活性，并将其锁定在细胞的特定部位。

三、溶菌酶家族在医疗和生物技术中的应用溶菌酶家族在医疗和生物技术领域中具有很大的潜力。

以下是几个例子。

1. 抗菌在抗菌领域，溶菌酶家族酶的作用在新药研究中被广泛探讨。

以一些细菌的靶标性质为基础，研究人员已经发现了很多有效的、溶菌酶家族酶类的替代物，这些替代物可以通过定向结构好，活性强但是易于在细胞中储存的新颖的工程构建策略予以制备，从而具有更好的生物利用度。