基于細(xì)菌裂解酶的功能性生物材料及其應(yīng)用

吳 瑕，龔國(guó)利，查 健

(陜西科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，陜西西安710021)

抗生素是對(duì)抗細(xì)菌感染的有力武器，其廣泛使用拯救了無(wú)數(shù)生命，也極大提高了人類生活水平。然而，抗生素的過(guò)度使用已引發(fā)一系列嚴(yán)重問(wèn)題，包括耐藥菌甚至“超級(jí)細(xì)菌”的涌現(xiàn)。此外，作為典型的廣譜抗菌藥物，抗生素的使用易引起人體腸道菌群失調(diào)。為此，新型高效窄譜抗菌劑的開(kāi)發(fā)具有重要的醫(yī)學(xué)及社會(huì)價(jià)值[1]。

噬菌體療法起源于20世紀(jì)20年代，但由于質(zhì)控困難，被抗生素療法逐漸替代[2]。近年來(lái)，伴隨著耐藥細(xì)菌的肆虐，噬菌體療法以其高效性再次引起關(guān)注[3-4]。然而，噬菌體具有潛在的生物安全隱患，現(xiàn)有技術(shù)難以保證其效用的穩(wěn)定發(fā)揮，不利于該方法的推廣[4-5]。噬菌體殺菌作用的發(fā)揮主要取決于其所產(chǎn)生的噬菌體裂解酶，一類細(xì)菌細(xì)胞壁水解酶。相比于噬菌體，酶的可操作性及可控性較強(qiáng)，穩(wěn)定高效酶制劑的制備相對(duì)容易[4]。目前，噬菌體裂解酶以及其他細(xì)菌細(xì)胞壁水解酶(統(tǒng)稱細(xì)菌裂解酶)在小鼠、兔子等動(dòng)物模型中已展現(xiàn)出優(yōu)異、專一的抗菌性能。這些酶對(duì)耐藥菌株有效，且不易誘發(fā)菌體抗性，被視為抗生素的一種可能的替代品[1,6-8]。本文中,筆者簡(jiǎn)要介紹以細(xì)菌裂解酶為基礎(chǔ)的功能性生物材料的制備及其在食品加工、病原細(xì)菌檢測(cè)、醫(yī)藥衛(wèi)生等方面的應(yīng)用。

1 細(xì)菌裂解酶

細(xì)菌裂解酶(bacteriolytic enzymes，lytic enzymes)是一類天然存在的高特異性細(xì)菌細(xì)胞壁水解酶，通過(guò)高效識(shí)別并降解特定結(jié)構(gòu)的細(xì)胞壁肽聚糖，引起細(xì)菌快速破裂、死亡[1]。……