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溶菌酶,生物化學與分子生物學名詞,又稱胞壁酸酶,存在於卵清、唾液等生物分泌液中,催化細菌細胞壁肽聚糖N-乙醯氨基葡糖與N-乙醯胞壁酸之間的1,4-β-糖苷鍵水解的酶。

1 溶菌酶 -簡介

溶菌酶(Lysozyme)又稱胞壁質酶(muramidase)或N-乙醯胞壁質聚糖水解酶(N-acetylmuramide glycanohydrlase),是一種能水解致病菌中黏多糖的鹼性酶。主要通過破壞細胞壁中的N-乙醯胞壁酸和N-乙醯氨基葡糖之間的β-1,4糖苷鍵,使細胞壁不溶性黏多糖分解成可溶性糖肽,導致細胞壁破裂內容物逸出而使細菌溶解。溶菌酶還可與帶負電荷的病毒蛋白直接結合,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。

2 溶菌酶 -基本信息

中文名稱:溶菌酶

中文同義詞:脆壁質酶;溶菌酶,雞蛋白;溶菌酶;胞壁質酶(N-乙醯胞壁質聚糖水解酶);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:C15H20O4

分子量:264

EINECS號:235-747-3

相關類別:發酵劑;Enzymes;酶;生化試劑;生物化學品

3 溶菌酶 -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 Germany  3 

RTECS號 OL5989850 

F  3-10 

4 溶菌酶 -用途、化學性質與合成方法

化學性質

白色或微白色凍乾粉,溶於水,不溶於乙醚和丙酮,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、咪唑和吲哚衍生物、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的肽聚糖來溶菌,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、扁平疣等疾病的治療。 

生產方法

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,經透析后冷凍乾燥得產品。 

5 溶菌酶 -製備

溶菌酶是採用生物工程技術進行克隆、提取而製取,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、乳汁等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。可分解溶壁微球菌、巨大芽孢桿菌、黃色八疊球菌等革蘭陽性菌。

6 溶菌酶 -溶菌酶的應用過程中的優點

(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的處理而失活,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。

7 溶菌酶 -溶菌酶的應用

1 醫學上應用

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。口服和肌注均有效。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、抗過濾性病毒等作用,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.

2食品保藏應用

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、耐輻射微球菌有分解作用。對大腸桿菌、普通變形菌和副溶血性弧菌等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、甘氨酸等配合使用,可提高其防腐效果。

8 溶菌酶 -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、料酒及飲料中的防腐;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的增殖。   

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、抗腫瘤的功效,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。

9 溶菌酶 -作用機理

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-乙醯胞壁酸(NAM)的1位碳原子和N-乙醯葡萄糖胺(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-乳醯羧基連在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。

10 溶菌酶 -使用條件

 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。

11 溶菌酶 -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。

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