溶菌酶-教學(xué)講解課件

第十四章溶菌酶1ppt課件

食品的防腐保鮮始終是食品領(lǐng)域一個(gè)亟待解決的重要問(wèn)題微生物是導(dǎo)致食品腐爛變質(zhì)的罪魁禍?zhǔn)鬃钣行У慕鉀Q辦法——添加食品防腐劑目前使用最多的——化學(xué)防腐劑天然食品防腐劑——溶菌酶的研發(fā)成為熱點(diǎn)問(wèn)題的提出2ppt課件[EC.3.2.1.17]，系統(tǒng)名為：N-乙酰胞壁質(zhì)聚糖水解酶簡(jiǎn)稱胞壁質(zhì)酶溶菌酶的研究最早是從尼科爾(Nicoile)1907年發(fā)表枯草桿菌溶解因子的報(bào)告開始的。兩年后，Laschtschenko指出：雞卵白強(qiáng)烈抑菌作用是酶作用的結(jié)果。1922年英國(guó)細(xì)菌學(xué)家A.

Fleming發(fā)現(xiàn)人的唾液、眼淚中存在有溶解細(xì)菌細(xì)胞壁的酶，因其具有溶菌作用，故命名為溶菌酶。Lysozyme（LZM）3ppt課件一、溶菌酶的來(lái)源于分布廣泛存在于人體多種組織中，鳥類和家禽的蛋清；哺乳動(dòng)物的淚、唾液、血漿、尿、乳汁等體液；微生物；以蛋清含量最為豐富。4ppt課件溶菌酶的含量比較

來(lái)源不同的溶菌酶，活性不同。其中，以人溶菌酶的活性最高，分別是蛋清溶菌酶的3倍，牛乳溶菌酶的3000倍（K.J.Losnedahl，1998）。

雞蛋清3mg/ml人乳0.1-0.5mg/ml人眼淚牛乳無(wú)花果7mg/ml0.13mg/ml1.0-1.1mg/g蛋清，植物，微生物發(fā)酵5ppt課件二、性質(zhì)及作用機(jī)理

性質(zhì)：溶菌酶純品為白色或微黃、黃色的結(jié)晶體或無(wú)定型粉末；無(wú)異味，微甜；易溶于水；遇堿易被破壞；在酸性pH下穩(wěn)定，此時(shí)100℃的加熱對(duì)溶菌酶僅有很小的活性損；，不溶于乙醚。6ppt課件

抗菌機(jī)理

細(xì)菌的細(xì)胞壁由胞壁質(zhì)組成，胞壁質(zhì)是由N-乙酰氨基葡萄糖(N-acetylglucosamineNAG)及N-乙酰胞壁酸(N-acetylmuramicacidNAM)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(Peptidoycan)。7ppt課件肽聚糖是由NAM、NAG和肽“尾”(一般是4個(gè)氨基酸)組成，NAM與NAG通過(guò)β-l，4糖苷鍵相連，肽“尾”則是通過(guò)D-乳酰羧基連在NAM的第3位碳原子上，肽尾之間通過(guò)肽“橋”(肽鍵或少數(shù)幾個(gè)氨基酸)連接，NAM、NAG、肽“尾”與肽“橋”共同組成了肽聚糖的多層網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，作為細(xì)胞壁的骨架。8ppt課件溶菌酶的功能圖示肽鏈中Glu35和Asp52所構(gòu)成的活性中心LZM9ppt課件專一地作用于細(xì)菌細(xì)胞壁肽多糖分子中NAM與NAG之間的β-1,4鍵，從而催化細(xì)菌細(xì)胞壁中的肽多糖水解，破壞細(xì)菌的細(xì)胞壁，使細(xì)菌溶解死亡溶菌酶還可與帶負(fù)電荷的病毒蛋白直接結(jié)合，與DNA、RNA、脫輔基蛋白形成復(fù)鹽，使病毒失活。因此，該酶具有抗菌、消炎、抗病毒等作用。10ppt課件對(duì)于G+細(xì)菌與G-細(xì)菌，其細(xì)胞壁中肽聚糖含量不同，G+細(xì)菌細(xì)胞壁幾乎全部由肽聚糖組成，而G-細(xì)菌只有內(nèi)壁層為肽聚糖，因此，溶菌酶只能破壞G+細(xì)菌的細(xì)胞壁，而對(duì)G-細(xì)菌作用不大。11ppt課件三、溶菌酶的種類

根據(jù)來(lái)源不同，將溶菌酶分為四類動(dòng)物源溶菌酶：雞蛋清溶菌酶、人和哺乳動(dòng)物溶菌酶植物源溶菌酶微生物源溶菌酶噬菌體源溶菌酶12ppt課件

常見的幾種溶菌酶1、蛋清溶菌酶---保鮮中應(yīng)用最多雞蛋清溶菌酶占蛋清總蛋白的3.4%～3.5%，作為溶菌酶類典型代表，是目前重點(diǎn)研究對(duì)象，也是了解最清楚溶菌酶之一。從雞蛋清中提取分離的溶菌酶是由18種129個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成的單一肽鏈。它富含堿性氨基酸，有4對(duì)二硫鍵維持酶構(gòu)型，是一種堿性蛋白質(zhì)，其N端為賴氨酸，C端為亮氨酸。13ppt課件四條多肽鏈組成。相對(duì)分子量14000等電點(diǎn)為10.8

最適溫度為50℃，最適pH值為6～7。化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，在pH1.2～11.3范圍內(nèi)劇烈變化時(shí)，結(jié)構(gòu)仍穩(wěn)定不變。遇熱也很穩(wěn)定，在pH4～7、100℃處理1min不失活，是一種穩(wěn)定的堿性蛋白質(zhì)，但在堿性條件下對(duì)熱穩(wěn)定性較差。分解G+細(xì)菌，但對(duì)G-細(xì)菌不起作用14ppt課件其它鳥類如鵪鶉、珍珠雞、火雞等的蛋清中也分離純化出溶菌酶；與雞蛋清溶菌酶活性非常相似，也由129個(gè)氨基酸組成，雖排列順序有所不同，活性部位也不相同，但活性部位的氨基酸排列則大體相同。15ppt課件2、人及哺乳動(dòng)物溶菌酶

人溶菌酶存在于眼淚、唾液、鼻粘液、乳汁等分泌液以及淋巴腺、白血球、肝、腎、淋巴組織中，1ml眼淚中含7mg溶菌酶，1ml乳汁中含0.1～0.5mg。人溶菌酶由130個(gè)氨基酸殘基組成，有4個(gè)S-S鍵，分子量為14

600，其溶菌活性比雞蛋清溶菌酶高2倍。對(duì)于哺乳動(dòng)物溶菌酶，目前已從牛、豬、貓、兔、猴、馬、羊等動(dòng)物的乳汁中分離出溶菌酶，其化學(xué)性質(zhì)與人溶菌酶相似，但結(jié)構(gòu)尚不清楚，其溶菌活性也遠(yuǎn)低于人溶菌酶約3

000倍。曾林（1999）采用瓊脂平板法測(cè)定家兔初乳溶菌酶含量。結(jié)果表明：初乳溶菌酶含量為（7.96±2.01）μg/ml，常乳溶菌酶含量(5.01±1.32)μg/ml。人及哺乳動(dòng)物溶菌酶的作用機(jī)制與雞蛋清溶菌酶相同。16ppt課件3、植物溶菌酶目前已從木瓜、無(wú)花果、蕪菁、大麥等植物中分離出溶菌酶，其分子量較大，約為24

000~29

000。植物溶菌酶對(duì)溶壁小球菌的溶菌活性不超過(guò)雞蛋清溶菌酶的1/3，但對(duì)膠體狀甲殼質(zhì)的分解活性則是雞蛋清溶菌酶的10倍。周澤文（1994）從菜心分離溶菌酶表明，酶比活力達(dá)3

414.

6U/mg，純化倍數(shù)為197.4。菜心溶菌酶在較寬的溫度和pH植范圍內(nèi)均有活性，最適溫度為60℃，最適pH值為5.8。17ppt課件高向陽(yáng)（1997）研究了蘿卜溶菌酶對(duì)白色葡萄球菌、金黃色葡萄球菌、枯草桿3種革蘭氏陽(yáng)性菌和變形菌、大腸桿菌、鼠傷寒沙門氏桿菌、多殺巴斯德氏桿菌、雛白痢沙門氏菌、產(chǎn)氣桿菌6種革蘭氏陰性菌及釀酒酵母、總狀毛霉、黑根霉、黑曲霉、青霉5種真菌的抑菌效果。同時(shí)還研究了蘿卜溶菌酶對(duì)白菜軟腐病菌、柑橘潰瘍病菌、番茄青枯病菌、水稻細(xì)條病菌、水稻白葉枯病菌及煙草青枯病菌6種植物病原細(xì)菌的抑菌效果。試驗(yàn)證明：蘿卜溶菌酶對(duì)上述參試的菌種都有不同程度的抑菌作用。18ppt課件4、微生物產(chǎn)生的溶菌酶

根據(jù)其作用對(duì)象分為兩類：細(xì)菌細(xì)胞壁溶菌酶真菌細(xì)胞壁溶菌酶19ppt課件細(xì)菌細(xì)胞壁溶菌酶可分為三大類：N-乙酰氨基己糖苷酶：破壞細(xì)菌細(xì)胞壁肽聚糖中β-(1，4)糖苷鍵酰胺酶：催化裂解細(xì)菌細(xì)胞壁肽聚糖中N-乙酰胞壁酸與肽“尾”之間的N-乙酰胞壁酸-L-丙氨酸鍵內(nèi)肽：催化裂解肽聚糖肽橋中的肽鍵20ppt課件現(xiàn)在研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌細(xì)胞壁溶菌酶的抗菌活性不僅表現(xiàn)在其分解細(xì)菌細(xì)胞壁方面，當(dāng)酶受到不可逆抑制后，它仍然顯示出抗菌效應(yīng)；不同來(lái)源的細(xì)菌細(xì)胞壁溶菌酶有不同的抗菌范圍，并對(duì)不同類型的肽聚糖有特異性。

21ppt課件

真菌細(xì)胞壁溶菌酶：

幾丁質(zhì)酶和β-葡聚糖酶

幾丁質(zhì)酶幾丁質(zhì)酶主要用于真菌細(xì)胞壁的降解和重組，但大多數(shù)產(chǎn)幾丁質(zhì)酶的真菌中，主要用于真菌細(xì)胞壁的成型過(guò)程，由于肽聚糖和甲殼質(zhì)的糖骨架具有相似的結(jié)構(gòu)，一些幾丁質(zhì)酶也具有溶菌酶活性22ppt課件β-葡聚糖酶β-葡聚糖酶主要用于分解酵母細(xì)胞的細(xì)胞壁。如β-(1，3)葡聚糖酶主要作用是它能水解β-(1，3)糖苷鍵，還可以對(duì)幾丁質(zhì)降解真菌細(xì)胞壁起到顯著的協(xié)同作用將純化的幾丁質(zhì)酶和β-葡聚糖酶合用，其抗灰色葡萄孢(Botrytiscinera)作用能夠提高10倍23ppt課件5、噬菌體產(chǎn)生的溶菌酶

一種特異性的酶，由噬菌體感染、誘導(dǎo)產(chǎn)生，但未被感染的宿主細(xì)胞上不存在該酶。24ppt課件四、溶菌酶的應(yīng)用過(guò)程中體現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)（1）溶菌酶是很穩(wěn)定的蛋白質(zhì)，有較強(qiáng)的抗熱性。蛋清溶菌酶是已知的最耐熱的酶；（2）溶菌酶不會(huì)因?yàn)橛袡C(jī)溶劑的處理而失活，當(dāng)轉(zhuǎn)移到水溶液中時(shí)，溶菌酶的活力可全部恢復(fù)；（3）溶菌酶可被冷凍或干燥處理，且活力穩(wěn)定；（4）溶菌酶適宜pH5.3~6.4，可用于低酸性食品防腐；

25ppt課件（5）溶菌酶生產(chǎn)成本較低；（6）溶菌酶的抗菌譜較廣，不僅局限于G+菌，對(duì)部分G-菌也有抑制效果；（7）溶菌酶作為防腐劑安全性高。溶菌酶是一種天然蛋白質(zhì)，1992年FAO/WTO的食品添加劑協(xié)會(huì)已經(jīng)認(rèn)定溶菌酶在食品中應(yīng)用是安全的。26ppt課件五、溶菌酶的應(yīng)用溶解微生物細(xì)胞壁，對(duì)人體細(xì)胞無(wú)影響。廣泛應(yīng)用醫(yī)藥、食品的滅菌領(lǐng)域。消除炎癥，清除壞死組織等。食品的防腐保鮮---非加熱的方法。27ppt課件（1）干酪保鮮在干酪生產(chǎn)中添加一定量的溶菌酶，可以防止微生物污染引起的酪酸發(fā)酵，保證干酪的質(zhì)量。28ppt課件（2）水產(chǎn)品保鮮魚蝦等，易腐變質(zhì)。冷凍或鹽腌的方法保鮮，但設(shè)備要求高，或者鹽腌風(fēng)味改變。把一定濃度的溶菌酶噴灑在水產(chǎn)品上，起到防腐保鮮的作用。29ppt課件（3）低濃度釀造酒的保鮮釀造酒的酒精含量低，微生物可以生長(zhǎng)，引起變質(zhì)。如清酒酒精含量15~17%，大多數(shù)微生物不能生長(zhǎng)，但乳酸菌---火落菌，可以生長(zhǎng)產(chǎn)生不良風(fēng)味。30ppt課件水楊酸作為防腐劑，但過(guò)多會(huì)損害人的胃和肝臟。加入15mg/kg的溶菌酶，起到防腐作用31ppt課件（4）乳制品的保鮮與強(qiáng)化Freshmilk含有13mg/mlHumanmilk含有40mg/ml強(qiáng)化溶菌酶，防腐保鮮，人乳化作用。32ppt課件（5）其他食品保鮮香腸奶油保鮮（生）面條33ppt課件奶油蛋糕是容易腐敗變質(zhì)的食品之一，在糕點(diǎn)中加入溶菌酶，可防止微生物的繁殖，起到防腐作用。章銀良研究了溶菌酶對(duì)草莓的保鮮作用，發(fā)現(xiàn)將溶菌酶與甘氨酸聯(lián)用，保鮮效果更佳。由于處于酵母細(xì)胞壁中的蛋白質(zhì)利用率很低，所以利用溶菌酶破壞酵母細(xì)胞壁，可制成微生物蛋白質(zhì)，提高酵母蛋白質(zhì)的利用率。用含放線菌體的溶菌酶處理酵母液可生產(chǎn)出含有5'-肌苷酸、5'-鳥苷酸及其他呈味物質(zhì)。34ppt課件將溶菌酶固定化在食品包裝材料上，生產(chǎn)有抗菌功效的食品包裝材料，以達(dá)到抗菌保鮮功能。目前許多肉制品軟包裝都需要經(jīng)過(guò)高溫滅菌處理。經(jīng)過(guò)處理的肉制品脆性變差甚至產(chǎn)生蒸煮味。如果在產(chǎn)品真空包裝前添加一定量溶菌酶(1%～3%)，然后巴氏殺菌(80～100℃，25～30min)，可獲得很好的保鮮效果。（6）在食品包裝工業(yè)中的應(yīng)用35ppt課件溶菌酶是一種無(wú)毒、無(wú)害的高鹽基蛋白質(zhì)，且具有一定的保健作用，有抗感染和增強(qiáng)抗生素作用效力，促進(jìn)血液凝固及止血作用，有組織再生作用。因此，可以在保健食品中添加一定量以提高保健效果。（7）在功能性食品中的應(yīng)用36ppt課件注意酶的專一性：對(duì)于酵母、霉菌、G-引起的腐敗變質(zhì)效果不理想。酶的穩(wěn)定性與有效期。37ppt課件醫(yī)學(xué)上應(yīng)用

一種具有殺菌作用的天然抗感染物質(zhì)。有抗菌、抗病毒、止血、消腫止痛及加快組織恢復(fù)功能等作用。臨床用于慢性鼻炎、急慢性咽喉炎、口腔潰瘍、水痘、帶狀皰疹和扁平疣等。也可與抗菌藥物合用治療各種細(xì)菌和病毒感染。口服和肌注均有效。38ppt課件口服，3～5片/次(腸溶片含10mg)，3次/日?？诤?片/次(口含片含20mg)，4～6次/日。外用：以1%～2%溶液滴注、涂擦或直接噴粉。肌注，50mg～100mg/次，1～2次/日。滴眼：用2%溶液。

39ppt課件副作用偶有較輕的過(guò)敏反應(yīng)。氯化溶菌酶醫(yī)療效果更廣，有濃痰分散、出血抑制、組織修復(fù)、消炎鎮(zhèn)痛、抗過(guò)濾性病毒等作用；用氯化溶菌酶的制藥有消炎消痔、治感冒、皮膚病及眼、鼻、喉等用藥.

40ppt課件七、溶菌酶的市場(chǎng)行情

溶菌酶是當(dāng)前在國(guó)內(nèi)外非常緊俏的一種生化產(chǎn)品

目前在我國(guó)黑龍江、遼寧、天津、北京、河北、河南、山西