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溶菌酶
溶菌酶(lysozyme)又稱胞壁質(zhì)酶(muramidase)或N-乙酰胞壁質(zhì)聚糖水解酶(N-acetylmuramide glycanohydrlase),是一種能水解致病菌中黏多糖的堿性酶。主要通過破壞細(xì)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(xì)胞壁不溶性黏多糖分解成可溶性糖肽,導(dǎo)致細(xì)胞壁破裂內(nèi)容物逸出而使細(xì)菌溶解。溶菌酶還可與帶負(fù)電荷的病毒蛋白直接結(jié)合,與DNA、RNA、脫輔基蛋白形成復(fù)鹽,使病毒失活。因此,該酶具有抗菌、消炎、抗病毒等作用。
- 中文名
- 溶菌酶
- 英文名
- Lysozyme
- 分子量
- 14000左右
- 水溶性
- 溶于水
- 外 觀
- 白色或微白色凍干粉
- 應(yīng) 用
- 醫(yī)學(xué)、食品
- 英文簡稱
- LZM
簡介
中文名稱:溶菌酶
中文同義詞:脆壁質(zhì)酶;雞蛋白;胞壁質(zhì)酶(N-乙酰胞壁質(zhì)聚糖水解酶);溶菌酶(雞蛋清)
英文名稱:Lysozyme,簡稱LZM
英文同義詞:REDUCED LYSOZYME,WATER SOLUBLE;MUCOPEPTIDE-GLYCOHYDROLASE;MUCOPEPTIDE GLYCOLHYDROLASE;MUCOPEPTIDE N-ACETYLMURAMOYLHYDROLASE;VI: CHLORIDE;MURAMIDASE;MURAMIDASE GRADE III
CAS號(hào):12650-88-3
EINECS號(hào): 235-747-3
分子式:無
分子量:14000左右
EINECS號(hào):235-747-3
相關(guān)類別:發(fā)酵劑;Enzymes;酶;生化試劑;生物化學(xué)品。


性質(zhì)
儲(chǔ)存條件:2-8°C
form:powder
color:white
危險(xiǎn)品標(biāo)志B
安全說明23-24/25-22
WGK Germany3
RTECS號(hào) OL5989850
F3-10
白色或微白色凍干粉,溶于水,不溶于乙醚和丙酮,pI為11.0-11.35,最適pH值6.5。
穩(wěn)定性:酸性介質(zhì)中可穩(wěn)定存在,堿性介質(zhì)中易失活;96℃, pH值為3條件下,15min后活力保持87%。
抑制劑:有碘、咪唑和吲哚衍生物、表面活性劑(十二烷基硫酸鈉、醇類和碳鏈不少于12的脂肪酸)。1%水溶液在281.5nm處的吸光系數(shù)為26.4。通過水解細(xì)菌細(xì)胞壁的肽聚糖來溶菌。
酶反應(yīng):Micrococcus luteus或Micrococcus lysodeikticus菌懸浮液═溶菌并澄清。
用途:用于生化研究,臨床上用于急慢性咽喉炎、扁平苔癬、扁平疣等疾病的治療。
生產(chǎn)
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(jīng)透析后冷凍干燥得產(chǎn)品。
制備
溶菌酶是采用生物工程技術(shù)進(jìn)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。
該酶廣泛存在于人體多種組織中,鳥類和家禽的蛋清、哺乳動(dòng)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(gè)氨基酸殘基構(gòu)成的單一肽鏈。它富含堿性氨基酸,有4對(duì)二硫鍵維持酶構(gòu)型,是一種堿性蛋白質(zhì),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。
溶菌酶在等電點(diǎn)以下較廣泛的pH值范圍內(nèi),分子帶正電荷,可吸附于弱酸性陽離子交換樹脂上,洗脫后鹽析,可得溶菌酶沉淀,再進(jìn)行精制可得成品。蛋清吸附↓724樹脂洗滌↓緩沖液洗脫↓硫酸銨溶液鹽析透析去堿性蛋白↓NaOH凍干溶菌酶凍干粉沉淀干燥溶菌酶在5~10℃下,將新鮮蛋清540kg加入到已處理好的80kg 724樹脂中,攪拌吸附6h,在0~5℃靜置過夜。傾出上層蛋清,樹脂離心甩干,用蒸餾水反復(fù)洗去黏附的卵蛋白,然后將樹脂裝入柱內(nèi),用0?15mol/L、pH=6?5磷酸緩沖溶液約150L洗滌樹脂,再用約600L的10%硫酸銨溶液洗脫,收集洗脫液。洗脫液中加硫酸銨,使最終含硫酸銨量為40%,有白色沉淀生成,冷處放置過夜。虹吸上層清液,沉淀吸濾抽干,再用1倍蒸餾水溶解沉淀呈稀糊狀,然后裝入透析袋,在約5℃的條件下,對(duì)蒸餾水透析24h左右,中間換水2~3次。離心去除沉淀,沉淀再用少量水洗一次,洗液與離心液合并。再往透析清液中慢慢加入1mol/L氫氧化鈉溶液,同時(shí)不斷攪拌,使pH值上升到8?0~9?0,如有白色沉淀,即離心除去。然后用3mol/L鹽酸調(diào)pH=5?0,冷凍干燥,即得白色片狀溶菌酶。也可將離心液用3mol/L鹽酸調(diào)pH=3?5,在攪拌下緩慢加入5%的固體氯化鈉,在約5℃的溫度下靜置48h,離心,沉淀用0℃丙酮洗滌,干燥,即得溶菌酶。
優(yōu)點(diǎn)
1.溶菌酶是很穩(wěn)定的蛋白質(zhì),有較強(qiáng)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(huì)因?yàn)橛袡C(jī)溶劑的處理而失活,當(dāng)轉(zhuǎn)移到水溶液中時(shí),溶菌酶的活力可全部恢復(fù);
3.溶菌酶可被冷凍或干燥處理,且活力穩(wěn)定;
4.溶菌酶適宜pH5.3~6.4,可用于低酸性食品防腐;
5.溶菌酶生產(chǎn)成本較低;
6.溶菌酶的抗菌譜較廣,不僅局限于G- 菌,對(duì)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(zhì),1992年FAO/WTO 的食品添加劑協(xié)會(huì)已經(jīng)認(rèn)定溶菌酶在食品中應(yīng)用是安全的。
應(yīng)用
它對(duì)革蘭陽性菌、好氧性孢子形成菌、枯草桿菌、地衣型芽孢桿菌等都有抗菌作用,而對(duì)沒有細(xì)胞壁的人體細(xì)胞不會(huì)產(chǎn)生不利影響。因此,適合于各種食品的防腐。另外,該酶還能殺死腸道腐敗球菌,增加腸道抗感染力,同時(shí)還能促進(jìn)嬰兒腸道雙歧乳酸桿菌增殖,促進(jìn)乳酪蛋白凝乳利于消化,所以又是嬰兒食品、飲料的良好添加劑。溶菌酶對(duì)人體完全無毒、無副作用,具有抗菌、抗病毒、抗腫瘤的功效,是一種安全的天然防腐劑。在干酪的生產(chǎn)中,添加一定量的溶菌酶,可防止微生物污染而引起的酪酸發(fā)酵,以保證干酪的質(zhì)量。新鮮的牛乳中含有少量的溶菌酶,每100mL約含13mg,而人乳中含有40mg/mL溶菌酶。若在鮮乳或奶粉中加入一定量的溶菌酶,不但有防腐保鮮劑的作用,而且可達(dá)到強(qiáng)化嬰兒乳品的目的,有利于嬰兒的健康 。
醫(yī)學(xué)應(yīng)用
可作為一種具有殺菌作用的天然抗感染物質(zhì)。有抗菌、抗病毒、止血、消腫止痛及加快組織恢復(fù)功能等作用。臨床用于慢性鼻炎、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(xì)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、涂擦或直接噴粉。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(yīng)。氯化溶菌酶醫(yī)療效果更廣,有濃痰分散、出血抑制、組織修復(fù)、消炎鎮(zhèn)痛、抗過濾性病毒等作用,因而用氯化溶菌酶的制藥有消炎消痔、治感冒、皮膚病及眼、鼻、喉等用藥.
食品應(yīng)用
可作為防腐劑,它的主要功用是水解細(xì)菌細(xì)胞壁,在細(xì)胞內(nèi),則對(duì)吞噬后的病原菌起破壞作用.該酶對(duì)革蘭氏陽性菌中的枯草桿菌、耐輻射微球菌有分解作用。對(duì)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。
應(yīng)用領(lǐng)域
1. 溶菌酶是一種無毒、無副作用的蛋白質(zhì),又具有一定的溶菌作用,因此可用作天然的食品防腐劑。現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)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(shí)直接或間接地促進(jìn)腸道中雙歧桿菌的增殖。
2. 溶菌酶作為一種存在于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,醫(yī)用溶菌酶其適應(yīng)癥為出血、血尿、血痰和鼻炎等。
3. 溶菌酶具有破壞細(xì)菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的功能,以此酶處理G+細(xì)菌得到原生質(zhì)體,因此,溶菌酶是基因工程、細(xì)胞工程中細(xì)胞融合操作必不可少的工具酶。
機(jī)理
溶菌酶能有效地水解細(xì)菌細(xì)胞壁的肽聚糖,其水解位點(diǎn)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(xì)菌細(xì)胞壁的主要成份,它是由NAM、NAG和肽“尾”(一般是4個(gè)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(shù)幾個(gè)氨基酸)連接,NAM、NAG、肽“尾”與肽“橋”共同組成了肽聚糖的多層網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),作為細(xì)胞壁的骨架,上述結(jié)構(gòu)中的任何化學(xué)鍵斷裂,皆能導(dǎo)致細(xì)菌細(xì)胞壁的損傷。對(duì)于革蘭氏陽性菌(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(xì)胞壁中肽聚糖含量不同,G+細(xì)菌細(xì)胞壁幾乎全部由肽聚糖組成,而G-細(xì)菌只有內(nèi)壁層為肽聚糖,因此,溶菌酶對(duì)于破壞G+細(xì)菌的細(xì)胞壁較G-細(xì)菌強(qiáng)。
使用
雞蛋清溶菌酶作為溶菌酶類的典型代表,是一種穩(wěn)定的蛋白質(zhì),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(chǎn)情況而定。
儲(chǔ)存
建議在陰涼干燥的環(huán)境下避光保存,儲(chǔ)存溫度:零度以下。
貯藏過久或貯藏條件不利,會(huì)使酶活不同程度的降低;如溫度濕度過高,則需要在使用時(shí)適當(dāng)?shù)脑黾邮褂昧俊?/div>
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舉例
尿液中含量
尿溶菌酶原理
溶菌酶來自單核細(xì)胞、中性粒細(xì)胞,是一種能溶解某些細(xì)菌的酶類。可酵解革蘭陽性球菌壁上的乙酰氨基多糖成分,使細(xì)胞壁破裂。其分子量為14000萬~15000,可從腎小球基底膜濾出,90%以上可被腎小管重吸收,所以尿液中很少或無溶菌酶。用一種細(xì)菌懸液作為基質(zhì),加入待測(cè)標(biāo)本后保溫一定時(shí)間,如標(biāo)本中含溶菌酶,則細(xì)菌被溶解,細(xì)菌懸液濁度下降或變清,可用光電比濁法測(cè)其濁度變化,或用平皿法測(cè)定其溶菌圈的大小。
尿溶菌酶參考值
尿液中濃度為0~2mg/L。
臨床意義
①腎小管疾病:如炎癥、中毒時(shí),因腎小管損害,重吸收減少,尿溶菌酶升高;
②判斷預(yù)后:急性腎小管壞死時(shí),尿溶菌酶升高,若逐漸升高并持續(xù)不下降,小管功能恢復(fù)較差。慢性腎炎、慢性腎衰竭時(shí),尿溶菌酶也升高;
③急性單核細(xì)胞白血病時(shí),血清溶菌酶含量增加,超過腎小管重吸收的能力,尿內(nèi)溶菌酶可升高。免責(zé)聲明:本資料來源于網(wǎng)絡(luò),如果侵犯了你的版權(quán)或其他權(quán)利,請(qǐng)通知我及時(shí)刪除。
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