溶菌酶：一种多功能的天然酶类及其在乳品加工中的应用

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溶菌酶：一种多功能的天然酶类及其在乳品加工中的应用

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来源

http://www.360doc.com/content/25/0204/20/10961883_1146020552.shtml

溶菌酶（Lysozyme）是一种能够水解细菌中黏多糖的碱性酶，广泛存在于人体多种组织中，如唾液、泪液、血浆、尿、乳汁等。它不仅具有抗菌和抗病毒作用，还能增强免疫力，参与组织修复。在食品工业中，溶菌酶作为一种天然防腐剂，具有广阔的应用前景。

基本特性

化学性质：溶菌酶是一种碱性酶，其等电点约为pH10.5～11.0。
分子结构：溶菌酶分子呈椭球状，其活性中心位于凹面裂缝处。
稳定性：溶菌酶在pH1.5～11.5范围内均较稳定，具有耐热性，在100℃处理1min不失活。

作用机制

溶菌酶主要作用于革兰氏阳性菌，对部分革兰氏阴性菌、噬菌体、病毒、支原体等也有作用。它通过破坏细菌细胞壁的肽聚糖骨架，导致细胞壁破裂，内容物逸出而使细菌溶解。此外，溶菌酶还能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。

生理功能

抗菌作用：溶菌酶是机体固有免疫的重要组成部分，具有破坏细菌细胞壁的功能，从而杀死细菌。
抗病毒作用：溶菌酶能与带负电荷的病毒蛋白结合，使病毒颗粒裂解。
增强免疫力：溶菌酶作为一种机体非特异性免疫因子，能增强抗生素和其他免疫因子的抗菌效果。
参与组织修复：溶菌酶能加速组织中坏死细胞的脱落，为组织修复创造条件。

机理

溶菌酶能有效地水解细菌细胞壁的肽聚糖，其水解位点是N-乙酰胞壁酸(NAM)的1位碳原子和N-乙酰葡萄糖胺(NAG)的4位碳原子间的β-1.4糖苷键。肽聚糖是细菌细胞壁的主要成份，它是由NAM、NAG和肽“尾”(一般是4个氨基酸)组成，NAM与NAG通过β-1.4糖苷键相连，肽“尾”则是通过D-乳酰羧基连在NAM的第3位碳原子上，肽尾之间通过肽“桥”(肽键或少数几个氨基酸)连接，NAM、NAG、肽“尾”与肽“桥”共同组成了肽聚糖的多层网状结构，作为细胞壁的骨架，上述结构中的任何化学键断裂，皆能导致细菌细胞壁的损伤。对于革兰氏阳性菌（G+），如藤黄微球菌、枯草杆菌或溶壁微球菌等，与革兰氏阴性菌(G-)，如大肠杆菌、变形杆菌、痢疾杆菌、肺炎杆菌等，其细胞壁中肽聚糖含量不同，G+细菌细胞壁几乎全部由肽聚糖组成，而G-细菌只有内壁层为肽聚糖，因此，溶菌酶对于破坏G+细菌的细胞壁较G-细菌强。

优点

溶菌酶是很稳定的蛋白质，有较强的抗热性。蛋清溶菌酶是C型，是已知的最耐热的酶；
溶菌酶不会因为有机溶剂的处理而失活，当转移到水溶液中时，溶菌酶的活力可全部恢复；
溶菌酶可被冷冻或干燥处理，且活力稳定；
溶菌酶适宜pH5.3~6.4，可用于低酸性食品防腐；
溶菌酶生产成本较低；
溶菌酶的抗菌谱较广，不仅局限于G- 菌，对部分G+菌也有抑制效果；
溶菌酶作为防腐剂安全性高。溶菌酶是一种天然蛋白质，1992年FAO/WTO 的食品添加剂协会已经认定溶菌酶在食品中应用是安全的。

贮藏

建议在阴凉干燥的环境下避光保存，储存温度：零度以下。贮藏过久或贮藏条件不利，会使酶活不同程度的降低；如温度湿度过高，则需要在使用时适当的增加使用量。

在乳品中的应用

它对革兰阳性菌、好氧性孢子形成菌、枯草杆菌、地衣型芽孢杆菌等都有抗菌作用，而对没有细胞壁的人体细胞不会产生不利影响。因此，适合于各种食品的防腐。另外，该酶还能杀死肠道腐败球菌，增加肠道抗感染力，同时还能促进婴儿肠道双歧乳酸杆菌增殖，促进乳酪蛋白凝乳利于消化，所以又是婴儿食品、饮料的良好添加剂。

在乳品加工中，溶菌酶主要用作防腐剂，能够杀死或抑制乳制品中的微生物，对人体完全无毒、无副作用，具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤的功效，是一种安全的天然防腐剂，它的主要功用是水解细菌细胞壁，在细胞内，则对吞噬后的病原菌起破坏作用，其最有效浓度为0.05%。与植酸、聚合磷酸盐、甘氨酸等配合使用，可提高其防腐效果，延长乳制品的保质期。

现已广泛应用于水产品、肉食品、蛋糕、清酒、料酒及饮料中的防腐；还可以添入乳粉中，使牛乳人乳化，以抑制肠道中腐败微生物的生存，同时直接或间接地促进肠道中双歧杆菌的增殖。

同时，它还能提高乳制品的卫生质量，增强消费者的免疫力，确保消费者的健康。此外，在婴儿奶粉中添加溶菌酶，可以提高奶粉的溶解度和稳定性，同时增强婴儿的免疫力。

在干酪的生产中，添加一定量的溶菌酶，可防止微生物污染而引起的酪酸发酵，以保证干酪的质量。新鲜的牛乳中含有少量的溶菌酶，每100mL约含13mg，而人乳中含有40mg/mL溶菌酶。若在鲜乳或奶粉中加入一定量的溶菌酶，不但有防腐保鲜剂的作用，而且可达到强化婴儿乳品的目的，有利于婴儿的健康。