溶菌酶知識(shí)課件范本學(xué)習(xí)培訓(xùn)模板課件

1、第5章 溶菌酶溶菌酶(Lysozyme) EC 3.2.1.17，又稱細(xì)胞壁溶解酶(nuramidase)，可作用于微生物細(xì)胞壁的水解酶。可以水解細(xì)菌細(xì)胞壁肽聚糖中的-1，4糖苷鍵具有消化分解細(xì)菌抑制外源微生物生長(zhǎng)目前已被用作研究蛋白功能、性質(zhì)以及分子進(jìn)化的模型溶菌酶存在廣泛1907 年 對(duì)枯草芽孢桿菌產(chǎn)生的溶解因子進(jìn)行了研究1922年，弗萊明發(fā)現(xiàn)并命名了溶菌酶1936年，麥耶(Meyer)等人發(fā)表了關(guān)于精制溶菌酶的報(bào)告。1945年，奧爾德頓(Alderton)采用膨土巖吸附，從雞卵蛋白中得到了收率高、結(jié)晶好的溶菌酶，次年又開(kāi)發(fā)了直接結(jié)晶法，獲得溶菌酶的結(jié)晶。集中在基礎(chǔ)科學(xué)的研究對(duì)新型抗生素替

2、代品的開(kāi)發(fā)研究溶菌酶是生物體內(nèi)重要的非特異性免疫因子，具有與抗生素不同的抗菌機(jī)制，在抑殺病原體的同時(shí)不易產(chǎn)生抗藥性溶菌酶以其無(wú)毒、無(wú)害、無(wú)殘留、抗菌譜廣、活性穩(wěn)定、安全性高等優(yōu)良的抗菌特性，逐漸受到科研人員青睞并應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)。分類按來(lái)源分為動(dòng)物溶菌酶蛋清溶菌酶植物溶菌酶微生物產(chǎn)生的溶菌酶噬菌體產(chǎn)生的溶菌酶按作用細(xì)胞壁不同分為細(xì)菌細(xì)胞壁溶菌酶真菌細(xì)胞壁溶菌酶作用機(jī)制溶菌酶具有分解細(xì)菌細(xì)胞壁中肽聚糖的作用。細(xì)菌的細(xì)胞壁胞壁質(zhì)是由N-乙酰氨基葡萄糖及-乙酰胞壁酸交替組成的多聚物,胞壁酸殘基上可以連接多肽,稱為肽聚糖。N-乙酰胞壁酸和N-乙酰葡萄糖胺交替組成的聚合物CONHCONH CO NHCO

3、NH多肽肽聚糖N-乙酰胞壁酸和N-乙酰葡萄糖胺之間的b1,4糖苷鍵溶菌酶作用位點(diǎn)：酶的活性中心：肽鍵中第35位的谷氨酸和第52位的天門冬氨酸構(gòu)成的活性部位酶的基本性質(zhì)溶菌酶在酸性pH下是穩(wěn)定的，此時(shí)100的加熱對(duì)溶菌酶僅有很小的活性損失。堿性條件不穩(wěn)定堿很容易破壞酶活性，當(dāng)處于堿性 pH 值范圍時(shí)，溶菌酶的熱穩(wěn)定性就很差抑菌性質(zhì)不同來(lái)源的溶菌酶有不同的溶菌特性不同的細(xì)菌具有不同的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)雞蛋清溶菌酶其它禽類蛋清溶菌酶人溶菌酶和哺乳類動(dòng)物溶菌酶植物溶菌酶微生物產(chǎn)生的溶菌酶細(xì)菌噬菌體產(chǎn)生的溶菌酶溶菌酶生物學(xué)功能殺菌免疫功能消化功能防腐保鮮功能Sung 等研究了溶菌酶在蛋清、碎牛肉、牛肉中的作用，

4、發(fā)現(xiàn)溶菌酶作為食品添加劑能有效抑制蠟樣芽胞桿菌、枯草芽孢桿菌、短小芽孢桿菌和炭疽桿菌在上述食物中的繁殖商品化的酶制劑雞蛋清溶菌酶雞蛋清中約含有0.3的溶菌酶，分子量為14，000，等電點(diǎn)為11.1，最適溶菌溫度為50，最適pH值為7?；瘜W(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，當(dāng)pH值在1.211.3范圍內(nèi)劇烈變化時(shí)，其結(jié)構(gòu)仍穩(wěn)定不變，遇熱時(shí)該酶也很穩(wěn)定，在pH47的范圍內(nèi)，100處理lmin，仍保持原酶活性。但在堿性環(huán)境中，該酶對(duì)熱穩(wěn)定性較差。一級(jí)結(jié)構(gòu)由129個(gè)氨基酸殘基組成的一條多肽鏈，其穩(wěn)定性主要是4對(duì)二硫鍵、氫鍵及疏水鍵相互作用。人溶菌酶的溶菌活性比雞蛋清溶菌酶高3倍溶菌酶活力測(cè)定 稱溶壁微球菌15mg ，加入

5、pH 值6.2 0.1mol/L磷酸緩沖液2mL，研磨成勻漿，用同一緩沖液定容至 100mL，配成A450nm 為0.60.7的懸浮液，于30保溫。吸取2.5mL至比色杯，加入0.1mL 酶液，測(cè)定2min內(nèi)A450nm的變化（以0.1mol/L磷酸緩沖液調(diào)零點(diǎn)），每30S記錄一次讀數(shù)。酶活力計(jì)算1個(gè)酶活力單位（U）定義為：在本實(shí)驗(yàn)條件下，以每分鐘光吸收值下降0.001所需的酶量。酶活力（U/mL）=A450nm/（2min 0.0010.1mL）稀釋倍數(shù)式中，A450nm為2min 內(nèi)的光吸收值。溶菌酶的應(yīng)用溶菌酶是一種無(wú)毒、無(wú)副作用的蛋白質(zhì)，具溶菌作用。在干燥條件下，溶菌酶可以長(zhǎng)期在室溫存

6、放, 其純品為白色或微黃色，呈黃色的結(jié)晶體或無(wú)定形粉末，無(wú)臭，味甜，易溶于水，易遭堿破壞，不溶于丙酮和乙醚。溶菌酶已成為研究非常有力的工具酶；在醫(yī)療抗菌消炎；食品殺菌防腐作用，具有應(yīng)用價(jià)值。溶菌酶作為食品添加劑在乳制品中的應(yīng)用溶菌酶在人乳中含量最高，是牛乳的3000倍，是山羊乳的1600倍，溶菌酶是嬰兒生長(zhǎng)發(fā)育必需的抗菌蛋白，可增加免疫力，特別是對(duì)早產(chǎn)嬰兒有預(yù)防體重減輕，預(yù)防消化器官疾病，增加體重的功效。在人工喂養(yǎng)或食用母乳不足的嬰兒食品中添加溶菌酶是非常必要的。牛奶人乳化溶菌酶可以促進(jìn)腸道雙岐桿菌增殖，每噸牛奶加入0.050.1g溶菌酶，37保溫3d，可使牛奶中雙歧桿菌的含量與人奶無(wú)顯著差別

7、，從而保證嬰兒腸道內(nèi)雙歧桿菌的良好增殖。全世界的乳酪產(chǎn)業(yè)(除北美)都在使用溶菌酶，在半硬干酪中加入0.001%的溶菌酶，可防止香味物質(zhì)丁酸的損失，在中期、長(zhǎng)期熟化奶酪中，可以防止后期起泡，以及奶酪風(fēng)味變化。德國(guó)在半硬奶酪的生產(chǎn)中使用溶菌酶，阻止如酪梭桿菌的作用所引起的脹氣。在葡萄酒發(fā)酵過(guò)程中，主要的發(fā)酵菌是乳酸菌(LAB)和酵母菌（AF） 。如果LAB的含量過(guò)高，會(huì)產(chǎn)生過(guò)量的乙醇、生物胺(主要是組胺)、丙烯醛、多糖，從而對(duì)葡萄酒造成諸如高揮發(fā)酸度、苦味等感官缺陷。采用SO2控制LAB的生長(zhǎng)是從古至今一直沿用的傳統(tǒng)方法。但SO2對(duì)人體產(chǎn)生一定的毒性。且具有非專一性抗菌活性，除抑制LAB外，還抑制

8、酵母。在葡萄酒發(fā)酵中應(yīng)用雞蛋清溶菌酶只作用于LAB，對(duì)AF沒(méi)有影響。在葡萄酒生產(chǎn)中，在葡萄原汁中加入100150g/kg的溶菌酶對(duì)LAB的生長(zhǎng)即刻被抑制，AF不會(huì)停滯或延緩，起預(yù)防調(diào)控作用。在接種乳酸菌的黑比諾酒中，酒精發(fā)酵完成后的第15d，乳酸菌密度達(dá)到1108菌落形成單位，但如果加入溶菌酶，則抑制了乳酸菌的生長(zhǎng)。起到了保護(hù)葡萄酒作用和微生物穩(wěn)定作用蘿卜溶菌酶對(duì)葡萄酒泡沫等的影響葡萄酒泡沫的持久性是品質(zhì)的重要性質(zhì)之一。加入溶菌酶后，加州葡萄酒發(fā)泡能力提高了21%，夏敦埃酒提高了3%。溶菌酶可以提高葡萄酒泡沫的持久性。溶菌酶還可作為料酒和葡萄酒的澄清劑，使用量為0.0050.05。啤酒過(guò)濾除雜

9、菌溶菌酶作為防腐保鮮劑在果汁、茶飲料生產(chǎn)上應(yīng)用常規(guī)殺菌方法處理后對(duì)其品質(zhì)和風(fēng)味影響很大，而溶菌酶的殺菌和其在酸性溶液中較穩(wěn)定的特性，使其在解決這一問(wèn)題上有很大的潛力。在pH6.07.5的飲料和果汁中加入一定量的溶菌酶具有較好的防腐作用。在糕點(diǎn)上的應(yīng)用特別是含奶油的糕點(diǎn)容易腐敗，在其中加入溶菌酶可起到一定的防腐作用。 日本清酒用溶菌酶代替水楊酸防腐清酒酒精含量為1517，大部分微生物不能存活，但火落菌的乳酸菌則能生長(zhǎng)，并能引起產(chǎn)酸和產(chǎn)生不愉快嗅味。過(guò)去加水楊酸作防腐劑，但水楊酸有一定的毒性，已逐漸被取消使用，目前日本已成功地使用雞蛋蛋清溶菌酶代替水楊酸作為防腐劑，其加入量為15mgkg。在低度酒

10、方面的應(yīng)用在奶酪生產(chǎn)中，溶菌酶能抑制污染菌引起的丁酸發(fā)酵，這種特性為一般防腐劑不能達(dá)到的。用于乳制品防腐，尤其適用于巴氏殺菌奶，能有效地延長(zhǎng)其保存期，由于溶菌酶具有一定的耐高溫性能，也適用于超高溫瞬時(shí)殺菌奶。添加量為300600g/mL，其方法為包裝前加入。在奶酪和乳制品生產(chǎn)中使用 用于低溫肉制品的保鮮將其添加到原料肉中可以延長(zhǎng)低溫肉制品保鮮期一倍以上。并可耐受低溫加熱(80左右)而不變性， 使用濃度為0.010.05。溶菌酶、乳酸菌肽和山梨酸鉀的配合性使用，經(jīng)30d冷藏，各項(xiàng)指標(biāo)均能基本保持鮮肉的商品狀態(tài)，保鮮效果良好。用于水產(chǎn)類熟制品、肉類制品的防腐和保鮮作為魚丸等水產(chǎn)類熟制品和香腸、紅腸

11、等肉類熟制品的防腐劑。只要將一定濃度(通常為0.05)的溶菌酶溶液噴灑在水產(chǎn)品或肉類上，就可起到防腐保鮮的作用。用于新鮮海產(chǎn)品和水產(chǎn)品的保鮮把一定濃度的溶菌酶溶液噴灑在水產(chǎn)品上，就可以起到防腐保鮮的效果。蝦、魚、蛤蠣等在含甘氨酸（0.1M）、溶菌酶（0.05%）和食鹽（3%）的溶液浸漬5min，瀝干，5度保存9天后無(wú)異味、無(wú)色澤變化。溶菌酶在包裝工業(yè)中的應(yīng)用 溶菌酶可以固定于一些包裝紙上，如濕墻紙和玻璃紙上，應(yīng)用于醫(yī)院手術(shù)室及食品包裝。溶菌酶配制(23)的酶液，噴灑于包裝紙上或?qū)b紙浸入酶液(23h)，取出在5060條件下烘干(酶活力基本不喪失)，用處理好的包裝紙包裝煮熟的大豆和新蒸的饅頭，

12、結(jié)果用溶菌酶處理過(guò)的紙包裝可延長(zhǎng)近1周的時(shí)間不變味，而用普通紙包裝1d就會(huì)變味(常溫下)發(fā)粘。其他食品中的保鮮在生面條、花生醬、色拉等食品中，加入溶菌酶均可以起到良好的防腐保鮮作用。在應(yīng)用溶菌酶作為食品防腐劑時(shí)，要注意到酶的專一性，對(duì)于酵母、霉菌和革蘭氏陰性菌等引起的腐敗變質(zhì)，雞蛋清溶菌酶不能起到防腐作用。蘿卜溶菌酶但溶菌酶有良好的配伍性，可與其他添加劑(如植酸、甘氨酸、聚合磷酸鹽等)復(fù)配使用，可大大提高其防腐保鮮的效果。用于制備細(xì)胞浸提物酵母膏是發(fā)酵工業(yè)中用量最多的一類培養(yǎng)基成分，目前大多是采用自溶法或酶解方法用溶菌酶水解微生物細(xì)胞壁，以提取細(xì)胞內(nèi)含物用溶菌酶制備酵母膏，提高浸膏量的收率，縮短酵母膏的制備時(shí)間。用溶菌酶從酵母細(xì)胞中制備呈味物質(zhì)，有些溶菌酶中除了含有溶菌酶的活性外，還可能含有分解酵母細(xì)胞中的