溶菌酶
溶菌酶

前景与展望: 溶菌酶是一种小分子碱性蛋白,长期以来一直被作 为一种"模型"体系,用于研究蛋白质的空间构象、 酶动力学及其与分子进化、分子免疫间的关系。 溶菌酶具有分解细菌细胞壁中的肽聚糖的特殊作 用,因而起着防腐和杀菌作用,同时溶菌酶是高盐 基蛋白质,具有一定保健作用,而且与植酸、聚合 磷酸盐、甘氨酸等结合使用,可大大提高其防腐效 果
简介:
溶菌酶(lysozyme)又称胞壁质(muramidase) 或N-乙酰胞壁质聚糖水解酶,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 酶还可与带负电荷的病毒蛋白直接结合,与DNA、 RNA、脱辅基蛋白形成复盐,使病毒失活。因此, 该酶具有抗菌、消炎、抗病毒等作用。
制备原理:
溶菌酶广泛存在于动植物及微生物体内,鸡蛋(含量约为 2%~4%)和哺乳动物的乳汁是溶菌酶的主要来源,目前, 溶菌酶仍属于紧销的生化物质,广泛应用于医学临床,具 有抗感染、消炎、消肿、增强体内免疫反应等多种药理作 用。 溶菌酶常温下在中性盐溶液中具有较高天然活性 ,在中 性条件下溶菌酶带正电荷,因此在分离制备时,先后采用 等电点法,D152型树脂柱层析法除杂蛋白,再经Sephadex G-50层析柱进一步纯化。最后用SDS-PAGE鉴定为一条带。 采用福林酚法测蛋白含量,分光光度法测定酶活性。
步骤: 蛋清溶菌酶分离提取步骤
溶菌酶活力测定
变性与等 电点选择 性沉淀
丙烯酸处 理
乙二醇浓缩
Sephade x G-50 柱层析
蛋清溶菌酶分离提取步骤
取上述各待测酶液稀释30~50倍,进行酶活测定。 用微量进样器取酶液样品10μ L,加入0.5mL 的 0.5mol/L 磷酸缓冲液(pH6.5),混合均匀,37℃ 预热2min,然后加入同样已预热过的菌悬液0.5mL。 37℃保温反应15min 后,用2mL 乳化剂停止反应。 反应液经3000r/min 离心10min,取清液在721型 分光光度计上进行比色(540nm)。空白管用磷酸缓 冲液替代样液。
溶菌酶知识

溶菌酶的研究前景
溶菌酶的作用机制研究
深入探究溶菌酶的作用机制,有助于发现新的溶菌酶种类和功能,为应用研究提供更多可能性。
溶菌酶的基因工程研究
基因工程技术的发展为溶菌酶的研究提供了新的手段,通过基因工程方法改良溶菌酶的性能,提高其稳定性和活性。
溶菌酶的抗菌作用研究
溶菌酶的抗菌作用研究可以为开发新型抗菌药物提供理论基础,有助于解决当前抗生素滥用和耐药性问题。
溶菌酶可以裂解细菌细胞壁,杀死多种革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌,包括金黄 色葡萄球菌、大肠杆菌、志贺氏菌等。
溶菌酶的抗菌作用主要通过裂解肽聚糖中的N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸之间 的β-1,4糖苷键,破坏细菌细胞壁,导致细菌溶解死亡。
溶菌酶的抗肿瘤作用
溶菌酶能够激活机体免疫系统,诱导肿瘤细胞凋亡,抑制肿 瘤细胞的生长和扩散。
溶菌酶知识
xx年xx月xx日
目录
• 溶菌酶简介 • 溶菌酶的生物活性 • 溶菌酶的生产和应用 • 溶菌酶的研究进展 • 溶菌酶的前景展望
01
溶菌酶简介
溶菌酶的定义
溶菌酶是一种能够裂解细菌细胞壁的肽酶。
它具有广谱的抗菌活性,能够破坏细菌细胞 壁,导致细菌溶解死亡。
溶菌酶的发现
溶菌酶最早是在19世纪末由法国微生物学家Jules Bordet发 现。
05
溶菌酶的前景展望
溶菌酶的应用前景
生物医药领域
在生物医药领域,溶菌酶作为 天然的抗菌剂,具有良好的生 物相容性和安全性,可用于药 物开发、医疗器械灭菌等方面
。
食品安全领域
在食品安全领域,溶菌酶可以用 于食品保鲜和防腐,提高食品卫 生质量,保障食品安全。
环保领域
在环保领域,溶菌酶可以用于水处 理、污染治理等方面,提高环保治 理效果。
溶菌酶

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。
溶菌酶的名词解释

溶菌酶的名词解释溶菌酶是一种存在于细菌、动物和植物等生物体内的酶类物质,具有分解细菌细胞壁的能力。
这种酶广泛存在于自然界中,对于维持生态平衡和机体免疫防御方面都起着重要作用。
在这篇文章中,我们将详细探讨溶菌酶的特性、功能和应用。
一、溶菌酶的特性溶菌酶是一种水解酶,主要通过水解β-1,4-糖苷键的酶解作用,切断细菌细胞壁的纤维素和肽聚糖链。
溶菌酶可以依据其作用对象分为两类:1)内源性溶菌酶:存在于许多生物体内,如人体分泌的唾液、眼泪、鼻涕中,以及动物和植物体内的细胞和体液中;2)外源性溶菌酶:来自于环境中,如一些细菌和真菌分泌的溶菌酶。
溶菌酶的分子量通常在10,000至20,000道尔顿之间,具有抗菌谱较广的特点。
它是一种相对稳定、热稳定性较好且在酸性条件下活性仍保持较高的酶类物质。
二、溶菌酶的功能溶菌酶在生物体内扮演着重要的角色,具有多种功能。
1)免疫防御:溶菌酶在机体免疫系统中起到重要的作用。
当细菌感染机体时,免疫细胞会释放溶菌酶来破坏细菌的细胞壁,从而抑制其生长和扩散。
这对于维持机体的免疫稳态具有至关重要的意义。
2)消化道健康:人体消化道中存在着多种细菌,其中一些是有益的菌群。
溶菌酶可以促进这些有益菌的生长和繁殖,维护消化道健康。
同时,它还能降低有害菌在消化道内的数量,减少感染和疾病的风险。
3)食品工业应用:由于溶菌酶对细菌具有特异性的杀菌作用,它在食品工业中具有广泛的应用前景。
比如,将溶菌酶应用于食品加工中,可以延长食品的保质期,改善产品的质量和卫生安全性。
三、溶菌酶的应用溶菌酶的研究和应用领域非常广泛,涉及生物医药、食品工业、环境科学等多个领域。
1)生物医药领域:溶菌酶已被广泛应用于临床医学中,特别是在抗生素研发和治疗上。
由于细菌在抗生素中产生耐药性的情况日益严重,溶菌酶作为一种具有独特杀菌作用的物质,被认为是改善抗生素疗效的有力补充。
此外,溶菌酶还可用于细菌感染的快速诊断和疗效评估。
2)食品工业领域:溶菌酶在食品加工过程中的应用正在得到重视。
高考溶菌酶常考知识点

高考溶菌酶常考知识点溶菌酶是一种可以破坏细菌细胞壁的酶类物质。
在高考生物考试中,溶菌酶是一个常见的知识点。
本文将介绍溶菌酶的基本概念、作用机理、应用领域以及相关实验方法。
一、溶菌酶的基本概念溶菌酶也被称为葡萄球菌溶菌酶,是一种能够裂解葡萄球菌细胞壁的酶类物质。
它主要存在于人类和动物体内的各种组织和分泌物中,是一种天然的防御机制。
溶菌酶是由细菌、真菌、植物和动物等生物体产生的一类酶,具有广泛的生物学活性。
二、溶菌酶的作用机理溶菌酶的作用机理主要是通过破坏细菌细胞壁而导致细菌死亡。
它能够降低细菌细胞壁的完整性,导致内部渗漏和细胞内容物外泄,最终导致细胞溶解。
在免疫防御中,溶菌酶可以识别病原菌细胞壁上的特定抗原,从而发挥抗菌作用。
三、溶菌酶的应用领域溶菌酶在医药领域具有广泛的应用价值。
首先,它可以作为一种抗菌剂用于治疗细菌感染性疾病。
其次,溶菌酶还可以作为一种重要的实验工具,用于细菌分子生物学研究中,如基因工程、DNA重组等领域。
此外,溶菌酶还广泛应用于食品工业、饲料工业、环境保护等领域。
四、溶菌酶相关的实验方法在研究溶菌酶时,有几种常用的实验方法可以用来检测其活性和测定其浓度。
首先是溶菌酶活性的检测,常用的方法有酶活性测定法和酒石酸盐凝胶电泳法。
其次是溶菌酶浓度的测定,常用的方法有比色法、生物学活性测定法和免疫学测定法。
五、总结通过对溶菌酶的基本概念、作用机理、应用领域和相关实验方法的介绍,可以看出溶菌酶在生物学领域中具有重要的研究和应用价值。
对于高考生物考试来说,了解溶菌酶的相关知识点,有助于理解细菌的抵抗机制以及抗菌药物的开发和应用。
同时,掌握溶菌酶相关实验方法,可以对细菌研究提供有力的实验手段。
本文对高考溶菌酶的常考知识点进行了概括性的介绍,希望对广大考生有所帮助。
在备考过程中,建议考生加强对溶菌酶相关知识的学习和理解,注重实验方法的掌握,提高解题能力和实验操作水平。
祝愿各位考生取得优异的成绩!。
高中生物:溶菌酶

溶菌酶
溶菌酶又称胞壁质酶或N-乙酰胞壁质聚糖水解酶,是一种能水解细菌中黏多糖的碱性酶。
溶菌酶主要通过破坏细胞壁中的N■乙酰胞壁酸和N■乙酰氨基葡萄糖之间的p-1,4糖昔键,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。
溶菌酶还可与带负电荷的病毒蛋白直接结合,与DNA、RNA、脱辅基蛋白形成复合体,使病毒失活。
该酶广泛存在于人体多种组织中,鸟类和家禽的蛋清、哺乳动物的泪、唾液、血浆、乳汁等液体,以及微生物也含此酶,其中以蛋清含量最为丰富。
其中根据其来源的不同,可以将其分为四类,分别是植物溶菌酶、动物溶菌酶、微生物溶菌酶以及蛋清溶菌酶。
溶菌酶来自单核细胞、中性粒细胞,是一种能溶解某些细菌的酶类。
可酵解革兰氏阳性球菌壁上的乙酰氨基多糖成分,使细胞壁破裂。
其分子量为14000—15000Da,可从肾小球基底膜滤出,90%以上可被肾小管重吸收,所以尿液中很少或无溶菌酶。
用一种细菌悬液作为基质,加入待测标本后保温一定时间,如标本中含溶菌酶,则细菌被溶解,细菌悬液浊度下降或变清,可用光电比浊法测其浊度变化, 或用平皿法测定其溶菌圈的大小。
溶菌酶

眼泪中的溶菌酶能杀死细胞壁
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溶菌酶的分离与提纯
溶菌酶的纯化
离子交换层析法:离子交换层析(IEC)是基于 待分离物质的酸碱性、极性等差异,它们与离子 交换剂的亲和力不同,通过离子之间的吸附和脱 吸附而将各组分依次从层析柱中洗脱下来,从而 达到分离目的。 聚丙烯层析柱、 CM Sepharose FF(快速羧甲 基琼脂糖凝胶)、 0.5 M NaCl洗脱溶菌酶、用考 马斯亮蓝G-250检测杂蛋白的洗脱情况。
bacteria)]的细胞壁多糖是N-乙酰氨基葡糖(Nacetylglucosamine, NAG)-N-乙酰氨基葡糖乳酸 (N-acetylmuramic acid, NAM)的共聚物,其中 的NAG及NAM通过β-1,4糖苷键而交替排列。溶 菌酶对于破坏G+细菌的细胞壁较G-细菌强。 )
溶菌酶是一种葡糖苷酶,作用底物是几丁质。 溶菌酶的内部几乎全部是非极性的 (nonpolar) 。疏水的相互作用在溶菌酶的 折叠构象中起重要作用。在溶菌酶分子的表 面,有一个比较深的裂缝,其大小恰好能容 纳多糖底物的6个单糖,这是溶菌酶的活性 部位。活性部位所在的裂缝(cleft)正好被6 个糖残基所装满,水解部位只能发生在D-E 之间。
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来源
最早对溶菌酶的研究起于 1907 年发表的枯草芽孢杆菌中的溶解 子,1922年,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。 1937年从卵蛋白中分离出溶菌 酶晶体,揭开了研究溶菌酶的历 史篇章。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。
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应用
溶菌酶在食品工业中的应用
替代有害人体健康的化学防腐剂(如苯甲酸及其 钠盐等),以达到延长食品货架期的目的 溶菌酶可以作为婴儿食品的添加剂,主要用于牛 乳的“人乳化”(尤其在欧洲)。 溶菌酶是一种无毒、无害的高盐基蛋白质,且具 有一定的保健作用,有抗感染和增强抗生素作用 效力,促进血液凝固及止血作用,有组织再生作 用。可以在保健食品中添加一定量以提高保健效 果。
高中生物溶菌酶知识点总结大全

高中生物溶菌酶知识点总结大全溶菌酶是一种在生物体中广泛存在的酶类,它在高中生物课程中占有重要地位,因为其在生物防御机制中的作用以及在科学研究中的应用。
本文将对溶菌酶的结构、功能、分类、生物学意义以及在工业和医学上的应用进行详细的总结。
一、溶菌酶的结构溶菌酶是一种基本不受糖基化影响的酶,其结构主要由氨基酸序列决定。
人类溶菌酶由130个氨基酸残基组成,具有一个明显的β-折叠结构。
这种结构使得溶菌酶能够紧密地结合到细菌细胞壁的多糖上,从而破坏细胞壁的结构完整性。
二、溶菌酶的功能溶菌酶的主要功能是作为生物体的防御机制,对抗外来细菌的侵袭。
它通过水解细菌细胞壁中的N-乙酰胞壁酸和N-乙酰氨基葡萄糖之间的β-1,4-糖苷键,导致细胞壁破裂,细菌最终溶解死亡。
这种抗菌作用对于人体的免疫系统尤为重要,尤其是在皮肤和黏膜表面,溶菌酶能够帮助抵御病原体的入侵。
三、溶菌酶的分类根据溶菌酶的来源和特性,可以将溶菌酶分为几类:1. 鸡蛋溶菌酶:从鸡蛋清中提取,是最常用的溶菌酶之一。
2. 人类溶菌酶:存在于人的唾液、泪液和其他体液中,对维护人体健康起到重要作用。
3. 植物溶菌酶:在某些植物中也发现有溶菌酶的存在,如菠萝和木瓜。
4. 微生物溶菌酶:由某些微生物产生,用于对抗其他微生物。
四、生物学意义溶菌酶在生物体中具有重要的生物学意义。
首先,它是天然免疫系统的一部分,帮助生物体抵御细菌感染。
其次,溶菌酶还能够调节炎症反应,因为它能够影响免疫细胞的活性。
此外,溶菌酶的存在也能够帮助生物体清除死亡的细胞和细胞碎片,维持组织的健康状态。
五、工业和医学应用溶菌酶在工业和医学领域有着广泛的应用。
在工业上,溶菌酶可用于食品保鲜,防止食品变质和延长保质期。
在医学上,溶菌酶可用于治疗某些细菌感染,尤其是在对抗生素有耐药性的细菌面前,溶菌酶提供了另一种治疗选择。
此外,溶菌酶也被用于化妆品和清洁产品中,利用其抗菌特性来保持产品的卫生和安全性。
六、溶菌酶的提取和纯化溶菌酶的提取通常采用物理和化学方法相结合的方式。
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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0
E1%280nm 26.4
93℃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。
溶菌酶对革兰氏阳性菌比较敏感,而革兰氏阴性菌则不敏感,主要是因为这两种细菌的细胞壁结构不同造成的。
前者细胞壁主要由肽聚糖层组成,后者细胞壁含有大量6-D-二乙酰胞壁酸,此物质抑制溶菌酶的活性,另外革兰氏阴性菌中的肽聚糖含量低,且被含脂蛋白、酯多糖和一些疏水多肽的外膜覆盖,具有屏障作用,抑制了酶的活性,所以溶菌酶很难进入革兰氏阴性菌细胞壁的肽聚糖层。
虽然酵母细胞壁中不含肽聚糖,但其表面含有溶菌酶可分解的另一成分——几丁质,这使得溶菌酶对一些酵母菌也有抑制作用。
(四)溶菌酶的提取方法
蛋清和蛋壳中溶菌酶含量较高,是工业上提取溶菌酶的主要来源。
从蛋清中提取溶菌酶的常用方法有传统的直接结晶和沉淀法、离子交换层析法、亲和色谱法、超滤法等。
对鸡蛋中溶菌酶的提取,要求提取工艺不能影响剩余蛋清的质量或功能特性。
1.结晶法
结晶法,又称等电点法盐析法,用5%的氯化钠直接通过结晶法从蛋清中分离溶菌酶。
溶菌酶是一种盐溶性蛋白质,且其等电点在碱性pH范围内,而蛋清中其他蛋白质的等电点都为酸性条件。
利用这一特点,可以先加入盐类如氯化物等使溶菌酶充分溶解,过滤除去不溶性蛋白质,然后调节pH至碱性,降低温度,溶菌酶即以结晶形式慢慢析出,过滤后将结晶体溶于酸图17 -1溶菌酶的抑菌机理性水溶液,许多杂质蛋白形成沉淀析出,而溶菌酶则存留溶液之中;再次将体系pH调节至溶菌酶的等电点,静置结晶,便得到溶菌酶晶体,为
了得到高纯度的蛋白质必须进行多次的复溶和重结晶。
在先前溶菌酶分离过后,可以通过超滤和渗滤技术除去残余在蛋清的盐类。
此法原理简单,操作简便,成本低。
2.离子交换法
鸡蛋清溶菌酶是一种碱性蛋白质,在pH6.5条件下,选择弱酸性阳离子交换树脂吸附,然后用氯化钠或硫酸盐溶液洗脱,经透析再冷冻干燥而得成品。
3.亲和色谱法
将混合液通过吸附剂,酶被专一性吸附,再在一定的条件下将复合物中的吸附剂洗脱掉,能从而到纯净的酶。
这种吸附剂主要有几丁质及其衍生物(如几丁质包埋纤维素、羧甲基几丁质等)、壳聚糖等,应用时一般固定在一定载体上或直接作为柱材。
该法生产的溶菌酶纯度高。
4.超滤法
超滤法是利用膜两侧的压力差,当混合物通过超滤膜,水分、盐类及糖类等小分子透过膜,而溶菌酶等蛋白质大分子物质留在膜内不能透过,从而达到浓缩效果。
超滤膜的膜孔大小要根据被分离物质的相对分子质量大小来选择。
溶菌酶的相对分子质量为14 300ku,而蛋清中其他蛋白质的相对分子质量则在30 000ku以上,因此可选择合适膜孔,溶菌酶全部通过而其他蛋清蛋白质几乎全部截留。
一般情况下,透膜压越高,溶菌酶的纯度相对越高。
它的优点是无相变、操作简单、操作费用低、产品不易失活。
(五)溶菌酶的应用
1.在食品工业中的应用
研究发现溶菌酶能强力分解革兰氏阳性菌中的枯草芽孢杆菌和耐辐射微球菌,蛋清溶菌酶能一定程度地分解大肠杆菌、普通变形菌、副溶血性弧菌等革兰氏阴性菌。
溶菌酶的抑菌溶菌机制使其具有其他防腐剂无法比拟的优点:①特异性强,作用于细菌细胞壁,尤其是革兰氏阳性菌,而不会作用于其他成分;②是一种天然的蛋白质,对人体无毒性。
然而溶菌酶也有一些缺点,如抗菌谱较窄等,使其应用受到限制。
(1)乳制品的防腐保鲜与营养强化
牛乳中溶菌酶含量相对人乳中较少,将溶菌酶添加入牛乳中,不仅可以抑制腐败微生物的生长,调节肠道菌群,还可以直接或间接地促进肠道中双歧杆菌的增殖,不仅可以延长婴儿配方奶粉的保存期,而且可以增强婴儿的免疫力。
在干酪的生产和贮藏中,添加溶菌酶可抑制微生物污染引起的酪酸菌发酵产酸产气,以保证干酪的质量。
(2)肉制品和水产品的防腐
有研究表明,溶菌酶对引起鱼贝类中毒的嗜盐菌中的副溶血性弧菌的溶菌活性,依食盐浓度不同而不同。
当食盐浓度在1%时,溶菌酶有抑菌作用;当食盐浓度为3%--5%时,溶菌酶的抑菌作用反而降低。
用溶菌酶处理活海胆、鱼卵、虾、蛤蛎肉等新鲜水产品,可延长保鲜时间。
(3)其他食品中的保鲜
在生面条、花生酱、色拉等食品中加入溶菌酶均可以起到良好的防腐保鲜作用。
使用时,除注意溶菌酶的浓度外,还要掌握食品的pH、温度、盐的浓度,向食品中添加溶菌酶的时间、方式以及溶菌酶作用的有效条件等。
现在,人们尝试将溶菌酶和其他防腐剂并用,进行防腐试验。
甘氨酸含量达到一定浓度时,能抑制微生物细胞壁的生长,所以和溶菌酶混合使用,防腐效果更好,这在奶油蛋糕、混合粉及冷冻食品上都有一定表现。
2.在医疗上的应用
口腔龋齿病原菌主要是突变链球菌,溶菌酶防止龋齿的效果很明显。
在临床应用上,溶菌酶还可以用于副鼻窦炎、口腔溃疡、扁平苔藓和渗出性中耳炎等疾病的治疗。
此外,溶菌酶做内服剂时,可抑制流行性感冒和腺病毒的生长,抗感染及抗炎症,还具有多种药理作用。
李灿鹏,吴子健主编,蛋品科学与技术,中国质检出版社,2013.04,第275页。