溶菌酶(1ysozyme,；EC3．2．1．17)是一種專門作用于微生物細(xì)胞壁的水解酶,，又稱細(xì)胞壁溶解酶。人們對溶菌酶的研究始于本世紀(jì)初,，英國細(xì)菌學(xué)家弗萊明發(fā)現(xiàn)人的唾液,、眼淚中存在有溶解細(xì)菌細(xì)胞壁的酶，并將其命名為溶菌酶,。此后,，人們在動物、植物和微生物中都發(fā)現(xiàn)了溶菌酶的存在,。
隨著研究的不斷深入,，人們發(fā)現(xiàn)溶菌酶不僅對細(xì)菌細(xì)胞壁有作用，還可作用于真菌細(xì)胞壁,。根據(jù)來源不同,，溶菌酶可以分為以下三類：
1)動物溶菌酶
雞蛋白中約含有3.5％的溶菌酶，可分解革蘭氏陽性菌,，對革蘭氏陰性菌不起作用,，其分子量為14000。此外,，從其他鳥類蛋白,、哺乳動物乳汁及體液中也分離到了溶菌酶。
2)植物溶菌酶
研究人員對116科410種植物進(jìn)行普查,，發(fā)現(xiàn)168種植物中含有溶菌酶,。其中木瓜、無花果,，大麥等植物中均可分離出溶菌酶,，其分子量較大，約為24000-29000,，其對溶壁小球菌的溶菌活性不超過雞蛋白溶菌酶的1／3,。
3)微生物溶菌酶 人們從上世紀(jì)60年代發(fā)現(xiàn)微生物也產(chǎn)生溶菌酶，按其作用對象可分為兩大類,，即細(xì)菌溶菌酶和真菌溶菌酶,。
溶菌酶的種類
1)細(xì)菌溶菌酶
細(xì)菌溶菌酶通常可分為三大類：N-乙酰氨基己糖苷酶,，它催化水解肽聚糖中糖骨架中的β(1→4)糖苷鍵,；N-乙酰胞壁酰-丙氨酸酰胺酶，它催化裂解肽聚糖中糖基與肽基,；內(nèi)肽酶,，它催化裂解肽聚糖肽橋中的肽鍵。研究發(fā)現(xiàn),，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)，這可能與溶菌酶呈堿性有關(guān),。不同來源的溶菌酶有不同的抗菌范圍,，并對不同類型的肽聚糖有特異性，特別是它們對O-乙?；木厶堑姆纸饽芰Σ煌?。由于革蘭氏陽性菌無外膜，所以溶菌酶對它們作用較強(qiáng),。溶菌酶與EDTA并用,，可加強(qiáng)對革蘭氏陰性菌的抑制作用。用紫蘇醛處理溶菌酶,，或?qū)⑷芫高B接到半乳甘露聚糖上,，可加強(qiáng)該酶穿過外膜進(jìn)入靶細(xì)胞，從而增強(qiáng)其對革蘭氏陰性菌的作用,。此外,，溶菌酶與其他抗微生物酶(葡萄糖氧化酶、乳過氧化物酶)或與傳統(tǒng)的防腐措施(如山梨酸鹽,、乙醇,、溫度和低PH)聯(lián)用，可以提高食品微生物安全性,。
2)真菌溶菌酶
真菌溶菌酶主要包括幾丁質(zhì)酶和-β葡聚糖酶,。
(1)幾丁質(zhì)酶
雖然一些外幾丁質(zhì)酶(exochitinases；EC3．2．1．30)也表現(xiàn)出抗真菌的特性,，但抗真菌的幾丁質(zhì)酶主要是內(nèi)幾丁質(zhì)酶(endochitinases,；EC3．2．1．14)。人們已經(jīng)研究了許多來自于植物和微生物的幾丁質(zhì)酶,，并對有些幾丁質(zhì)酶抑制真菌生長/裂解真菌細(xì)胞的作用進(jìn)行了研究?？茖W(xué)家們首先在植物中發(fā)現(xiàn)了幾丁質(zhì)酶的抗真菌作用,，這類幾丁質(zhì)酶可以對抗侵入植物體的真菌病原體。微生物幾丁質(zhì)酶主要是由鏈霉菌屬,、桿菌和大多數(shù)真菌產(chǎn)生的,。細(xì)菌分泌幾丁質(zhì)酶主要用于真菌細(xì)胞壁的降解和重組，但在大多數(shù)產(chǎn)幾丁質(zhì)酶的真菌中,，此酶主要用于真菌細(xì)胞壁的成型過程,。只有在一些特定的寄生霉菌中，如 Trichoderma harzianum,、APhanocladium album和Gliocladium vixens中,，胞外幾丁質(zhì)酶和β-葡聚糖酶用來附著和降解目的菌絲,。這些抗真菌的幾丁質(zhì)酶與植物幾丁質(zhì)酶相似，多為內(nèi)幾丁質(zhì)酶,。由于肽聚糖和甲殼質(zhì)的糖骨架具有相似的結(jié)構(gòu),，因此，一些幾丁質(zhì)酶也具有溶菌酶活性,。
(2)β-葡聚糖酶
β-葡聚糖酶(β-glucanases,；EC 3．2．1．39)具有抗真菌作用主要是因?yàn)樗芩?beta;(1→3)糖苷鍵。研究表明：β(1→3)葡聚糖酶對幾丁質(zhì)降解真菌細(xì)胞壁具有顯著的協(xié)同作用,。如將純化的幾丁質(zhì)酶和β-葡聚糖酶合用,，抗灰色葡萄孢(Botrytis cinera)的作用提高了10倍。內(nèi)葡聚糖酶與外葡聚糖酶,、不同內(nèi)葡聚糖酶間也具有協(xié)同抗真菌作用,。因?yàn)樵S多植物性食品中含有β-葡聚糖成分，它對維持產(chǎn)品的組織性,、黏度和外觀都有重要作用,，將β-葡聚糖酶加入這類食品，可能會引起不良影響,。真菌的細(xì)胞壁主要組分為幾丁質(zhì)和β-葡聚糖,，但一些真菌和大多數(shù)酵母細(xì)胞壁含有其他類型的多糖(甘露聚糖、α-葡聚糖和纖維素),，因此,，甘露聚糖酶、α-葡聚糖酶也可作為抗真菌的酶類應(yīng)用于食品工業(yè),。
溶菌酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用
1)溶菌酶在乳制品中的應(yīng)用
人乳中含有大量的溶菌酶,，而牛乳中則很少，將溶菌酶添加到牛乳及其制品中,，可使牛乳人乳化,；研究還表明，溶菌酶是雙歧桿菌增長因子,，有防止腸炎和變態(tài)反應(yīng)的作用,，對嬰、幼兒的腸道菌群有平衡作用,；在干酪生產(chǎn)中添加溶菌酶可代替硝酸鹽等抑制丁酸菌的污染,，防止干酪產(chǎn)氣，并對干酪的感官質(zhì)量有明顯改善作用,。
2)溶菌酶在新鮮海產(chǎn)品,、肉類制品中的應(yīng)用
研究表明，溶菌酶,、氯化鈉和亞硝酸鹽聯(lián)合應(yīng)用到肉制品中可延長肉制品的保質(zhì)期,，其防腐效果比單獨(dú)使用時(shí)效果更好,。對于-些新鮮的海產(chǎn)品和水產(chǎn)品經(jīng)溶菌酶處理后均可延長儲存期。
3)溶菌酶在低度酒類和飲料中的應(yīng)用
在低度酒中添加20mg/kg的溶菌酶不僅對酒的風(fēng)味無任何不良影響,，還可防止產(chǎn)酸菌的生長,，同時(shí)受酒類澄清劑的影響很小，是低度酒類較好的防腐劑,，如日本就把溶菌酶用于清酒的防腐,。此外，溶菌酶還可用于pH 6.0-7.5的飲料和果汁的防腐,。
4)溶菌酶在其他食品中的應(yīng)用
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),。
