溶菌酶作為天然微生物防腐劑的應(yīng)用

洪曉麗 陳毓

摘要：溶菌酶是一種天然無毒、安全高效的蛋白酶。它專一地作用于微生物的細(xì)胞壁，導(dǎo)致細(xì)胞死亡。本文就溶菌酶作為天然微生物防腐劑的應(yīng)用，作簡要綜述。

關(guān)鍵詞：溶菌酶;防腐劑;應(yīng)用

引言

食品的腐敗變質(zhì)會使其失去自身營養(yǎng)價值，甚至?xí)杏卸疚镔|(zhì)的產(chǎn)生，導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此食品的防腐保鮮成為食品工業(yè)的重要任務(wù)。目前防止食品腐敗變質(zhì)的主要方法是添加食品防腐劑。食品防腐劑有化學(xué)合成防腐劑和天然防腐劑之分，研究表明添加化學(xué)合成防腐劑，會對食品的安全性產(chǎn)生質(zhì)疑[1]。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及人們對食品質(zhì)量要求的不斷提高，天然防腐劑備受關(guān)注。目前，我國《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》 （ GB 2760-2011） 允許使用的天然防腐劑有乳酸鏈菌肽、納他霉素、溶菌酶和ε-聚賴氨酸 （ 2014年新增） 。這些天然防腐劑中溶菌酶是被較多研究的一種酶制劑，其作為天然的食品防腐劑在食品保鮮行業(yè)領(lǐng)域有著較為成熟的應(yīng)用[2]。此外，在醫(yī)學(xué)以及酶工程上也均有應(yīng)用。

1溶菌酶的來源

溶菌酶（Lysozyme， LYZ）是1922年由英國細(xì)菌學(xué)家Fleming在鼻腔分泌物中發(fā)現(xiàn)的有抑制細(xì)菌生長能力的酶，因這種酶具有溶解細(xì)菌的作用，故命名為溶菌酶[3]。它在家禽和鳥類的蛋清中以及哺乳動物的唾液、淚液、乳汁、血漿、體液、組織細(xì)胞內(nèi)可以被找到，在一些植物中也能被分離出來?，F(xiàn)在還可以通過基因工程的手段獲得[4]。

2溶菌酶的作用機(jī)理

溶菌酶能有效地抑制微生物的生長，專一地作用于微生物的細(xì)胞壁。其通過水解細(xì)胞壁肽聚糖中N-乙酰胞壁酸和N-乙酰葡萄糖胺之間的β-1， 4糖苷鍵，破壞肽聚糖支架，由于內(nèi)部滲透壓的作用，使得細(xì)胞破裂而使細(xì)菌溶解。革蘭氏陽性菌細(xì)胞壁90%由肽聚糖組成，因此溶菌酶對其作用十分顯著。

3溶菌酶作為天然防腐劑的應(yīng)用

3.1在食品工業(yè)中的應(yīng)用

3.1.1在肉制品中的應(yīng)用

我國肉制品多經(jīng)冷凍保藏，但只能抑制大部分細(xì)菌的生長，仍有些嗜冷菌會生長，而保藏期較短。溶菌酶作為一種天然的、安全的防腐劑，可以延長肉制品的保鮮期。李永富等[5]冷卻豬肉保鮮試驗(yàn)的結(jié)果表明，溶菌酶活力為 80 000U/m L 時可以有效地抑制豬肉微生物的繁殖。當(dāng)溶解酶與0.1%（w/v）異VC鈉和5.0%（w/v）茁霉多糖復(fù)合保鮮時，保鮮效果更好。馬龍等[6]研究表明溶菌酶能夠明顯地抑制燒全雞優(yōu)勢腐敗菌。

3.1.2在水產(chǎn)品中的應(yīng)用

溶菌酶在水產(chǎn)品防腐保鮮劑中可以單獨(dú)或形成復(fù)合保鮮劑進(jìn)行應(yīng)用。Hikima等[7]研究發(fā)現(xiàn)日本囊對蝦的C型溶菌酶對多種弧菌及魚類的病原菌有不同程度的殺菌作用。邱春江等[8]對新鮮貽貝用不同的復(fù)合生物保鮮劑進(jìn)行保鮮，結(jié)果表明溶菌酶、Nisin等復(fù)合生物保鮮劑的保鮮效果較優(yōu)。

3.1.3在糕點(diǎn)和酒中的應(yīng)用

焙烤食品營養(yǎng)豐富，容易發(fā)生腐敗變質(zhì)。在糕點(diǎn)中加入溶菌酶，可抑制微生物的生長繁殖。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)將溶菌酶置于60℃的條件下，加熱45min，且濃度為0.05%時抑菌效果較好，可延長蛋糕的儲存時間[9]。

溶菌酶在葡萄酒和清酒的保存方面非常有價值，可通過添加溶菌酶復(fù)合防腐劑來提高葡萄酒的儲藏穩(wěn)定性。在清酒中常用水楊酸作為防腐劑抑制火落菌生長，但會產(chǎn)生毒副作用。研究發(fā)現(xiàn)溶菌酶對清酒以及米酒中的火落菌有很強(qiáng)的抑制作用且對人體無毒副作用。目前日本已在清酒中將水楊酸換成雞蛋蛋清溶菌酶作為防腐劑，其用量為15mg/kg。

3.2在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

溶菌酶對人體無毒副作用，是天然的抗感染物質(zhì)，具有抗菌、抗病毒、抗腫瘤、止血等功效。在臨床上，血清和尿液中溶菌酶的含量已被用作感染的標(biāo)志。并用于慢性鼻炎、急慢性咽喉炎、口腔潰瘍等疾病的治療。而溶菌酶作內(nèi)服劑時，可抑制流行性感冒和腺病毒的生長[11]。

3.3 在酶工程中的應(yīng)用

溶菌酶能專一地破壞細(xì)菌細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)，是基因工程、細(xì)胞工程中細(xì)胞融合等實(shí)驗(yàn)中不可少的工具酶，可以用來制造和提取菌體內(nèi)的活性物質(zhì)[12]。

4結(jié)語

溶菌酶作為一種天然微生物防腐劑在食品工業(yè)中有很大的潛力，在醫(yī)學(xué)以及酶工程中也均有應(yīng)用。但溶菌酶的工業(yè)化生產(chǎn)以及與其他防腐劑優(yōu)化配比等問題有待解決。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對食品和醫(yī)藥質(zhì)量要求的不斷提高，溶菌酶作為天然無毒、安全高效的防腐劑會越來越受到重視，對溶菌酶的研究也會愈發(fā)深入。

參考文獻(xiàn)

[1] 邊策. 防腐劑的安全性及鑒別方法[J]. 價值工程， 2013（24）：320-321.

[2] 崔紅. 天然微生物防腐劑溶菌酶在食品中的應(yīng)用研究[J]. 中國食物與營養(yǎng)， 2015， 195（12）：30-33.

[3] Fleming A. On a remarkable bacteriolytic element found in tissues andsecretions. Proc R Soc. 1922， 93：306-17.

[4] 符莉芳， 宋志芳. 溶菌酶的研究進(jìn)展[J]. 浙江預(yù)防醫(yī)學(xué)， 2008（4）.

[5] 李永富，孫震，史鋒，張穎，馬金生，蔣立鳳. 溶菌酶對豬肉的保鮮作用[J]. 上海農(nóng)業(yè)學(xué)報（4）：61-63.

[6] 馬龍， 丁李倩， 曾衛(wèi)國， et al. 溶菌酶對燒全雞優(yōu)勢腐敗菌抑菌性能研究[J]. 食品科技， 2012（01）：133-134+139.

[7] Hikima S， Hikima JI， Rojtinnakorn J， et al. Characterization and function of kuruma shrimp lysozyme possessing lytic activity against Vibrio species[J]. Gene， 2003， 316（1）：187-195.

[8] 邱春江， 薛長湖， 舒留泉. 復(fù)合生物保鮮劑在貽貝保鮮中的試驗(yàn)研究[J]. 食品科學(xué)， 2004（07）：160-162.

[9] 華晶忠， 石仁淑. 溶菌酶在蛋糕防腐中的應(yīng)用效果[J]. 延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)學(xué)報（4）：289-292.

[10] 葉丹， 連賓. 溶菌酶及其應(yīng)用[J]. 貴州科學(xué)， 2003（03）：68-71.

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