国内的溶菌酶的应用与发展
- 格式:doc
- 大小:38.50 KB
- 文档页数:10
溶菌酶在治疗细菌、真菌等感染性疾病的应
用
溶菌酶具有广泛的抑菌谱,对革兰阳性菌、革兰阴性菌、真菌等致病微生物均有不同程度的抑制作用,已应用于口腔、五官、上呼吸道、皮肤、泌尿生殖系统感染性疾病的治疗。
据文献报道,溶菌酶可有效地治疗龋齿、口腔溃疡、牙周炎、复发性口疮、白念珠菌感染口炎等疾病。
陈楷正和韩剑星等分别研究了生物溶菌酶辅助治疗婴幼儿和小儿鹅口疮的疗效,两项研究结果显示,制霉菌素、特比萘芬分别与生物溶菌酶合用比单独使用治疗效果好,且起效快,病程缩短。
张昱观察了含服溶菌酶含片对小儿急性扁桃体炎治疗的临床效果,研究结果显示常规青霉素治疗加含服溶菌酶含片比常规青霉素治疗疗效显著提高,溶菌酶的辅助治疗可以降低因长期服用青霉素而产生的耐药性。
张琇等报道,溶菌酶对革兰阳性菌(金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、变形链球菌等)、革兰阴性菌(大肠埃希菌、铜绿假单胞菌)及真菌(白念珠菌)均有抑制作用,其广谱的抗菌作用解决了现有抗菌药物抗菌谱窄的问题。
同传统抗菌药物比较,溶菌酶具有更广的抗菌谱和更高的敏感性,尤其是对多重耐药菌株和真菌具有优势。
此
外,溶菌酶还能降低头孢菌素对某些致病菌致炎活性物质的释放,减轻内毒素血症。
鸡蛋溶菌酶蛋白片加工技术及发展前景鸡蛋是人类不可缺少的重要营养食品之一,也是一种值得深加工的产品。
随着科学技术的发展,人们对鸡蛋的认识也由简单食用发展到对鸡蛋的深加工和生物提取。
从鸡蛋中得到全蛋粉、蛋黄粉、蛋白粉、蛋白片、蛋清低聚肽、卵磷脂、蛋黄免疫球蛋白、溶菌酶、醋酸钙、鞣酸蛋白、柠檬酸钙、卵膜素、蛋黄油等提取物。
其在现代食品业、生物工程、医药业、保健品及美容化妆业、工业和军事业都有广泛的用途,发挥着有益而独特的作用。
这里仅谈谈溶菌酶和蛋白片加工技术及发展前景。
1.市场分析和发展前景我国鸡蛋生产量虽大,但其加工技术水平低,尤其鸡蛋产品中高附加值天然产物高效提取技术与产品开发技术水平很低,致使鸡蛋产品成为低附加值的商品,制约了养禽业的发展。
因此,通过研究提高我国鸡蛋产品中高附加值天然产物高效提取技术与产品开发技术水平,提高鸡蛋产品的商品价值,真正使鸡蛋加工业成为畜牧产业的龙头,推动养禽业快速发展,增加我国鸡蛋产品在国际市场的竞争力。
1.1 溶菌酶溶菌酶又称胞壁质酶或N-乙酰胞壁质聚糖水解酶,为白色结晶粉状固体,无味、无毒、易溶于水,可作为生物催化剂。
广泛存在于动物组织和分泌物中,以鸡蛋清中最丰富,其含量的占蛋清总量的3.4%-3.5%。
溶菌酶具有广泛用途,极高附加值,经济效益可观,前景看好,其主要应用有:在食品工业上的应用:可用做食品防腐剂;溶菌酶是婴儿生长发育必不可少的抗菌蛋白;溶菌酶为双歧杆菌的增殖因子,直接或间接促进婴儿肠道双歧乳杆菌的增殖,促进婴儿胃肠道内乳酪蛋白形成微细凝乳,有利用婴儿消化吸收。
在医药临床上的应用:溶菌酶能参与人体的多糖代谢,加速粘膜组织的修复,并具有抗感染、抗细菌、抗病毒的作用;它能分解粘厚蛋白,降低脓液或痰液的粘度使之变稀而排出;它能与血液中的抗凝因子结合,具有止血作用,还能提高抗菌素和其它药物的医疗效果。
在生物工程上的应用:溶菌酶具有破坏细胞壁结构的作用,用它溶解菌体或细胞壁可获得细胞内容物(如原生质体等),可用于细胞融合或原生质体转化以达到育种或生产蛋白质的目的。
溶菌酶作为抗生素替代品在饲料中的应用
溶菌酶是一种具有溶菌作用的酶类物质,能够破坏细菌细胞壁,使细菌失去生存能力。
溶菌酶作为抗生素的替代品,在饲料中的应用越来越受到重视。
本文将重点介绍溶菌酶作
为抗生素替代品在饲料中的应用。
1. 抗菌作用:溶菌酶可以破坏细菌的细胞壁,使细菌失去生存能力。
将溶菌酶添加
到饲料中,可以起到一定的抗菌作用。
研究表明,溶菌酶对多种细菌都具有较强的抗菌活性,可以有效地抑制细菌的生长和繁殖,减少对动物的感染风险。
2. 提高饲料利用率:饲料中添加溶菌酶可以增加动物对饲料的消化吸收率,提高饲
料利用效率。
溶菌酶可以破坏饲料中的细菌细胞壁,释放细菌细胞内的营养物质,使其更
易于被动物吸收。
溶菌酶还可以促进动物的消化功能,增强消化道蠕动,进一步提高饲料
的利用率。
4. 降低抗生素使用量:溶菌酶作为抗生素的替代品,可以降低饲料中抗生素的使用量。
抗生素的滥用和过度使用不仅容易导致细菌耐药性的产生,还对人类和动物健康造成
潜在的风险。
而溶菌酶具有抗菌作用,可以替代抗生素的使用,减少抗生素对动物及人类
健康的危害。
溶菌酶作为抗生素的替代品,在饲料中的应用具有明显的优势。
通过抗菌作用,提高
饲料利用率,改善动物健康状况,以及降低抗生素的使用量,溶菌酶可以为饲料生产提供
一种可行的替代方案。
未来,随着对溶菌酶作用机制的深入研究,溶菌酶的应用前景将更
加广阔。
溶菌酶作为抗生素替代品在饲料中的应用随着饲料行业的发展,越来越多的人开始关注饲料中的抗生素使用问题。
因为长时间的过度使用会导致抗药性菌株的产生,从而危及人类健康和动物健康。
因此,寻找一种能够替代抗生素的安全、有效的饲料添加剂是非常必要的。
而溶菌酶就是一种备受关注的替代品。
溶菌酶是一种能够溶解细菌壁的酶,它可以针对多种细菌进行杀菌,不仅对革兰氏阳性菌有杀菌作用,而且对一些革兰氏阴性菌也有很好的抑制作用,对肠道中的致病菌如沙门氏菌、大肠杆菌和弧菌等有很好的控制效果。
而且,溶菌酶对于肠道有一定的修复作用,可以改善肠道健康状况。
因此,在酿酒业、食品工业、医药工业以及动物饲料等领域中都有着广泛的应用前景。
在动物饲料中,溶菌酶可以用于代替传统的抗生素应用。
溶菌酶最初在禽类饲料中得到了广泛的应用,能够显著地降低育肥期间禽类的死亡率和完整性发病率,同时对肠道菌群的结构和肠道健康有良好的调节作用。
由于禽类相对于哺乳动物具有更短的消化道,因此禽类动物对溶菌酶的快速吸收和利用能力较强。
近年来,随着对斑马鱼和猪这些哺乳动物中溶菌酶作用的研究逐步深入,表明溶菌酶的应用也在这些动物中得到了一定的推广。
饲料添加溶菌酶的优势是多方面的。
首先,溶菌酶是一种天然的抗生素替代品,因此不会引起人畜残留问题和药物抗性。
其次,与抗生素相比,溶菌酶作用于细菌结构的外部,不与细菌体内的物质产生作用,因此不会像抗生素那样引起抗药性菌株的产生。
此外,溶菌酶不会破坏对有益菌群的调节作用,在降低有害菌的同时,可促进有益菌的生长和繁殖。
最后,溶菌酶的作用范围广泛,性价比高,在饲料加工中稳定性和适用性也比较好,添加溶菌酶后,动物的生产效益可得到显著提高。
虽然溶菌酶在饲料中的应用前景十分广阔,但是其中也存在一些问题需要注意。
尽管溶菌酶是一种天然和安全的饲料添加剂,但是高浓度的溶菌酶也会对动物消化道中有益菌产生影响,可能影响肠道微生态平衡。
此外,在摄入相同量的溶菌酶的情况下,不同类型和生长阶段的动物对其的吸收和利用效果可能存在差异,因此需要对不同种类和生长阶段的动物进行较为细致的研究。
溶菌酶的研究及其在医药领域中的应用第一章:概述溶菌酶是一类广泛存在于许多生物体内的酶,主要作用是溶解和破坏细菌细胞壁,使其裂解。
由于溶菌酶具有很强的杀菌作用,因此在医药领域中有广泛的应用价值。
第二章:溶菌酶的分类根据来源不同,溶菌酶可以分为植物溶菌酶、细菌溶菌酶和动物溶菌酶等。
其中植物溶菌酶主要存在于植物种子、芽和根的细胞壁中,细菌溶菌酶则是许多细菌重要的代谢产物,动物溶菌酶则存在于动物体内的多种组织和液体中。
第三章:溶菌酶的作用机制溶菌酶能够作用于细菌的细胞壁,使其发生裂解。
溶菌酶能够与细菌细胞壁中的N-乙酰葡萄糖胺(NAG)和N-乙酰葡萄糖酸(NAM)发生结合,进而断裂NAM-NAG多肽链,使细胞壁的完整性发生破坏,最终导致了细菌的裂解。
第四章:溶菌酶在医药领域中的应用由于溶菌酶具有很强的杀菌作用,因此目前已经被广泛应用于医药领域中。
具体应用包括以下几个方面:1. 抗感染治疗由于溶菌酶能够破坏细菌的细胞壁,因此已经被广泛应用于抗感染治疗中。
例如,在治疗肺炎、鼻炎等疾病时,可以通过使用含有溶菌酶成分的药物来加速细菌的消灭,从而达到治疗的效果。
2. 保健品制造近年来,随着人们对保健品的需求日益增加,溶菌酶也被广泛用于保健品的制造过程中。
溶菌酶具有促进免疫力、排毒以及对细菌和病毒的抵抗等作用,可以提高人体的免疫力,使人体更加健康。
3. 食品加工业除了医药领域之外,溶菌酶还被广泛应用于食品加工领域中。
例如,在酿造啤酒的过程中,可以添加溶菌酶来加速麦芽中孢子的裂解,进而提高麦芽的质量和酿造啤酒的效率。
第五章:结论作为一种具有很强杀菌作用的酶,溶菌酶在医药、保健品以及食品加工领域中都有广泛的应用价值。
随着科学技术的不断发展,溶菌酶的应用前景也将越来越广阔。
溶菌酶及其在畜牧生产上的应用
溶菌酶是一类能够溶解菌壁的酶类物质,它具有广泛的应用价值。
在畜牧生产中,溶菌酶可以用作饲料添加剂,以提高动物的饲料利用率和增强其消化功能。
溶菌酶的作用机制是通过分解细菌细胞壁中的多糖和蛋白质,从而使细菌壁受到破坏,达到杀菌的效果。
同时,溶菌酶还可以促进动物肠道中有益菌的生长,提高肠道健康状况,增强机体免疫力。
在畜牧生产中,溶菌酶被广泛应用于饲料添加剂中,以提高饲料利用效率和增强动物的消化功能。
这是因为溶菌酶可以加速饲料中的大分子多糖的降解,从而提高饲料的可消化性。
同时,溶菌酶还可以减少因为饲料不良造成的消化不良和腹泻等问题,从而提高动物的生产性能。
另外,在动物饲养过程中,肠道微生态平衡的破坏往往导致消化不良和免疫力下降等问题。
溶菌酶可以通过抑制有害细菌的生长,促进有益菌的繁殖,从而有助于维持肠道微生态平衡,提高动物的健康水平。
总之,溶菌酶在畜牧生产中发挥着重要的作用,可以提高动物的饲料利用率,增强消化功能,维护肠道健康和提高免疫力。
生物制药技术中的溶菌酶和抗生素应用在生物制药技术中,溶菌酶和抗生素是两个重要的工具,它们在医药领域发挥着重要的作用。
溶菌酶是一种具有分解细菌细胞壁的酶类物质,而抗生素则是一类可以抑制或杀灭细菌的化合物。
它们的应用范围广泛,包括治疗感染性疾病、生产抗生素药物以及在食品安全领域的应用等。
首先,让我们来了解一下溶菌酶在生物制药技术中的应用。
溶菌酶可以通过降解细菌细胞壁,使其发生溶解。
由于细菌细胞壁是细菌生存的重要结构之一,因此溶菌酶可以作为一种抗菌剂来杀灭细菌。
特别是在抗菌药物耐药性问题日益突出的今天,溶菌酶成为了一种新的治疗选择。
溶菌酶可以通过多种途径应用于临床。
例如,溶菌酶可以直接应用于治疗皮肤和黏膜感染,如细菌性阴道炎、厌氧性感染等。
其疗效显著,且无耐药性,是一种良好的选择。
此外,溶菌酶还被广泛应用于食品安全领域。
细菌污染是造成食品中毒的一个主要原因。
而使用溶菌酶可以迅速降解细菌细胞壁,使细菌失活,减少食品中的有害菌。
这种方法不仅能保持食品的天然品质和口感,还能确保食品质量的安全。
目前,一些国家已经将溶菌酶应用于食品加工行业,获得了很好的效果。
另外一个在生物制药技术中应用广泛的工具是抗生素。
抗生素是一类可以杀菌或抑制细菌生长的化合物。
它们可以从自然界中提取,也可以通过化学合成获得。
抗生素的应用涉及到多个领域。
首先是临床医疗领域。
抗生素被广泛用于治疗细菌感染,如肺炎、尿路感染、皮肤感染等。
通过抑制细菌生长或杀死细菌,抗生素能够迅速缓解患者的症状,加速疾病康复。
另外,抗生素也广泛应用于抗生素药物的生产和研究领域。
抗生素药物是一类通过生物发酵或化学合成制备的药物,用于治疗细菌感染。
通过研究和改造抗生素分子结构,科学家们不断开发出新的抗生素药物,并改进已有的药物性能,以应对细菌耐药的挑战。
同时,抗生素的生产也是一个庞大的产业,能够提供大量就业机会,促进经济发展。
值得注意的是,随着抗生素的广泛使用,细菌耐药性问题日益突出。
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]。
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。
微生物溶菌酶在饲料工业中的应用与其展望畜禽胃肠道疾病是影响生产的主要疾病之一,传统预防措施是在饲料中添加抗生素。
近10年来,随着科学水平的提高,人们对抗生素的副作用有了深刻认识,如耐药菌的产生,抗生素在畜产品的残留以与抗生素的长期使用而导致畜禽细胞免疫与体液免疫功能的下降等。
溶菌酶是1922年Alexander Fleming发现的一种能选择性的溶解微生物细胞壁的酶类,经试验证明可用于防治畜禽胃肠炎、消化不良与化脓性过程。
另外还可起到非专用性生长激素的作用。
作为畜禽饲料添加剂的酶类,应在饲料加工与通过胃内酸性环境时仍能保持较高的酶活力,溶菌酶所具有的耐热、耐酸特性为其作饲料添加剂提供了保证。
1.溶菌酶溶菌酶(Lysozyme Ec )又称胞壁质酶,它广泛存在于鸟类、家禽的蛋清中和哺乳动物的泪液、唾液、血浆、乳汁、胎盘以与体液、组织细胞内,其中在蛋清中含量最丰富(约0.3%)。
在一些植物体如卷心菜、萝卜、无花果和微生物体内也存在溶菌酶。
溶菌酶是一种糖苷水解酶,在干燥条件下可在室温下长期保存,其纯品为白色或微白色结晶型或无定型粉末,无臭、味甜、易溶于水,不溶于丙酮、乙醚等。
其化学性质稳定,在pH4—7范围内,100℃处理1min仍能保持原酶活性,但在碱性环境中该酶对热稳定性较差。
最适pH为6.6,等电点pH=10.5-11。
在实际应用中,溶菌酶具有抗菌、抗病毒、止血、消肿、镇痛与加快组织修复等功能,因此,可用于医疗和食品添加剂,用于提取微生物细胞内各类物质和进行原生质体制备与融合育种。
近年来,在饲料行业中也开展了一些有关溶菌酶的应用方面的研究工作,但还有待于进一步的研究开发,为了更好地促进这一开发研究工作,本文概述了国内外有关溶菌酶在畜禽饲料添加剂方面的应用情况。
2.溶菌酶的抑菌机理溶菌酶是一种碱性蛋白,相对分子量为14.6×103,它的一级结构由129个氨基酸残基组成2200个原子,其稳定性主要与多级结构中的4对二硫键、氢键与疏水键有关,而且它通过其肽键上的第35位的谷氨酸和第52位的天冬氨酸构成的活性部位水解破坏组成微生物细胞壁的N—乙酰氨基葡糖(NAG)—N乙酰氨基葡糖乳酸(NAM)间的β—1,4糖苷键,使革兰氏阳性菌体细胞壁不溶性多糖水解生成可溶性粘肽,是一种具有杀菌作用的天然抗感染物质.3.溶菌酶在畜禽饲料中的应用3.1作饲料防腐剂和杀菌剂由于溶菌酶本身是一种天然蛋白质,无毒性,是一种安全性高的饲料添加剂。
溶菌酶的研究及应用简介摘要溶菌酶(lysozyme)是一种专门作用于微生物细胞壁的水解酶,又称胞壁质酶(muramidase)。
人们对溶菌酶的研究始于20 世纪初,英国细菌学家Fleming在发现青霉素的前6年(1922年)发现人的唾液、眼泪中存在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,其中鸡蛋溶菌酶的研究和应用已相当深入和广泛[1]。
通过对它的结构、性质、来源的研究;溶菌酶已广泛的应用于医药、生物工程和食品工业等多个方面。
关键词溶菌酶;结构;应用;研究进展溶菌酶(Lysozymc EC3.2.1.17)又名胞壁质酶(muramidase)、乙酞胞壁酸聚糖水解酶(N-acctylmuramide glyca-nohydrolase),广泛地分布于自然界[2]。
在病毒(如噬菌体T4)、细菌(如枯草杆菌)、植物(如番木瓜)、动物(如鼠、狗)及人体都含有。
人体多数组织器官含有一定浓度的溶菌酶。
但以脾、肾含量较高。
在鼻及支气管分泌液、泪液、脑脊液、唾液、乳汁及血液中均含有一定量的溶菌酶。
此酶自被发现以来,经科学家们不断地研究,使得它在酶学及临床医学中均占有一定的重要位置,也将其应用于医疗、食品、畜牧及生物工程中。
1 溶菌酶的发现1907年Nicollc[2]猜测芽胞杆菌(Bacillus)及枯草杆菌中含有溶解细菌的酶。
1909年schtchenko[3]第一个报道了鸡蛋清含有溶解细菌的酶。
1922年Alexander Fleming[2]发现鼻粘液里有一种能溶解微球菌(micrococcus lysodeikticus)及其他细菌的酶,他把这种酶命名为溶菌酶(lysozyme)。
经过仔细的观察和研究,他发现此酶广泛地存在于生物组织及机体的某些分泌物中。
之后Robert及Wolff 也从鸡蛋清里提取出溶菌酶。
1937~1946年间Abraham[3],Robinson, Alderson及Fevold等人通过实验从而分别获得了溶菌酶的结晶。
溶菌酶在水产养殖上的应用
溶菌酶是以细菌为原料而制造出来的一种酶,它有细菌所特有的活性和特性。
溶菌酶在水产养殖中有着重要的作用,主要用于清洁水体,抑制水体中的细菌对水的影响。
首先,溶菌酶可以有效抑制水体中的病原体和有害细菌,从而减少水体中形成的细菌对水体的影响。
溶菌酶可以抑制细菌的生长,降低细菌对水体的污染能力。
此外,溶菌酶还具有杀菌和杀螨作用,从而有效地控制水体中病原体和有害细菌的滋生,保护水体健康。
其次,溶菌酶可以减轻水体的污染,延缓水体受环境污染的进程。
溶菌酶可以把水体中的有害物质和有机物分解成无害的产物,从而减轻水体的污染。
此外,溶菌酶还可以降低水体中有毒物质的浓度,从而改善水体的质量,减少水体污染。
最后,溶菌酶可以改善水体的质量,提高水体的含氧量。
溶菌酶的使用可以改善水体的氧含量,促进水体的新陈代谢,同时有利于水生植物的生长。
此外,溶菌酶还可以提高水体的PH值,有利于水体中生物的繁殖和返潮,确保水体的健康状态。
总之,溶菌酶可以为水产养殖提供有效的除藻、杀菌、发酵和改良水质等服务,有助于改善水体质量,确保水产养殖的安全和健康。
- 1 -。
- -- - . -考试资料- 国的溶菌酶的应用与发展
溶菌酶,又称胞壁质酶。球蛋白G、N - 乙酰胞壁质聚糖水解酶。最早对溶菌酶的研究起于 N icolle 1907 年发表的枯草芽孢杆菌中的溶解子,1922年 Flem ing等发现,在人的唾液、眼泪中存在有能够溶解细胞壁杀死细菌的酶,因而被命名为溶菌酶 [1] 。1965年,英国的菲利普等用 X衍射法对溶菌酶进行研究分析,第一个完全弄清了溶菌酶的立体结构 [ 2 ]。此后人们发现溶菌酶广泛地存在于高等动物组织及分泌物,植物及各种微生物中,其中在新鲜的鸡蛋清中含量最高。溶菌酶可选择性地分解微生物细胞壁的同时不破坏其它组织,且本身无毒无害,因而它是一种天然的安全性能很好的杀菌剂,防腐剂,将可应用于食品防腐、医药制剂 日用化工等行业。在我国,溶菌酶的应用围和应用量还比较有限,但可以预计,溶菌将会是应用于我国食品工业中一种重要的功能性食品添加剂。 溶菌酶的结构特点和抗菌作用机制结构特点与复杂性 大多数鸡蛋清溶菌酶是由129个氨基酸组成的碱性球状蛋白 ,相对分子量在14000 ~18000。其等电点可达 10 7,存在 4 个二硫键。正常条件下溶菌酶作用的最适温度为45℃~50 ℃。蛋清溶菌酶在低温干燥下可长期保存。其纯品为白色粉末状结晶,无臭、味甜 ,易溶于低浓度的食盐水。在碱性条件下易被破坏,但在酸性溶液中其化学性质稳定,热稳定性很强 ,在 pH4 ~7 时,100℃下处理1m in 酶仍保持良好的活性,在pH3时,100℃加热处理 45m in 仍能保持活性 {3}。溶菌酶在水溶液中6215 ℃下,维持30min则完全失活,在20- -- - . -考试资料- 15%的乙醇中,在 6215 ℃下维持 20m in而不失活[4]。王玮等[5]研究表明。在一元醇和二元醇溶液中溶菌酶分子的稳定性均随着醇浓度的增大而提高。人溶菌酶分子量为14600,由130个氨基酸组成 ,也存在4个二硫键,其酶活性比鸡蛋清溶菌酶高2倍左右。在生产或应用溶菌酶时,由于工艺或环境的变化,极易造成酶的变性失活,因此必须采取一定的手段使蛋白复性,减少损失。史晋辉等[7]研究发现 ,当酶浓度较低时,017mol/L 的盐酸胍即可使溶菌酶完全复性。此外 , 溶菌酶和其它酶具有相似的性质 , Karupp iah等[8]研究表明,向复性溶液中加入适量的β- 环糊精,可使变性的碳酸脱水酶的复性率达到80% 。董晓燕等[9]利用β-环糊精和十六烷基三甲基溴化的联合作用,在适宜盐酸胍浓度下,溶菌酶可完全复性。王彦等利用离子交换色谱法研究发现,当复性缓冲液中不含其它盐类时,脲浓度为 210mol/L时复性产率最高,当脲浓度高时,硫酸铵能很好地提高溶菌酶的复性回收率。 溶菌酶的抗菌作用机制 目前已知的几种溶菌酶有:- N -乙酰己糖胺酶、酰胺酶β-1,3、β-1,6葡聚糖酶和甘露聚糖酶、几丁质酶、磷酸甘露糖酶脱、乙酰壳多糖酶[11]。参与细菌细胞壁溶解作用的溶菌酶大致可分为作用于糖苷键和作用于肽和酰胺部分的两类。- N -乙酰己糖胺酶、β- 1, 3、β 1, 6葡聚糖酶等主要作用于糖苷键,使糖苷键断裂,破坏细胞壁的分子结构,而酰胺酶等则主要作用于多肽,使多肽断裂。以 - N - 乙酰己糖胺酶为例,- N-乙酰己糖胺酶能够催化水解细胞壁肽聚糖分子中的 - -- - . -考试资料- 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,使肽聚糖分子发生断裂,使细胞壁外两侧渗透压失衡,造成细胞破裂,导致微生物因细胞壁溶解而被杀死[12]氏阳性菌由于两者细胞壁中肽聚糖含量不同而存在差异,G+细胞壁含80%肽聚糖,而 G-细胞壁只有在壁层含有少量肽聚糖。 结晶法是传统的提取溶菌酶的方法,此方法原料易得,制备过程不是很烦琐。起先 M ayerAbraham 等研究并利用此法,于1937年获得结晶状物质[13],1945年A lderton等提出直接结晶法制备溶菌酶的方法[14]。景芝等[15]对传统结晶法做出了改进,通过调整透析液 pH 值 ,加入磷酸盐,再调整其pH 值,然后离心去除杂质得到纯化液,使产率提高,活性增加。 离子交换层析法 离子交换层析法是根据各种蛋白质所带电荷数的不同而与离子交换剂之间结合力的差异,进而将不同蛋白质分离的技术。该法应用于溶菌酶分离始于 80年代,由于其操作简便、高效、成本低、可自动化连续操作的优点,一直以来都是溶菌酶生产的常用方法[16]。目前国外常用的离子交换剂有 Duolite - 464、724、732弱酸性阳离子交换树脂、D903、201 大孔离子交换树脂、羧甲基纤维素 ( CMC ) 和羧甲基琼脂糖等[17]。宋宏新等[18]采用 724树脂,装柱后抽提液缓慢流入柱中,用缓冲液洗涤,再用硫酸铵洗脱,结果表明724树脂的吸附率达到8315%。由于Duolite - 464非常适合于连续自动化操作,因此利用它来分离纯化溶菌酶,可取得较高的产率。如LiChan等 [19]用- -- - . -考试资料- Duolite-464从性质均一的蛋清溶液中分离溶菌酶,使溶菌酶的回收率达 90 % ~ 95 %。 亲和层析法 亲和层析法是根据酶与作用底物的特异性亲和能力,利用酶分子独有的专一性结合位点或结构性质的分离方法 [ 20 ] 。它的应用始于
上世纪70年,由于底物可以专一性与溶菌酶结合,进而与其它蛋白分离,是一种高效的分离方法。目前利用亲和层析法分离溶菌酶的报导很多,如HeLZ等[21]采用多步亲和层析法分离纯化溶菌酶,结果表明,利用三亲和过滤系统从原料中纯化溶菌酶,与一步法相比产率从 61%提高到96%。 超滤 超滤是一种新兴分离纯化技术,利用控制超滤膜孔径大小来滤过杂质,水及小分子物质可以通过,从而获取产物。在反渗析及浓缩等工艺中广泛应用,同时在蛋白质分离中应用也开始兴起。与传统生化分离技术相比,它的优点是产品的产出量高、杂质少、纯度相对较高。在 2000年,GhoshR等[22]采用小型的中空纤维超滤系统( 30 kDa MWCO , 聚砜膜)从蛋清干粉中分离溶菌酶,溶菌酶选择性透过膜,而其它大分子蛋白质被膜所截留。溶菌酶的粗提液经过超滤技术后,有时部分杂质如无机离子等未能全部除去若将超滤与结晶法,或是与离子交换法等结合将取得精制溶菌酶。邹艳丽等[23]报道,超滤浓缩溶菌酶经CM - Sepharose FF阳离子交换柱后,纯度提高2119倍。灏等[24]研究表明,将磷酸盐缓冲液稀释10倍,在24M Pa下均质,利用截留- -- - . -考试资料- 相对分子质量为30000的聚醚砜( PES)膜进行超, 溶菌酶制品活力达到 14610u /mg 溶菌酶活性的测定 目前,国外对溶菌酶活性的测定方法,主要有比浊法、紫外分光光度法、比色测定法、琼脂火箭糖电泳法和高效液相色谱法等,但上述各种方法中均存在一定的缺点,如比浊法干扰因素多,重复性差,对单个样品测定速度快,比色法操作简单但误差较大,因此,各种方法都在不停改进中。传统方法测定溶菌酶活性时要将溶微球菌制成冻干粉,此过程不仅步骤烦琐而且易造成细菌大量死亡,影响结果。玉萍等 向溶壁微球菌直接加保护剂(20%的甘油)置于普通采取了类似的方法。采用聚苯乙烯微量反应板,建立了微量快速比浊检测溶菌酶的方法, 使标本用量减少,反应时间缩短,灵敏度较好。近年来,许多报道采用标记乙二醇化几丁冰箱冷冻,使用时解冻,读第1min的吸光度值和第 2min的吸光度值即可。使溶菌酶的测定方法更加节约高效,准确性又好。 溶菌酶在食品、生物医药等工业中的应用 溶菌酶作为一种天然蛋白质 , 能在胃肠被消化和吸收 , 对人体无毒害作用 ,是一种安全系数很高的食品保鲜剂、营养保健品和药品。由于溶菌酶具有良好的理化特性 , 具有一定的保健作用 , 如在化妆品中用可消除粉刺 , 使皮肤滑嫩 ,促进皮肤的新代; 有止血 , 促进组织再生的作用 , 如在牙膏中添加可防止牙龈出血、保护牙龈并具有杀菌作用。因此溶菌酶的应用领域非常广泛 , 在食品、- -- - . -考试资料- 医药、生物工程等方面都具有很大的应用前景。此外,溶菌酶除作为医药原材料外,仅在食品防腐、强化方面市场就比较可观 , 如乳制品、肉制品、酒类发酵、水果防腐等方面。随着对溶菌酶的研究的深入和应用产品的不断开发,溶菌酶一旦被人们认识接受,其对市场的占有率将大幅提高。 溶菌酶在食品中的应用溶菌酶在乳制品中的应用 人乳与牛乳的最大差别之一在于溶菌酶的含量,在欧洲溶菌酶已经广泛用于婴儿食品添加剂,将一定量的溶菌酶添加到牛乳及其制品中 ,使牛乳人乳化,能够强化血清灭菌蛋白,γ-球蛋白等防御因子,抑制肠道中腐败性细菌的增殖,增强婴儿对病菌的抵抗力。因此,在牛乳或奶粉中添加一定量溶菌酶,不但防腐,而且强化营养,有利于婴儿健康成长。此外,在奶酪产业溶菌酶也被广泛使用,如在干酪生产中替代硝酸盐,加入 01001%的溶菌酶,可防止干酪产气,保持香味物质丁酸。德国于1995年11月22日发布了奶酪法规,批准使用溶菌酶来阻止在半硬奶酪的生产中由厌氧孢子增殖所引起的胀气现象。 溶菌酶在肉制品中的应用 低温肉制品由于口感鲜嫩,营养丰富,获得消费者的喜爱。但由于肉类冷藏的温度,并不能彻底杀死微生物或抑制其生长,因而保鲜期短,不能满足消费者需求。溶菌酶本身无毒、无害 ,可替代如苯甲酸及其钠盐等化学防腐剂添加到肉制品中,能有效延长食品保质期。 采用0105%溶菌酶和 0105% N isin 混合液保鲜猪肉,4℃下可保鲜 12d,真空包装保鲜期可达 24d。在此基础上添加了18% NaCl和415%