耐高溫蛋白質

　　科技名詞定義

　　中文名稱：

　　溶菌酶

　　英文名稱：

　　lysozyme

　　其他名稱：

　　胞壁酸酶(muramidase)

　　定義：

　　編號：EC 3.2.1.17。存在于卵清、唾液等生物分泌液中，催化細菌細胞壁肽聚糖N-乙酰氨基葡糖與N-乙酰胞壁酸之間的1，4-β-糖苷鍵水解的酶。

　　應用學科：

　　生物化學與分子生物學（一級學科）；酶（二級學科）

　　溶菌酶（lysozyme）又稱胞壁質酶（muramidase）或N-乙酰胞壁質聚糖水解酶（N-acetylmuramide glycanohydrlase），是一種能水解致病菌中黏多糖的堿性酶。主要通過破壞細胞壁中的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。

　　中文名稱：溶菌酶

　　中文同義詞：脆壁質酶；雞蛋白；胞壁質酶(N-乙酰胞壁質聚糖水解酶)；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；MUCOPEPTIDE N-ACETYLMURAMOYLHYDROLASE GRADE III；MUCOPEPTIDE N-ACETYLMURAMOYLHYDROLASE GRADE VI: CHLORIDE；MURAMIDASE；MURAMIDASE GRADE III[1]

　　CAS號：12650-88-3

　　EINECS號： 235-747-3[2]

　　分子式：無

　　分子量：14000左右

　　EINECS號：235-747-3

　　相關類別：發酵劑；Enzymes；酶；生化試劑；生物化學品。

　　分子結構圖：

　　性質

　　儲存條件：2-8°C

　　form：powder

　　color：white

　　危險品標志B

　　安全說明23-24/25-22

　　WGK Germany3

　　RTECS號 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。

　　穩定性：酸性介質中可穩定存在，堿性介質中易失活；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。

　　編輯本段生產

　　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，經透析后冷凍干燥得產品。

　　編輯本段制備

　　溶菌酶是采用生物工程技術進行克隆、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。它富含堿性氨基酸，有4對二硫鍵維持酶構型，是一種堿性蛋白質，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。

　　溶菌酶在等電點以下較廣泛的pH值范圍內，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，用蒸餾水反復洗去黏附的卵蛋白，然后將樹脂裝入柱內，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。

　　編輯本段優點

　　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．溶菌酶可被冷凍或干燥處理，且活力穩定；

　　4．溶菌酶適宜pH5.3~6.4，可用于低酸性食品防腐；

　　5．溶菌酶生產成本較低；

　　6．溶菌酶的抗菌譜較廣，不僅局限于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。

　　編輯本段應用

　　醫學應用

　　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。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制藥有消炎消痔、治感冒、皮膚病及眼、鼻、喉等用藥.

　　食品應用

　　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。

　　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。現已廣泛應用于水產品、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，目前醫用溶菌酶其適應癥為出血、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。

　　編輯本段機理

　　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，溶菌酶對于破壞G+細菌的細胞壁較G-細菌強。

　　編輯本段使用

　　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。

　　編輯本段儲存

　　建議在陰涼干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。

　　編輯本段舉例

　　尿液中含量

　　尿溶菌酶原理

　　溶菌酶來自單核細胞、中性粒細胞，是一種能溶解某些細菌的酶類。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。用一種細菌懸液作為基質，加入待測標本后保溫一定時間，如標本中含溶菌酶，則細菌被溶解，細菌懸液濁度下降或變清，可用光電比濁法測其濁度變化，或用平皿法測定其溶菌圈的大小。

　　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，因腎小管損害，重吸收減少，尿溶菌酶升高；

　　②判斷預后：急性腎小管壞死時，尿溶菌酶升高，若逐漸升高并持續不下降，小管功能恢復較差。慢性腎炎、慢性腎衰竭時，尿溶菌酶也升高；

　　③急性單核細胞白血病時，血清溶菌酶含量增加，超過腎小管重吸收的能力，尿內溶菌酶可升高。[3]