文档介绍：蛋清溶菌酶的研究
1 前言
溶菌酶
溶菌酶(Lysozyme, EC) 又称细胞壁溶解酶(Muramidase)是一种细胞非特异性免疫蛋白,是由英国细菌学家弗莱明(Fleming)在 1 92 2年在人的眼泪、唾液中发现的。广泛存在于生物体的体液和组织液中,包括植物汁液、动物分泌液、人的眼泪、唾液、乳汁、禽蛋及部分细菌中。其中人溶菌酶的活性是最高的,大约为鸡蛋清溶菌酶酶活力的3倍。但是蛋清中溶菌酶含量最丰富,约为 %-%左右,而且蛋清来源广泛,因此多数商品溶菌酶是从蛋清中提取的。它是一种作用于微生物细胞壁的胞壁质水解酶,根据作用的微生物的种类不同,可分为细菌细胞壁溶菌酶和真菌细胞壁溶菌酶。根据作用位点不同,细菌细胞壁溶菌酶可分为:水解肽聚糖主链的 N-乙酰胞壁酸和 N-乙酰葡糖***之间β-1, 4 糖苷键的胞壁质酶作用于肽聚糖侧链酰***键的酰***酶,和作用于肽链尾端的内肽酶,具体见图 1-1。根据来源不同可分为:T4 噬菌体溶菌酶、植物溶菌酶、微生物溶菌酶和动物溶菌酶,其中动物溶菌酶又细分为:C 型(chicken-lysozyme type)、G 型(goose-type)和 I 型(invertebrate-type)溶菌酶。人们根据溶菌酶的溶菌特性,将其应用于医疗、食品防腐及生物工程中,特别是在食品防腐方面,以代替化学合成的食品防腐剂,具有一定的潜在应用价值。本文中选取来源于鸡蛋清中的溶菌酶即 C 型溶菌酶。
图 1-1 胞壁质水解酶的类型及其水解位点
Fig 1-1 Types of Murein hydrolases and their catalytic sites on peptide.

%的溶菌酶,可分解溶壁小球菌、芽孢杆菌等革兰氏阳性菌,但对革兰氏阴性菌基本上不起作用。当有EDTA存在时,某些革兰氏阴性菌也可以被该酶分解。
鸡蛋清溶菌酶是动植物中溶菌酶的典型代表,也是目前了解最清楚的溶菌酶之一。此酶为白色、无臭结晶粉末,味甜,易溶于水,遇碱易破坏,不溶于***、***中。蛋清溶菌酶占蛋清总蛋白的 %~%,由 18 种 129 个氨基酸残基组成,分子量为 kDa,等电点为 ,最适温度为 50 ℃,最适 pH 值为 6~7,其化学性质非常稳定,在 ~ 范围内剧烈变化时,结构仍稳定不变。遇热也比较稳定,在 pH4~7、100 ℃处理 1 min 后活性基本不变,是一种稳定的碱性蛋白质,但在碱性条件下热稳定性较差。

蛋清溶菌酶的构象比较复杂,α-螺旋仅占 25%,同时存在着伸展的β-片层结构,其分子是由 129 个氨基酸残基排列构成的单一肽链,溶菌酶的分子结构见图 1-2。
图 1-2 溶菌酶的分子结构示意图
Figure 1-2 Molecule structure of Lysozyme.
它具有 4 对二硫键(6Cys–127Cys, 30Cys–115Cys, 64Cys–80Cys 和 76Cys–
94Cys),这几对二硫键在经变性剂或热处理后均能保持稳定,但是很容易被还原剂破坏溶菌酶的活性位点为 35 位的谷氨酸(Glu35)和 52 位的天冬氨酸(Asp52)。一般认为蛋清溶菌酶具有胞壁质酶活性,即通过活性中心 Glu35 和 Asp52 的作用,催化水解 N-乙酰胞壁酸和 N-乙酰葡萄糖***之间的β-1, 4 糖苷键。Glu35 作为糖苷键的质子供体,剪切底物的 C-O-C 键,Asp52 处在一个明显的极性环境中,参与生成糖基酶中间体,然后与水分子发生反应,水解生成产物。溶菌酶通过此胞壁质酶活性,破坏细胞壁的肽聚糖,导致细菌细胞壁的逐渐瓦解,内容物外流,从而最终导致菌体死亡。

溶菌酶在食品工业上的应用
①溶菌酶用于水产类熟制品、肉类制品的防腐和保鲜
溶菌酶可作为鱼丸等水产类熟制品和香肠、红肠等肉类熟制品的防腐剂。只要将一定浓度(%)的溶菌酶溶液喷洒在水产品或肉类上,就可起到防腐、保鲜的作用。
②用于新鲜海产品和水产品的保鲜
%的溶菌酶和3%的食盐溶液中浸渍5min后,沥去水分,进行常温或冷藏贮存,均可延长其贮存时间。
③在糕点和饮料上的应用
在糕点中加入溶菌酶,可防止微生物的繁殖,特别是含奶油的糕点容易***,在其中加入溶菌酶也可起到一定的防腐作用。~。
④在保健食品添加剂上的应用
溶菌酶是高盐基蛋白质,具有一定的保健作用;有抗感染及抗生素效力增强作用,有血液