溶菌酶存在广泛,人内的各种组织中(心、肝、脾、肺和肾等),血细胞(如单核细胞和巨噬细胞),各种分泌物(如唾液、汗液、 乳汁和眼泪等)都有溶菌酶[9-10]。由于其对革兰氏阳性细菌有较强的杀菌作用,所以它也是人体非特异性免疫中重要的体液免疫因子。溶菌酶也存在于芜菁、木瓜、大麦等植物中。溶菌酶在微生物也不乏存在多种类型。溶菌酶在动物中的各种禽类蛋清中含量最丰富,人们对鸡蛋清中溶菌酶的研究,最多也最清楚,鸡蛋中溶菌酶含有129个氨基酸,它的分子量是14.3KDa,是工业溶菌酶的主要来源,每个鸡蛋内的蛋清约含有百分之零点三左右的溶菌酶,每个鸡蛋的蛋清量大约为50mL左右。动植物中,鸡蛋清中的溶菌酶是典型代表,常常被人们作为实验的对象,是目前了解最清楚的溶菌酶之一,此酶颜色为白色、是无臭结晶粉末,其甜,易溶于水,不溶于丙酮和乙醚之中,但遇碱则易失去活性[11]。
1溶菌酶研究起始及现状
从1907年,Nicolle对枯草芽孢杆菌溶解因子解释后,人们开始关注溶菌酶的研究。在1922年,Fleming在研究中,发现人的鼻腔、口腔、泪腺的分泌物中,含有溶菌酶,然后把溶菌因子起名叫做溶菌酶。在1937年,Abraham和Robinson在对溶菌酶的研究中,采用鸡蛋清中的溶菌酶进行精细的提取。1946年Aladenton和Ferold提出结晶法,用此法直接从提取鸡蛋中的溶菌酶。鸡蛋清溶菌酶的制备研究较早比较深入,技术相对比较成熟,是成为人们认识理解溶菌酶的各种作用一个典型范例 [12]。
最初的工业化溶菌酶的生产,主要是采用结晶法从鸡蛋中提取所得,然后将其用于制作口服药剂,后来有开发了其它的方法获取溶菌酶制品,离子交换法、膜处理技术、亲和色谱技术等技术的相继产生和发展,不但生产溶菌酶的制品的成本逐渐降低了,溶菌酶产品的质量也相应地提高了。现今,采用超滤法与其它方法相结合,进一步的提高了溶菌酶的生产品质和技术水平 [13] 。
在70年代,我们国家的学者们,采用离子交换法,用蛋壳膜为原料,开始了我国溶菌酶的工业生产,初步开启自我满足国内科研及医药工业的需求步伐[14]。 在我国溶菌酶生产刚起步阶段时,生产的量不多,规模不够大,技术也不先进,生产得到溶菌酶品质也不太好,提取的效率地下,处理材料也不多,产品比活不高等许多不足。
在我国,溶菌酶的应用有着巨大的潜在市场,食品工业、医要工业、生物科学技术等对溶菌酶或其产品都有很大的需求量。无论是过去还是现在,市场上的溶菌酶的价格比较昂贵,以前在溶菌酶提取工艺在我国刚起步,技术不成熟的时候,溶菌酶主要靠从过外进口满足中国的各种市场,如今随着科学技术水平的展和提高发,溶菌酶的分离纯化的技术,得到不断地改进和创新,溶菌酶的分离纯化已经不像曾经那样耗费时间和人力。
现在,随着研究的深入了解,鸡蛋中溶菌酶的物理化学性质、分子结构、催化机理乃至酶蛋白的基因结构[15],都已经被人们了解清楚,也更使人们对于溶菌酶的使用加深的认知。已知鸡蛋中的溶菌酶是由129个氨基酸残基组成,包括 二硫键四对,是一个较紧密的椭球形三文结构[16]。
2溶菌酶的研究目的及意义
溶菌酶是一种天然的安全的杀菌剂,能有选择性地专一分解细菌细胞壁,因为能作用分解β-1,4糖苷键,此键存在于N-乙酰胞壁酸和N-乙酰氨基葡萄糖之间,是溶菌酶作用的位点。
它可以水解中许多种微生物(如:好氧性孢子形成菌、革兰阳性菌、枯草杆菌、地衣型芽孢杆菌等)的细胞壁,使细胞壁被分解,细胞失去保护作用,细胞内容物外溢,细胞被细胞内溶物溶解,最后微生物死亡。没有细胞壁是人和动物细胞结构的特点,溶菌酶也就没办法对人体细胞发生作用,令细胞解体,也就是说,它人体细胞零刺激,零毒副作用。故而,溶菌酶常被使用于食品中,能是食品保鲜,同时防止被微生物而腐烂,是一种安全可靠的天然的防腐剂;而用于医学的临床实验和应用中,则能够抗菌、抗病毒、消肿止痛和加快组织的功能恢复等;在当今的科学技术中,溶菌酶在生物科技中,被人们发展用作工具酶,有着非常重要的作用,所以开发生产溶菌酶具有广阔的应用前景。
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