溶菌酶的研究與應(yīng)用

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1、溶菌酶的研究與應(yīng)用本文介紹了溶菌酶的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、分離純化方法、酶活性復(fù)性與活力測(cè)定，以及在食品工業(yè)、生物工程和醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用；并對(duì)利用溶菌酶時(shí)存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析總結(jié)，對(duì)溶菌酶的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望?！　￡P(guān)鍵詞溶菌酶；結(jié)構(gòu)性質(zhì)；分離；純化；酶活力；應(yīng)用　　Q556A1674-6708（2011）46-0109-02　　TheResearchandApplicationofLysozyme　　　　AbstractInthisarticle,thestructure,properties,purification,activitymeasu

2、rementandrenaturationoflysozymearesummarized.Theapplicationoftheenzymeinfoodindustry，biologicalengineeringandmedicineisalsointroduced．Theencounteredproblemsinapplicationoflysozymearepointedout,andthepotentialforfurtherapplicationoflysozymeispredicted．　　Keye；Structurean

3、dProperties；Applications；Purification；EnzymeActivity　　　　溶菌酶，全稱為1，4-β-N-溶菌酶，又稱胞壁質(zhì)酶或粘肽N-乙?；邗Ｋ饷?是一種對(duì)微生物的細(xì)胞壁特別是致病細(xì)菌中的黏多糖具有專門作用的水解酶，通過(guò)切斷N-乙酰胞壁酸和N-乙酰葡萄糖胺之間的β-1，4糖苷鍵聯(lián)結(jié)，解體肽聚糖支架，從而在內(nèi)部滲透壓的作用下使細(xì)胞脹裂，細(xì)菌裂解。溶菌酶還可與帶負(fù)電的病毒蛋白結(jié)合，與DNA、RNA、脫輔基蛋白形成復(fù)鹽，使病毒喪失活性。因此溶菌酶具有抗菌、消炎、殺毒等作用[1-2]。　　由于溶菌

4、酶能夠選擇性地分解微生物的細(xì)胞壁，并且自身沒(méi)有毒害，因此作為一種天然、安全的殺菌劑和防腐劑，在食品工業(yè)、醫(yī)藥制劑、日用化工等行業(yè)被普遍重視。隨著開發(fā)和應(yīng)用研究的進(jìn)一步深入，溶菌酶的發(fā)展前景將會(huì)十分廣闊?！　?溶菌酶的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)　　溶菌酶是一種葡萄糖苷酶，其中雞蛋清溶菌酶是目前研究最清楚的一種溶菌酶，它是由18種129個(gè)氨基酸殘基2200個(gè)原子組成的單肽鏈蛋白質(zhì)，分子量14388~18000[3]。　　純品溶菌酶為粉末狀白色結(jié)晶，無(wú)嗅、味甜，易溶于水、乙醇，不溶于丙酮、乙醚等[4]；在酸性溶液中其化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性均較強(qiáng)，在pH=3

5、，100oC條件下加熱處理45min仍保持活性；在堿性條件下化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，易被破壞，熱穩(wěn)定性也很差[5]?！　?溶菌酶的分離純化方法　　由于溶菌酶的眾多，其分離純化的方法也有多種。目前主要有直接結(jié)晶法、離子交換層析法、親和層析法以及超濾法、膜色譜法和反膠團(tuán)法等?！　?.1直接結(jié)晶法　　結(jié)晶法是提取溶菌酶的傳統(tǒng)方法，原理是在蛋清中加入一定量的中性鹽如氯化物、碘化物或碳酸鹽等鹽類，再調(diào)節(jié)至溶菌酶的等電區(qū)靜置，即可有溶菌酶晶體慢慢析出，而大多數(shù)蛋白質(zhì)卻仍留在溶液中，經(jīng)過(guò)濾得溶菌酶結(jié)晶，通過(guò)重結(jié)晶可獲得精致的溶菌酶?！　〈朔ㄔO(shè)備簡(jiǎn)單、操作

6、容易、投資不大。但由于結(jié)晶過(guò)程中的條件不易控制，且溶菌酶容易失活，影響質(zhì)量；同時(shí)處理后的蛋清不易回收利用，使成本增大?！　?.2離子交換層析法　　離子交換層析法用于溶菌酶分離始于上世紀(jì)8O年代，具有操作簡(jiǎn)便、成本低、效率高的特點(diǎn)，并可重復(fù)使用及實(shí)現(xiàn)大規(guī)模連續(xù)自動(dòng)操作，因此而成為溶菌酶生產(chǎn)的常用方法[7]。　　通常選擇弱酸性陽(yáng)離子交換樹脂進(jìn)行分離。目前用于溶菌酶分離純化的離子交換劑主要有Duolite-464、724、732型弱酸性陽(yáng)離子交換樹脂，D903、D201大孔離子交換樹脂，CM、DEAE-纖維素，羧甲基纖維素（CMC）和羧甲

7、基瓊脂糖，CM．Sephadex陽(yáng)離子交換樹脂，DuoliteC-464樹脂，CM．Toyope．樹脂，大空隙苯乙烯系強(qiáng)堿性陰離子交換吸附樹脂等[6，8]。　　2.3親和層析法　　親和層析法是利用蛋白質(zhì)或酶與其配體之間的專一性親和力，使酶與底物形成復(fù)合物，在一定條件下進(jìn)行分離而得到純凈酶的方法。常用的吸附劑為幾丁質(zhì)及其衍生物，如：幾丁質(zhì)粉、羧甲基幾丁質(zhì)、幾丁質(zhì)包埋纖維素、脫氨幾丁質(zhì)粉、N-?；瘹ぞ厶?、脫氨再生幾丁質(zhì)凝膠等[9]?！　〈朔▽?duì)各種的溶菌酶均可應(yīng)用，對(duì)經(jīng)化學(xué)修飾而失活的溶菌酶也能進(jìn)行分離純化。但僅適用于分離純化微量溶菌酶，

8、大規(guī)模生產(chǎn)尚難以適用?！　?.4超濾　　超濾法是一種新興分離純化技術(shù)，是通過(guò)控制超濾膜孔徑大小，來(lái)濾除雜質(zhì)、水及小分子物質(zhì)，從而達(dá)到分離獲得產(chǎn)物的目的[8]?！　〕瑸V法的優(yōu)點(diǎn)是可以獲得高產(chǎn)量和高純度的產(chǎn)品，將超濾法與結(jié)晶法、離子交換法