溶菌酶的应用及其酶学性质的研究

《高级微生物学》——文献综述2015级生物学专业黄君15107100002029

溶菌酶的应用及其酶学性质的研究

黄君

（大连工业大学生物工程学院辽宁大连116034）

摘要：本文旨在对溶菌酶的发展及应用并对纯化的溶菌酶的酶学性质研究,研究表明,该酶相对分子质量约为16 000,对溶壁微球菌的最适作用温度为35℃,最适作用pH 6.5,在45℃以下和pH 4.0-8.0都有较好的稳定性,并与常见金属离子和化学试剂有良好的配伍性?与通常从蛋清中提取的溶菌酶相比较,从海参中分离纯化的溶菌酶具有广谱杀菌功能,即对常见的革兰氏阴性菌和阳性菌细胞壁均有溶解作用?

关键词：发展及应用；溶菌酶; 酶学性质

The application of lysozyme and enzymology properties

research

(Biological Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116034) Abstract: This paper aimed to the development and application of lysozyme and the purification of lysozyme enzymology properties，The results showed that its molecular weight was estimated as approximately 16 000.The optimal pH and temperature against Micrococcus lysodleikticus were pH6.5and35℃,respectively.And the enzyme was stable at temperature below 45℃and pH 4.0-8.0.The purified lysozyme showed broad-spectrum against many bacteria,not only inhibiting the growth of Gram-positive bacteria,but also Gram-negative bacteria as well as a number of pathogens.

Key words:Development and application;cloud point extraction;purification

引言

溶菌酶,又称细胞壁水解酶,专门作用于细菌细胞壁的骨架物质一肽聚糖,广泛存在于高等动植物组织及分泌物?原生动物?昆虫和各种微生物中[1]?溶菌酶本身是一种蛋白质,安全性能高,在食品?医药?生物等领域应用广泛[2-4]一般商品溶菌酶多由蛋清中提取,仅对革兰氏阳性菌有作用?为此,数十年来国内外相继开展了一系列新型溶菌酶的开发研究工作[5].海洋极端生物作为产酶资源正成为一个新的研究热点?由于海洋的特殊环境,使海洋生物所产的酶具有一些较之相应的陆生动植物及微生物产生的酶更为独特的性质?本文作者提取了海参消化道中的溶菌酶,并对提取条件和酶学性质进行了深入的探讨?本研究对海参溶菌酶的生产及应用具有重要的意义?

目前实际应用已商品化的溶菌酶是鸡蛋清溶菌酶，该酶一般从鸡蛋清中直接提取，产量低且成本较高。另外，鸡蛋清溶菌酶仅对革兰氏阳性菌有作用，应用上有一定的局限性。因此，近些年来国内外相继开展了一系列新型溶菌酶的研究工作[5]。海洋高盐、高压、低温等独特的环境使海洋生物产的溶菌酶具有了陆地生物来源的溶菌酶所不具备的特殊性质，所以对这类酶的关注和研究也越来越多[6-7]。

1.溶菌酶研发背景：

抗生素是人类应用最广泛的抗菌药物，不仅用于临床，也广泛用于畜禽饲养和农业方面。在过去的50多年中，由于饲用抗生素在养殖中的长期使用导致大量耐药菌株的产生，且病原菌抗药性逐年增强，致使疗效下降，剂量提高，造成动物疾病越防越难防，越治越难治，给养殖业造成很大的损失和危害。同时也给全人类的健康造成严重的影响。因此，世界卫生组织于1994年就细菌耐药性的监测结果给全世界提出了警示：细菌对抗生素产生的耐药性正在以惊人的速度增加，而现在的抗生素药物正在失去原来的疗效。因此寻求广谱、高效的新一代饲用抗菌药物已成为迫在眉睫的摆在人类面前的课题。

澳大利亚昆士兰大学医学系博士生导师、高级研究员王雯禾博士（1993年毕业于英国剑桥大学达尔文学院获微生物营养学博士学位），一直致力于生命科学的研究和发展，历经十多年的研究发现：

酶广泛存在于生物体内，参与新陈代谢等多种生理功能，其中对微生物细胞

壁具有水解功能的抗菌酶，如溶菌酶lysozyme能够溶解微生物细胞壁而使微生物死亡，而且溶菌酶lysozyme在人和动物的唾液、眼泪、乳汁以及肌体组织中大量存在，是人和动物自身重要的免疫因子，与人和动物的健康息息相关[9]。

溶菌酶lysozyme的溶菌（杀菌）作用与传统的抗生素药物相比，具有对某一病原菌所有血清型都有效的优点，克服了一种抗生素只能预防一种或其中一种血清型病原菌的不足，更不存在药物残留和耐药性的问题。

王雯禾博士认为，溶菌酶lysozyme作为畜禽、水产饲料添加剂在替代抗生素，控制耐药菌，生产绿色肉蛋奶食品方面是最佳的选择。并多次鼓励和支持国内年轻的科学家、学者，致力于这一伟大的、划时代的、对全人类的健康有杰出贡献的产品的开发和研究。并于2003年10月推出最早用于防治动物疾病的产品--溶菌酶系列,由于它不但能溶解（杀死）细菌，增强动物的免疫能力，而且还能和病毒结合使病毒失活，所以它作为预防动物疾病的新型饲料添加剂，正在动物疾病防治的许多领域被广泛应用。

2.溶菌酶生产原理--一种基因克隆酶

早在上世纪九十年代早期，荷兰科学家就研制出phyA基因工程菌，成为全世界第一个基因克隆菌的研究成果，作为一个伟大的研究成果在生物领域被迅速推广和使用。

溶菌酶是我们澳洲的研究专家团将来源于健康动物体内的溶菌酶利用分子生物学技术对其进行基因克隆重组进入受菌体，筛选优选优良菌种，通过生物发酵和生物提取工艺以及冷冻干燥技术产生的一种水溶性溶菌（杀菌）蛋白酶。3.溶菌酶的主要应用

3.1医学应用

可作为一种具有杀菌作用的天然抗感染物质。有抗菌、抗病毒、止血、消肿止痛及加快组织恢复功能等作用。临床用于慢性鼻炎、急慢性咽喉炎、口腔溃疡、水痘、带状疱疹和扁平疣等。也可与抗菌药物合用治疗各种细菌和病毒感染。口服和肌注均有效。口服，3～5片/次(肠溶片含10mg)，3次/日。口含，1片/次(口含片含20mg)，4～6次/日。外用：以1%～2%溶液滴注、涂擦或直接喷粉。肌注，50mg～100mg/次，1～2次/日。滴眼：用2%溶液。

3.1.2副作用

偶有较轻的过敏反应。氯化溶菌酶医疗效果更广，有浓痰分散、出血抑制、组织修复、消炎镇痛、抗过滤性病毒等作用，因而用氯化溶菌酶的制药有消炎消痔、治感冒、皮肤病及眼、鼻、喉等用药.

3.2食品应用

可作为防腐剂，它的主要功用是水解细菌细胞壁，在细胞内，则对吞噬后的病原菌起破坏作用.该酶对革兰氏阳性菌中的枯草杆菌、耐辐射微球菌有分解作用。对大肠杆菌、普通变形菌和副溶血性弧菌等革兰氏阴性菌也有一定程度溶解作用，其最有效浓度为0.05%。与植酸、聚合磷酸盐、甘氨酸等配合使用，可提高其防腐效果。

4.主要应用领域

1．溶菌酶是一种无毒、无副作用的蛋白质，又具有一定的溶菌作用，因此可用作天然的食品防腐剂[11]。现已广泛应用于水产品、肉食品、蛋糕、清酒、料酒及饮料中的防腐；还可以添入乳粉中，使牛乳人乳化，以抑制肠道中腐败微生物的生存，同时直接或间接地促进肠道中双歧杆菌的增殖。

2．溶菌酶作为一种存在于人体正常体液及组织中的非特异性免疫因素，具有多种药理作用，它具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤的功效，目前医用溶菌酶其适应症为出血、血尿、血痰和鼻炎等。

3．溶菌酶具有破坏细菌细胞壁结构的功能，以此酶处理G+细菌得到原生质体，因此，溶菌酶是基因工程、细胞工程中细胞融合操作必不可少的工具酶。5.化学机理

溶菌酶能有效地水解细菌细胞壁的肽聚糖，其水解位点是N-乙酰胞壁酸(NAM)的1位碳原子和N-乙酰葡萄糖胺(NAG)的4位碳原子间的β-1.4糖苷键。肽聚糖是细菌细胞壁的主要成份，它是由NAM、NAG和肽“尾”(一般是4个氨基酸)组成，NAM与NAG通过β-1.4糖苷键相连，肽“尾”则是通过D-乳酰羧基连在NAM的第3位碳原子上，肽尾之间通过肽“桥”(肽键或少数几个氨基酸)连接，NAM、NAG、肽“尾”与肽“桥”共同组成了肽聚糖的多层网状结构，作为细胞壁的骨架，上述结构中的任何化学键断裂，皆能导致细菌细胞壁的损伤。对于革兰氏阳性菌（G+），如藤黄微球菌、枯草杆菌或溶壁微球菌等，与革兰氏阴性菌(G-)，如大肠杆菌、变形杆菌、痢疾杆菌、肺炎杆菌等，其细胞壁中肽聚糖含量不同，

G+细菌细胞壁几乎全部由肽聚糖组成，而G-细菌只有内壁层为肽聚糖，因此，溶菌酶对于破坏G+细菌的细胞壁较G-细菌强[12]。

6.溶菌酶的酶学性质的研究

6..I溶菌酶的分离纯化

CPE浓缩溶菌酶经CM52纤维素阳离子交换柱层析分离后,盐洗脱峰为活性峰?收集有活性的洗脱液脱盐浓缩后,上样于Sephadex G-75凝胶过滤层析柱?收集活性峰透析浓缩后作为纯化样品使用?纯化过程中阳离子交换柱层析纯化效果最为明显,纯度提高了11.3倍,去除了大部分杂蛋白,最终溶菌酶经纯化比活达到 3 026.1 U/rag,纯度提高了18.7倍,活力回收为46.0%?

6.1.2溶菌酶相对分子质量的测定

将纯化得到的溶菌酶以SDS-PAGE进行分析,纯化样品为单一条带?由标准蛋白可知该酶相对分子质量约为15962?

6.2溶菌酶的理化性质研究

6.2.1.pH对酶活性的影响

在不同pH缓冲溶液中和不同温度下测定相对酶活?可知,该溶菌酶最适作用条件为:pH 6.5,35℃?在高于和低于35℃时酶活下降比较缓慢,5℃时仍保持一定活性,相对酶活为25%?根据Margsin等的定义,通常把最适催化温度在30℃左右?在0℃左右仍有一定催化效率的酶称为低温酶?因此该溶菌酶为低温酶[7-8].

6.2.2溶茵酶的稳定性

采用不同pH和温度测定溶菌酶的稳定性?该溶菌酶(25℃)pH 6.5时最稳定,在pH 4.O~8.0稳定性均较好,相对酶活在60%以上?结果表明溶菌酶(pH 6.5)在小于45℃时有较好的热稳定性,45℃保温50 min后,剩余酶活为77%?

6.2.3金属离子对酶活的影响

在溶菌酶中加入各种金属离子并保持离子浓度为0.01 mol/L,置于20℃下,保温30 min同时以不加金属离子的酶液作为对照,测定溶菌酶活性,可知,Ag+?Na+对溶菌酶具有一定的激活作用,Mn2+和Ca2+对溶菌酶略有抑制作用,其他一些金属离子如Ba2+?Fe3+?K+等对溶菌酶活性没有显著影响,说明溶菌酶与大部分金属离子都有良好的配伍性能?

6.2.4酶对细菌的水解作用

用常规方法培养的革兰氏阴性菌和阳性菌,验证纯化的溶菌酶对其溶解作用?结果表明,该酶对常见革兰氏阴性菌和阳性菌细胞壁均有溶解作用??瓶皿左侧牛津杯中放入磷酸盐缓冲溶液作为对照,右侧牛津杯中为经纯化的溶菌酶酶液?

结语与展望

蛋清溶菌酶最适作用温度为50℃,在室温下活性较低,所得溶菌酶最适作用温度为35℃,是一种低温酶,由于低温酶的低温催化能力,生产应用过程中无需加热和冷却,可以降低成本节约能源且不会影响产品的品质等,为其应用提供了许多优势?蛋清溶菌酶仅对革兰氏阳性菌有作用?本研究的溶菌酶溶菌谱广泛,对多种蛋清溶菌酶不能直接作用的微生物如大肠杆菌?金黄色葡萄球菌(蛋清溶菌酶需添加EDTA等试剂或其他酶辅助才能对大肠杆菌?金黄色葡萄球菌等有一定的溶菌作用[5]等都有溶菌作用?对多种致病菌也有较强的溶菌作用,而且该溶菌酶在45℃以下和pH 4.0-8.0都有较好的稳定性?受金属离子影响较小,在医药和食品工业中具有独特的发展前景?同时也是一种具有免疫和杀菌功能的效应分子[13]?可选择性地分解微生物细胞壁的同时不破坏其他组织。且本身无毒无害?因而它是一种安全性能很好的防腐剂杀菌剂?可广泛应用于饲料加工、食品防腐、日用化工等行业?应用生物技术手段生产工程菌溶菌酶成为当今的发展趋势，此方法可以降低传统溶菌酶生产带来的高成本问题、本生产工艺复杂等问题?

参考文献

[1]胡学智．酶制剂工业[M]．北京：科学出版社，1998：804-815．

[2]刘仲敏．溶菌酶及其在食品工业中的应用[J]．食品与发酵工业，1995(5)：80—82．

[3]吴晓英．溶菌酶的研究进展[J]．工业微生物，2002，32(4)：55-58．

[4]叶丹．溶菌酶及其应用[J]．贵州科学，2003，21(3)：67-70．

[5]王跃军，孙谧，张云波，等．海洋低温溶菌酶的制备及酶学性质]．海洋水产研究，2000，21(4)；54-63．

[6]SHIMIZU M.Food-derived peptides and intestinal functions[J]．Biofaetors，2004，21(14)：43-47．

[7]LIN X Z,HOU x G,LI G Y.Advances in researchofcold-adapted enzymes fromantarctic bacteria[J].Marine Scfences,2002,26(10):38-42.

[8] SHI X J,LJN Y.Psychrophilic enzyme and industrialapplication[J].Chemistry of Life,2001,21(3):248—249.

[9]刘海军，乐超银，邵伟，等．一株高产蛋白酶芽孢杆菌的鉴定[J]．巾国酿造，2009(9)：18．20．

[10]闫萍．大豆小分子多肽的抗疲劳作用及其机制的研究[D]．吉林大学硕士论文，2008．

[11]文镜，金宗濂，陈文．榆黄蘑对小鼠血乳酸、血尿素、乳酸脱氢酶影响的实验研究．北京联合大学学报，1994，8(1)：4-7．

[12]LAEMMLI U K.Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4[J].Nature,1970,227:680-685.

[13]LIN X Z,HOU x G,LI G Y.Advances in researchofcold-adapted enzymes fromantarctic bacteria[J].Marine Scfences,2002,26(10):38-42.

耐高温_淀粉酶的酶学性质研究

３结 论 植物乳杆菌素Ｌ－１经硫酸铵沉淀，透析除盐后效价达１２８０ＡＵ／ｍｌ，作用方式为杀菌。在７、１５、３０、３７℃下，添加植物乳杆菌素Ｌ－１对单增李斯特菌都有一定的抑制作用。７℃下该细菌素在１４４ｈ内控制住初始菌数，温度较高的情况下则可以在短时间内迅速降低活菌数。在选用的六种ｐＨ下，ｐＨ７．０时植物乳杆菌素Ｌ－１的抑菌效果最好。不论在培养基中还是ｐＨ７．０，５ｍｍｏｌ／Ｌ的磷酸缓冲液中，盐对该细菌素具有一定的拮抗作用，各盐分之间和同种盐不同浓度之间差异不显著。有关吸附作用的研究发现：低ｐＨ（５．０～５．５）下，植物乳杆菌素Ｌ－１不能吸附在单核细胞增生李斯特氏菌上，而ｐＨ６．０～７．５下有５０％吸附在指示菌上。盐对该细菌素吸附单核细胞增生李斯特氏菌没有显著影响。 参考文献： ［１］ 吕燕妮，　李平兰，　江志杰．　乳酸菌３１－１菌株产细菌素的初步研究［Ｊ］． 中国食品学报，　２００３，　增刊：　１３０－１３３． ［２］郁庆福，　蔡宏道，　何晓青，　等．　现代卫生微生物学［Ｍ］．　北京：　人民卫生出版社，　１９９５．　１１６－１１７． ［３］ Ｓｏｐｈｉｅ　Ｍ　Ｐ，　Ｅｍｉｌｉａ　Ｆ，　Ｒｉｃｈａｒｄ　Ｊ．　Ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ，　Ｐａｒｔｉａｌ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎａｎｄ　ｍｏｄｅ　ｏｆ　ａｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｉｎ　ＥＦＳ２，　ａｎ　ａｎｔｉｌｉｓｔｅｒｉａｌ　ｂａｃｔｅｒｉｏｃｉｎｐｒｏｄｕｃｅｄ　ｂｙ　ａ　ｓｔｒａｉｎ　ｏｆ　Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ　ｆａｅｃａｌｉｓ　ｉｓｏｌａｔｉｏｎ　ｆｒｏｍ　ａ　ｃｈｅｅｓｅ［Ｊ］．Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｆｏｏｄ　Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，　１９９６，　３０：　２５５－２７０． ［４］ Ａｔｒｉｈ　Ａ，　Ｒｅｋｈｉｆ　Ｎ，　Ｍｏｉｒ　Ａ　Ｊ　Ｇ，　ｅｔ　ａｌ．　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｂａｃｔｅｒｉｏｃｉｎ　ｐｒｏｄｕｃｅｄ　ｂｙ　Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ　ｐｌａｎｔａｒｕｍ　Ｃ１９［Ｊ］．　ＣａｎａｄａｎＪｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，　１９９３，　３９：　１１７３－１１７９． ［５］ Ａｔｒｉｈ　Ａ，　Ｒｅｋｈｉｆ　Ｎ，　Ｍｏｉｒ　Ａ　Ｊ　Ｇ，　ｅｔ　ａｌ．　Ｍｏｄｅ　ｏｆ　ａｃｔｉｏｎ，ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ａｎｄａｍｉｎｏ　ａｃｉｄ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｐｌａｎｔａｒｉｃｉｎ　Ｃ１９，　ａｎ　ａｎｔｉ－Ｌｉｓｔｅｒａ　ｂａｃｔｅｒｉｏｃｉｎ　ｐｒｏ－ｄｕｃｅｄ　ｂｙ　Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ　ｐｌａｎｔａｒｕｍ　Ｃ１９［Ｊ］．　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ＦｏｏｄＭｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，　２００１，　６８：　９３－１０４． ［６］ Ｒｏｎｇｇｕａｎｇ　Ｙ，　Ｍｏｎｔｙ　Ｃ　Ｊ，　Ｂｉｂｅｋ　Ｒ．　Ｎｏｖｅｌ　ｍｅｔｈｏｄ　ｔｏ　ｅｘｔｒａｃｔ　ｌａｒｇｅａｍｏｕｎｔｓ　ｏｆ　ｂａｃｔｅｒｉｏｃｉｎｓ　ｆｒｏｍ　ｌａｃｔｉｃ　ａｃｉｄ　ｂａｃｔｅｒｉａ［Ｊ］．　Ａｐｐｌｉｅｄ　ａｎｄ　Ｅｎｖｉ－ｒｏｎｍｅｎｔ　Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，　１９９２，　５８：　３３５５－３３５９． ［７］还连栋，　贾士芳，　庄增辉，　等．　乳链菌肽（ＮＩＳＩＮ）的杀菌作用机制［Ｊ］．中国食品添加剂，　１９９７，　（４）：　２０－２３． ［８］ Ｓ　Ｔｏｄｏｒｏｖ，　Ｂ　Ｏｎｎｏ，　Ｏ　Ｓｏｒｏｋｉｎｅ，　ｅｔ　ａｌ．　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆａ　ｎｏｖｅｌ　ａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌ　ｓｕｂｓｔａｎｃｅ　ｐｒｏｄｕｃｅｄ　ｂｙ　Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ　ｐｌａｎｔａｒｕｍＳＴ　３１　ｉｓｏｌａｔｅｄ　ｆｒｏｍ　ｓｏｕｒｄｏｕｇｈ［Ｊ］．　Ｉｎｔ　Ｊ　Ｆｏｏｄ　Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ，　１９９９，　４８：　１６７－１７７． 收稿日期：２００５－０１－２１ 作者简介：毕金峰（１９７０－），男，副教授，博士后，主要从事食品化学与生物技术研究。 耐高温α－淀粉酶的酶学性质研究 毕金峰１，董福奎２ （１．中国农业科学院农产品加工研究所　农业部农业核技术与农产品加工重点实验室，北京 １０００９４； ２．内蒙古呼和浩特市赛罕区蔬菜技术推广站，内蒙古　呼和浩特 ０１００２０） 摘 要：耐高温α－淀粉酶是淀粉生产麦芽糖的关键酶。本文对两种耐高温α－淀粉酶的酶学性质进行了对比研究。结果表明：两种酶的耐高温能力差别较大，酶活差别明显；最适ｐＨ值均为７．０，耐酸性较差；当Ｃａ２＋浓度在７～９ｍｍｏｌ／Ｌ时，酶活提高明显。关键词：耐高温α－淀粉酶；性质 Ｓｔｕｄｉｅｓ　ｏｎ　Ｅｎｚｙｍｅ　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ Ｈｅａｔ－ｒｅｓｉｓｔｉｎｇ　α－ａｍｙｌａｓｅ ＢＩ　Ｊｉｎ－ｆｅｎｇ１，ＤＯＮＧ　Ｆｕ－ｋｕｉ２ （１．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ａｇｒｏ－Ｆｏｏｄ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｎｕｃｌｅａｒ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ａｇｒｏ－Ｆｏｏｄ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，　ＭＯＡ，　Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００９４，　Ｃｈｉｎａ；２．Ｖｅｇｅｔａｂｌｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｐｏｐｕｌａｒｉｚｅ　Ｓｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓａｉｈａｎ　Ｄｉｓｔｒｉｃｔ　ｉｎ　Ｈｕｈｅｈａｏｔｅ　Ｃｉｔｙ，　Ｈｕｈｅｈａｏｔｅ ０１００２０，　Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ　：Ｈｅａｔ－ｒｅｓｉｓｔｉｎｇ　α－ａｍｙｌａｓｅ　ｉｓ　ａ　ｃｒｉｔｉｃａｌ　ｅｎｚｙｍｅ　ｆｏｒ　ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ　ｍａｌｔｏｓｅ．　Ｅｎｚｙｍｅ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｔｗｏ　ｓｐｅｃｉｅｓ　ｏｆ　ｈｅａｔ－ｒｅｓｉｓｔｉｎｇα－ａｍｙｌａｓｅｓ　ｗｅｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ．　Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｗｅｒｅ　ａｓ　ｆｏｌｌｏｗｓ：　ｔｈｅ　ｈｅａｔ－ｒｅｓｉｓｔｉｎｇ　ａｂｉｌｉｔｙ　ｆｏｒ　ｔｗｏ　ｓｐｅｃｉｅｓ　ｏｆ　ｅｎｚｙｍｅｓ　ｗａｓ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ，ａｎｄ　ｔｈｅｒｅ　ｗａｓ　ａｎ　ｅｖｉｄｅｎｔ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ｉｎ　ｅｎｚｙｍｅ　ａｃｔｉｖｉｔｙ．　Ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍｕｍ　ｐＨ　ｗａｓ　７．０，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ａｃｉｄ－ｒｅｓｉｓｔｉｎｇ　ａｂｉｌｉｔｙ　ｗａｓ　ｐｏｏｒ．　Ｔｈｅ

溶菌酶应用简介

1. 溶菌酶简介 溶菌酶，又称细胞壁水解酶，广泛存在于高等动植物组织及分泌物、原生动物、昆虫和各种微生物中。1922年Fleming等发现，在人的唾液、眼泪中存在有能够溶解细胞壁杀死细菌的酶，因而被命名为溶菌酶。它能够水解N一乙酰葡萄糖胺与N一乙酰胞壁酸之间的β一1，4糖苷键，因此可以溶解大多数革兰氏阳性菌的细胞壁而具有溶菌作用，溶菌酶本身是一种蛋白质，安全性能高，在食品、医药、生物学中得到了广泛的应用。 2. 溶菌酶的理化性质（可要可不要） 溶菌酶是一种糖苷水解酶，是由129个氨基酸残基组成的小分子碱性球蛋白，相对分子质量为14 300，分子中富含碱性氨基酸和芳香族氨基酸，其多肽链经盘绕折叠形成二级和三级结构，形成一个椭圆形的外形结构， 溶菌酶纯品为白色粉末结晶，无臭、甜味，易溶于水和低浓度的盐溶液，不溶于丙酮、乙醚等有机溶剂。正常条件下溶菌酶作用的最适温度为45--50℃，最适pH为5～7，在低温干燥条件下可长期保存，热稳定性强，耐酸性强，pH为4—7时，100℃下处理45 min仍能保持其酶活性，但在碱性条件下化学性质不稳定，易变性。 3. 溶菌酶的作用 1．抗菌消炎 2．抗病毒：溶菌酶能与带负电荷的病毒蛋白直接作用。与DNA、RNA、脱辅基蛋白形成复盐，使病毒失活。 3．增强免疫力：溶菌酶作为机体非特异免疫因子之一，参与机体多种免疫反应，在机体正常防御功能和非特异免疫中，具有保持机体生理平衡的重要作用。 4．其它方面的药理作用：溶菌酶还具有激活血小板的功能。可以改善组织局部血液循环障碍，分泌脓液，增强局部防卫功能，从而体现其止血、消肿等作用。它还可以作为一种宿主抵抗因子，对组织局部起保护作用。 5．促进双歧乳酸杆菌增殖：溶菌酶在婴儿体内可以直接或间接促进婴儿肠道细菌双歧乳酸杆菌的增殖，促进婴儿消化吸收，可以促进人工喂养婴儿肠道细

酶学性质研究

1.6 酶学性质研究 （1）pH 的影响：分别测定粗酶液在pH3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0下的酶活力，确定其最适反应pH 值；将粗酶液用上述pH 缓冲液稀释后，45℃水浴保温4小时后，测定其剩余酶活力。 （2）温度的影响：分别在40~95℃下测定酶活力，确定其最适反应温度；将酶液在40～90℃范围内的不同温度下保温60 min 后，测定其剩余酶活力。 （3）金属离子的影响：在酶液中分别添加各种金属离子，使其浓度为4 mmol ／L ，然后测定酶活力。 2.5 纤维素酶粗酶液酶学性质 2.5.1酶反应的最适pH 值和酶的pH 稳定性 粗酶液在不同pH 值下测得的酶活及在不同pH 值下处理4小时后测得的相对酶活示于图11。结果表明，CMCase 在pH 3.5～4.5有较高的酶活力，最适反应pH 值为4.0；β-Gluase 在pH 4.5～5.5酶活力较高，最适反应pH 值为5.0，同样方法测得FPA 最适反应pH 为5.0。可见，该菌株所产的各组分纤维素酶是酸性酶。 图11表明，该菌产CMCase 在pH3.0～6.0的范围内，β-Gluase 在pH3.5～5.5的范围内，酶活力均可保持在80％以上，说明该菌株所产酸性纤维素酶可在较宽的pH 值范围内保持其酶活力的稳定性。2.5.2 酶反应的最适温度和酶的热稳定性 在不同温度下直接进行酶促反应测得的酶活及在不同温度下热处理60 min 后于最适反应温度和最适pH 下测得的相对酶活(以4℃保存的酶液活力为100%)示于图12。结果表明，CMCase 、β-Gluase 及FPA 最适反应温度均为65℃。 c e l l u l a s e a c t i v i t y ( U .m l -1) pH r e l a t i v e y a c t i v i t y （%） c e l l u l a s e a c t i v i t y ( U .m l -1) temperature ( o C ) r e l a t i v e y a c t i v i t y （%） 图11 pH 值对酶活力及酶稳定性的影响 Fig.10 Effects of pH value on Cellulase activity and stability 图12 温度对酶活力及酶稳定性的影响 Fig.11 Effects of temperature on activity and stability of cellulase

实验 酶学性质研究

实验四酶学性质研究 一、实验目的 1、了解pH、温度、金属离子对酶的活性的影响机理； 2、掌握如何选择酶催化反应的最适pH、温度和获得最适pH条件的确定、以及Km常数的测定。 二、实验原理 酶促反应速度受介质pH的影响，一种酶在几种pH介质中测其活力，可看到在某一pH时酶促效率最高，这个pH称为该酶的最适pH。pH影响酶分子的活性部位的解离，另外，也影响底物的解离状态，从而影响酶活性中心的结合与底物或催化。其次，有关基团解离状态的改变影响酶的空间构象，甚至会使酶变性。酶的最适pH不是酶的特征性常数，如缓冲液的种类与浓度，底物浓度等均可改变酶作用的最适pH。 在一定温度范围内，酶促反应速率随温度的升高而加快；但当温度高到一定限度时，酶促反应速率不仅不再加快反而随着温度的升高而下降，最终，酶因高温变性失去活性，失去了催化能力。在一定条件下，每一种酶在某一温度时活力最大，这个温度称为这种酶的最适温度 在进行酶学研究时一般都要制作一条pH与酶活性的关系曲线，即保持其他条件恒定，在不同pH条件下测定酶促反应速度，以pH值为横坐标，反应速度为纵坐标作图。由此曲线，不仅可以了解反应速度随pH值变化的情况，而且可以求得酶的最适pH。最适温度的实验方法和pH类似。 酶促动力学研究酶促反应的速度及影响速度的各种因素，而米氏常数K m值等于酶促反应速度为最大速度一般时所对应的底物浓度，其值大小与酶的浓度无关，是酶促反应的特征常数。不同酶的K m值不同，同一种酶与不同的底物反应

时，其Km值也不同，Km值反映了酶和底物亲和力的强弱程度，Km值越大，表明酶和底物的亲和力越弱；Km值越小，表明酶与底物的亲和力越强。 酶的活力就是酶所催活的反应速度，通常用单位时间内底物的减少或产物的增加来表示。酶反应过程中产物的生成和时间的关系可以用进程曲线来说明，曲线的斜率就是酶反应过程中的反应速度。从进程曲线来看，在一定时间内反应速度维持恒定，但随着时间的延长，反应速度逐渐降低，这是由多种因素造成的。所以，为了准确表示酶的反应速度必须采用初速度，即保持恒定时的速度。同样，不同酶浓度下的反应进程曲线也可以说明这个问题。V=Vmax[S]/Km+[S]，Vmax 指该酶促反应的最大速度，[S]为底物浓度，Km是米氏常数，V是在某一底物浓度时相应的反应速度。双倒数作图（将米氏方程两边取倒数，可转化为下列形式：1／V=Km／Vmax.1／[S]+1／Vmax，可知，1/V对1/[S]的作图得一直线，其斜率是Km/V，在纵轴上的截距为1/Vmax，横轴上的截距为-1/Km。此作图除用来求Km和Vmax值外，在研究酶的抑制作用方面还有重要价值 三、实验器材与试剂 1、试剂：磷酸二氢钠、柠檬酸、ABTS、酸性靛蓝。 2、器材：可见分光光度计、恒温水浴锅、试管、酸度计 四、操作步骤 1、配置缓冲溶液 按下表配置缓冲溶液，其溶液pH值以酸度计测定值为准。

溶菌酶

内容 1：溶菌酶简介 1.1 溶菌酶 溶菌酶（N-乙酰胞壁质聚糖水解酶，EC3.2.1.17）又称为胞壁质酶，是一种专门作用于微生物细胞壁的水解酶。溶菌酶是由129个氨基酸构成的单纯碱性球蛋白，化学性质非常稳定。 溶菌酶存在 在自然界中，溶菌酶普遍存在于鸟类、家禽的蛋清和哺乳动物的眼泪、唾液、血液、鼻涕、尿液、乳汁和组织细胞中(如肝、肾、淋巴组织、肠道等)。 从木瓜、芜青、大麦、无花果和卷心菜、萝卜等植物中也能分离出溶菌酶，其中以蛋清含量最高。 溶菌酶生理作用 在生物体内溶菌酶具有抗菌消炎，抗病毒，增强机体免疫力的生理功能，还可激活血小板，改善组织局部血液循环障碍，分泌脓液，增强局部防卫功能，具有止血、消肿等作用。它还可以作为一种宿主抵抗因子，对组织局部起保护作用 2：溶菌酶的种类 溶菌酶的研究最早是从尼科尔(Nicoile)1907年发表枯草杆菌溶解因子的报告开始的。两年后，Laschtschenko指出：鸡卵白强烈抑菌作用是酶作用的结果。1922年英国细菌学家弗莱明(Fleming)发现人的唾液、眼泪中存在这种能溶解细菌细胞壁的酶，因其具有溶菌作用，故命名为溶菌酶。 1937年由Abraham与Robinson从卵蛋白中最先分离出晶体溶菌酶，此后人们在人和动物的多种组织、分泌液及某些植物、微生物中也发现了溶菌酶的存在。 根据来源不同，将溶菌酶分为三类 （1）动物源溶菌酶 ?动物源溶菌酶包括鸡蛋清溶菌酶及人和哺乳动物溶菌酶。 ?鸡蛋清溶菌酶是目前研究和应用最多的，在鸡蛋清中约含有3.5%左右的酶，分子 量为14000，其等电点在pH10.8左右，最适效应温度在50℃，化学性质稳定，pH 在1.2～11.3之间改变时对酶结构影响很小，pH在4～7范围内100℃处理1min仍 有近100%的活力，在210℃条件下加热1.5h仍具有活性。 鸡蛋清溶菌酶在碱性环境条件下稳定性较差，分解G+细菌，但对G-细菌不起作用。研究表明其它鸟类蛋清溶菌酶也是由129个氨基酸残基组成，但其排列顺序和鸡蛋清溶菌酶不同，并且活性部位也不相同。 人溶菌酶分子量为14600，对人的溶菌酶研究发现它是由130个氨基酸残基组成，也有4个S-S键，其一级结构氨基酸顺序及组成与鸡蛋清溶菌酶相比有极大的差异，但三级结构有相似性，其溶菌活性比鸡蛋清溶菌酶高2倍。对于哺乳动物溶菌酶，目前仅从牛、马、羊等动物的乳汁中分离出溶菌酶，其化学性质与人溶菌酶相似，但结构尚不清楚，其溶菌活性远低于人溶菌酶。 （2）植物源溶菌酶 目前发现含溶菌酶的植物有近170种，在木瓜、无花果、大麦等植物中均已分离出溶菌酶。植物源溶菌酶分子量较大，约为24000～29000单位，其对溶壁小球菌的溶菌活性不超过鸡蛋清溶菌酶的1/3，但其对胶体状甲壳质的分解活性则是鸡蛋清溶菌酶的10倍。 （3）微生物源溶菌酶 上世纪60年代从微生物中分离出溶菌酶，根据其作用对象分为细菌细胞壁溶菌酶和真菌细胞壁溶菌酶。

溶菌酶的应用进展

第28卷第6期 V ol 128　N o 16长春师范学院学报(自然科学版)Journal of Changchun N ormal University (Natural Science )2009年12月Dec.2009 溶菌酶的应用进展 丁亦男1,聂洪峰2 (1.长春师范学院生命科学学院,吉林长春　130032; 2.吉林省辽源市第五中学,吉林辽源　136200) [摘　要]介绍了溶菌酶的生物学价值、在各领域中的应用,并对利用溶菌酶时存在的问题进行了分 析,最后对溶菌酶的应用前景进行了展望。 [关键词]溶菌酶;生物学价值;应用;展望 [中图分类号]Q556 [文献标识码]A [文章编号]1008-178X (2009)06-0046-02 [收稿日期]2009-06-09 [作者简介]丁亦男(1982-),女,吉林长春人,长春师范学院生命科学学院助理实验师,硕士研究生,从事动物营养与饲 料科学研究。 溶菌酶(lys ozyme )是一种专门作用于微生物细胞壁的水解酶,又称细胞壁溶解酶(murami -dase ),或N -乙酰胞壁质聚糖水解酶(N -acetyl muramide glycanohydralase )[1]。它是由129个氨基酸残基组成的碱性球蛋白,N -乙酰胞壁酸(NAM )与N -乙酰葡萄糖胺(NAG )之间的β-1,4-糖苷键之间的联结,破坏肽聚糖支架,在内部渗透压的作用下细胞胀裂开,引起细菌裂解。该酶广泛存在于人体多种组织中,鸟类和家禽的蛋清,哺乳动物的泪、唾液、血浆、尿、乳汁等体液以及微生物中也含此酶,其中以蛋清含量最为丰富。 1　溶菌酶的生物学价值 111　抗菌消炎　溶菌酶是一种能水解粘多糖的碱性水解酶,此类粘多糖是细菌细胞壁的主要成分之一。该酶能催化水解细胞壁中的N -乙酰胞壁酸和N -乙酰氨基葡萄糖胺之间的β-1,4-糖苷键,使细胞壁不溶性多糖分解成可溶性糖肽,细菌内容物溢出而使细胞壁溶解。溶菌酶能直接水解革兰氏阳性菌,在分泌型免疫球蛋白A 、补体的参与下,还能水解革兰氏阴性菌如大肠杆菌。此外,它还可与各种诱发炎症的酸性物质结合,使其失活,并能增强抗生素和其它药物的疗效,改善组织基质的粘多糖代谢,从而达到消炎、修复组织的目的。 112　抗病毒　溶菌酶能与带负电荷的病毒蛋白直接作用,与DNA 、RNA 、脱辅基蛋白形成复盐,使病毒失活。该酶也可以预防和治疗病毒性肝炎,尤其对输血后肝炎及急性肝炎效果显著。在机体内它还有抗流感病毒的活性,其与胆酸盐的复合物能强烈抑制流感病毒和腺病毒的生长,并能防止疱疹性病毒感染。113　增强免疫力　溶菌酶作为机体非特异性免疫因子之一,参与机体多种免疫反应,在机体正常防御功能和非特异性免疫中,具有保持机体生理平衡的重要作用。实验表明溶菌酶可改善和增强巨嗜细胞吞噬和消化功能,激活白细胞吞噬功能,并能改善细胞抑制剂所导致的白细胞减少,从而增强机体的抵抗力。2　溶菌酶在各领域的应用 211　溶菌酶在饲料工业中的应用　溶菌酶与聚合磷酸盐和甘氨酸等配合使用,具有良好的防腐作用,在饲料中添加溶菌酶可防止霉变,延长饲料的贮存期,减少不必要损耗。溶菌酶与葡萄糖氧化酶一起使用有增效作用,且加入花生四烯酸后抗酸作用更强。此外,溶菌酶与免疫球蛋白在功能上也有着紧密的联系,并能与其它生命活性物质互补增强抗体的活性,从而杀灭细菌,因为溶菌酶对引起仔猪腹泻的埃希大肠杆菌和轮状病毒具有较强的抑制作用[2]。在不用任何抗生素情况下,于饲料中添加饲用溶菌酶制剂,可促进饲料中营养物质的消化吸收,提高增重和饲料报酬,减少死亡。曹江山采用添加了溶菌酶的饲用酶制剂饲喂同一鸡舍的鸡,与对照组相比,产蛋数增加7104%,蛋重增加7106%,产蛋率提高5176%,饲料转化率提高6169%,比对照组增加收入0146元。 212　溶菌酶在食品工业上的应用　溶菌酶可用于水产类熟制品、肉类制品的防腐和保鲜。有人对冷却肉生产中溶菌酶、Nisin 、G ma 液保鲜效果的比较实验表明:当三种保鲜剂单独使用时溶菌酶明显地优于对照组,也显著地优于G ma 组,略优于Nisin 组[3]。溶菌酶还可以用于低温肉制品的保鲜,由湖南农业大学研制的 ? 64?

萌发小麦种子中淀粉酶酶学性质研究解析

萌发小麦种子中淀粉酶酶学性质研究（东北农业大学，生命科学学院，黑龙江省哈尔滨市 150030） 摘要： 酶是酶是一种生物催化剂，它具有催化剂属性，同是也具有一些无机催化剂所不具有的特性。催化特定化学反应的蛋白质、RNA或其复合体。是生物催化剂，能通过降低反应的活化能加快反应速度，但不改变反应的平衡点。本实验通过利用淀粉酶水解还原糖，还原糖能使3，5-二硝基水杨酸还原，生成棕色的3-氨基-5硝基水杨酸。淀粉酶活力与还原糖的量成正比，用比色法测定淀粉酶作用于淀粉后生成的还原糖的量，以单位质量样品在一定时间内生成还原糖的量表示酶活力。以淀粉在碘液中显蓝色性质，探究酶活性影响因素，常见的影响因素有：温度 pH 活性剂和抑制剂等。 Abstract:Enzyme is a biological catalyst is an enzyme, the catalyst having the property, the same also has some inorganic catalysts do not have the characteristics. Proteins catalyze specific chemical reactions,RNA or a composite thereof. Are biological catalysts,by reducing the activation energy of the reaction to accelerate the reaction rate, but does not change the equilibrium reaction. In this study, the use of enzymatic hydrolysis of starch sugar, sugar makes 3,5-dinitrosalicylic acid reduction ,a brown 3-amino-nitro-salicylic acid.Proportional to the amount of amylase activity and reducing sugars,measuring the amount of amylase in starch sugar produced by colorimetry ,a unit mass of the sample at the certain time. 关键词： 淀粉酶活性温度 PH 激活剂和抑制剂 引言： 新陈代谢是生命活动的基础，是生命活动最重要的特征。而构成新陈代谢的许多复杂而有规律的物质变化与能量变化，都是在酶催化下进行的。生物的生长发育、繁殖、遗传、运动、神经传导等生命活动都与酶的催化过程紧密相关，可以说，没有酶的参与，生命活动一刻也不能进行。酶是细胞产生的，受多种因素调节控制的具有催化能力的生物催化剂，与一般催化剂比较有以下不同点：酶易失活、酶具有很高的催化效率、酶具有高度专一性、酶活性受到调节和控制。而调节和控制又包括调节酶浓度、抑制剂和激活剂的调节等。[1] 按照淀粉酶水解淀粉的作用方式，可以分为α-淀粉酶、β-淀粉酶、异淀粉酶和麦芽糖酶四种类型。实验证明，当谷类种子萌发时，两类淀粉酶（α，β型）都存在，淀粉酶总酶活性随种子萌发将升高，有利于淀粉被降解为植物生长发育所需的葡萄糖。许多微生物包括

实验四多酚氧化酶的活性的测定及酶学性质

实验四多酚氧化酶的活性的测定及酶学性质 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

实验四、马铃薯块茎多酚氧化酶（PPO）活性测定及酶学性质一、实验目的 1掌握分光光度法测定多酚氧化酶活性的一般原理及操作技术方法。 2了解酶的活性与植物组织褐变以及生理活动之间的关系。 二、实验原理 马铃薯不耐储藏，在加工过程中去皮切分后非常容易发生酶促褐变，使外观品质和营养价值大为降低，制约着马铃薯的开发利用。酶促褐变是马铃薯加工产业必须解决的难题。其中多酚氧化酶是导致马铃薯等果蔬发生酶促褐变的重要酶类。多酚氧化酶活性大小直接影响酶促褐变程度。 多酚氧化酶(polyphenol oxidase，PPO)又称酪氨酸酶、儿茶酚酶、酚酶等．是自然界中分布极广的一种含铜氧化酶．普遍存在于植物、真菌、昆虫的质体中。植物受到机械损伤和病菌侵染后，PPO催化酚与O2氧化形成醌，使组织形成褐变．以便损伤恢复，防止或减少感染，提高抗病能力。研究多酚氧化酶的特性对食品的加工与保藏工艺有非常重要的意义。因此，检测食品中多酚氧化酶具有重要意义。 多酚氧化酶是一种含铜的氧化酶，在一定的温度、pH条件下，有氧存在时，能使催化邻苯二酚氧化生成有色物质，单位时间内有色物质在410nm处的吸光度与酶活性强弱成正相关，在分光光度计410nm处使反应体系的OD值产生变化，通过OD值的变化确定PPO的酶活大小。 多酚氧化酶 邻苯二酚（儿茶酚）＋1∕2O 2——————→邻醌＋H 2 O

三、试验材料、试剂及试验用品 1．材料：马铃薯块茎。 2．仪器：分光光度计；离心机；恒温水浴；研钵；试管；移液管；容量瓶 3．试剂：L 磷酸缓冲液（pH=）；L邻苯二酚；L磷酸氢二钠；L磷酸二氢钠；10mmol/L 柠檬酸；10mmol/L抗坏血酸；10mmol/L乙二胺四乙酸二钠（EDTA）；10mmol/L亚硫酸钠 四、实验方法： 1.多酚氧化酶的提取 取马铃薯块茎样品，加入预冷的磷酸缓冲液（）3ml，研磨匀浆，转移到离心管中，再用7mL磷酸缓冲液冲洗研钵，合并提取液，在４℃下离心（8000r/min）5min，取上清液为多酚氧化酶提取液，并量取粗酶液体积。 2.多酚氧化酶活性测定 采用比色法测定。将ｍl邻苯二酚加入2ｍl磷酸缓冲液（ｐＨ）中，加入ｍl酶提取液，立即于波长410nm下测定吸光值，2min后再计吸光值，以不加酶提取液的反应液做对照(注意空白为： ml缓冲液和 mL邻苯二酚溶液)。以每分钟吸光度变化为1个多酚氧化酶活性单位。 表1 多酚氧化酶活性测定

溶菌酶

溶菌酶 2010级基地班马冬珂10104109 一：溶菌酶的性质： １９０７年，Ｎｉｃｏｌｌｅ最早发表了枯草杆菌溶菌因子的报告，两年后，Ｌａｓｃｈｔｓｃｈｅｎｋｏ指出，鸡蛋也有较强溶菌活性，并把它命名为溶菌酶（Ｌｙｓｏｚｙｍｅ，ＥＣ３．２．１．１７）。紧接着Ｆｌｅｍｉｎｇ和Ｍｅｙｅｒ等证实植物中也含有溶菌酶，以后人们对溶菌酶的特性有了更深入的认识。（1） 溶菌酶是一种广泛存在于各种动植物有机物中的糖苷水解酶，作用于Ｎ一乙酰氨基葡萄糖和Ｎ一乙酰胞壁之间的８—１，４键，能使某些细菌细胞壁中的粘多糖成分分解。是由１２９个氨基酸残基组成的碱性球蛋白，等电点在ｐＨ值１０．８左右，分子量为１４０００，化学性质非常稳定。当ｐＨ值在１．２—１１．３的范围剧烈变化时，其结构几乎不变。在酸性环境下，溶菌酶对热的稳定性很强；ｐＨ值低于４时，溶菌酶可以长期在室温下存放。其纯品为白色或微黄、黄色的结晶体或无定型粉末，无异味，，微甜，易溶于水，遇碱易被破坏，不溶于乙醚. 280nm的消光系数为13.0。酶活性可被该酶活性可被一些金属离子Cu2+，Fe2+，Zn2+（10-5～10-3M）以及N-乙酰葡萄糖胺所抑制，能被Mg2+,Ca2+（10-5～10-3M）、NaCl所激活。 二：提取原材料和提取方法: 溶菌酶广泛存在于家禽的蛋清、哺乳动物组织的分泌液中，一些植物（如卷心菜、木瓜等）的汁液中也有强力的溶菌酶活性。目前一般从蛋清和蛋壳中提取溶菌酶。 提取原料：鸡蛋（含量约为2%到4%）。鸡蛋清按水分和固形物所占比重，则含水分87%，固形物13%；固形物中大约90%是蛋白质， (2) 提取方法： １.蛋清中溶茵酶的提取：蛋清中的溶菌酶可用吸附法提取，过程如下：蛋清过滤（９０目１００目），加入７２４型树脂吸附（每公斤蛋清加１５ｇ）一倾去蛋清一冲洗并控干树脂。用质量分数１０％硫酸铵洗脱一洗胶液中加入晶体硫酸铵（３０ｇ／１００ｍＬ）沉淀溶菌酶，沉淀晾干即得到溶菌酶粗制品。蛋清中的溶菌酶也可用直接结晶法制取，即在蛋清中加入食盐（ＮａＣＩ）。使其质量分数达到５％，并调节溶液ｐＨ值至１０．０左右，加入少许溶菌酶晶体为晶种，于-４摄氏度冰箱冷却静置７ｄ一１４ｄ即可获得溶菌酶的结晶品。这种工艺方法可获得较高纯度的溶菌酶，收率也比较高。可广泛用于从蛋清提取溶菌酶的工业化生产。 ２.蛋壳中溶茵酶的提取：蛋壳中（实际上是蛋壳膜）溶菌酶含量虽然较低，但从变废为宝的角度考虑，仍是提取溶菌酶的重要原料。具体工艺流程如下：蛋壳一质量分数１％ＮａＣＩ抽提滤液加热去除杂蛋白，加聚丙酸凝聚（富集），溶解凝聚物，加氯化钙沉淀上清液结晶。 三：制备（重点）： 1..酸性条件下热处理法提纯溶菌酶：在酸性条件下溶菌酶具有热稳定性，不易变性失活，且溶菌酶和卵蛋白的等电点分别为11.0和4.5，由于溶菌酶和卵蛋白的性质著异，因而在实验中采用热变性和调pH值使卵蛋白沉淀的方法来探讨去除卵蛋白的较好方法。研究发现溶菌酶和卵蛋白之间存在静电作用力，在加热

溶菌酶的研究及应用简介

溶菌酶的研究及应用简介 摘要溶菌酶（lysozyme）是一种专门作用于微生物细胞壁的水解酶，又称胞壁质酶（muramidase）。人们对溶菌酶的研究始于20 世纪初，英国细菌学家Fleming在发现青霉素的前6年（1922年）发现人的唾液、眼泪中存在能溶解细菌细胞壁的酶，因其具有溶菌作用，故命名为溶菌酶，其中鸡蛋溶菌酶的研究和应用已相当深入和广泛［1］。通过对它的结构、性质、来源的研究；溶菌酶已广泛的应用于医药、生物工程和食品工业等多个方面。 关键词溶菌酶；结构；应用；研究进展 溶菌酶（Lysozymc EC3.2.1.17）又名胞壁质酶（muramidase）、乙酞胞壁酸聚糖水解酶（N-acctylmuramide glyca-nohydrolase）,广泛地分布于自然界[2]。在病毒（如噬菌体T4）、细菌（如枯草杆菌）、植物（如番木瓜）、动物（如鼠、狗）及人体都含有。人体多数组织器官含有一定浓度的溶菌酶。但以脾、肾含量较高。在鼻及支气管分泌液、泪液、脑脊液、唾液、乳汁及血液中均含有一定量的溶菌酶。此酶自被发现以来,经科学家们不断地研究,使得它在酶学及临床医学中均占有一定的重要位置，也将其应用于医疗、食品、畜牧及生物工程中。 1 溶菌酶的发现 1907年Nicollc[2]猜测芽胞杆菌（Bacillus）及枯草杆菌中含有溶解细菌的酶。1909年https://www.wendangku.net/doc/e39191228.html,schtchenko[3]第一个报道了鸡蛋清含有溶解细菌的酶。1922年Alexander Fleming[2]发现鼻粘液里有一种能溶解微球菌（micrococcus

lysodeikticus）及其他细菌的酶，他把这种酶命名为溶菌酶（lysozyme）。经过仔细的观察和研究，他发现此酶广泛地存在于生物组织及机体的某些分泌物中。之后Robert及Wolff 也从鸡蛋清里提取出溶菌酶。1937~1946年间Abraham[3]，Robinson, Alderson及Fevold等人通过实验从而分别获得了溶菌酶的结晶。 2 溶菌酶的理化性质、空间结构 2.1溶菌酶的理化性质 溶菌酶由129个氨基酸构成的单纯碱性球蛋白，在酸性环境下，溶菌酶对热的稳定性很强。当pH值为1.2～11.3围剧烈变化时，但其结构几乎维持不变。当pH值为4～7，96℃热处理15 min仍能保持87%的酶活性；当pH值为3 时能耐100℃加热处理45min；但碱很容易破坏酶活性，当处于碱性pH 值围时，溶菌酶的热稳定性就很差[4]。在干燥条件下，溶菌酶可以长期在室温存放,其纯品为白色或微黄色。黄色的结晶体或无定形粉末，无臭，味甜。易溶于水，易遭碱破坏，不溶于丙酮和乙醚。其分子结构如下: 2.2 空间结构 溶菌酶是第一个结构弄清楚的酶，在很长一段时间中,其中有许多蛋白晶体研究及蛋白质结构与功能关系研究。这些进展都是利用溶菌酶获得的溶菌酶一直

萌发小麦种子中淀粉酶酶学性质

萌发小麦种子中淀粉酶酶学性质 XXX A091100XX 生学1101 Enzymatic properties of amylases from germinant wheat 摘要：在小麦种子中提取淀粉酶，研究相关酶学性质，了解温度、PH值以及激活剂和抑制剂对淀粉酶活性的影响，并且对酶的活力进行测定。不同的温度、PH条件下和加激活剂或抑制剂情况下淀粉酶将淀粉水解的程度不同，产物遇碘呈现不同的颜色，由此可知道酶活性的最适温度和最适PH，也可知道激活剂能使酶的性增加，抑制剂能使酶的活性降低。对酶的活力进行测定时，是测定产物麦芽糖的量，来表示酶的活力。麦芽糖能将3、5—二硝基水杨酸还原成棕红色的氨基化合物（520nm处有最大吸收峰），其颜色深浅与麦芽糖浓度成正比，利用分光光度法测定棕红色的氨基化合物吸光值，从而得到产物麦芽糖的量，来表示酶的活力[1]。 关键词：淀粉酶、温度、PH值、激活剂、抑制剂、分光度计 研究背景：二十一世纪是生物信息时代，各种生物学领域研究层出不穷 ,对酶的研究是其中一个重要方面,目前对酶的研究已转入了后期，各种酶的生化性质也相继被研究出，酶是一种具有催化活性的蛋白质，由氨基酸通过肽链连接而成,只有在适当的温度、pH和离子强度下才具有生物活性,有些酶还需要辅酶或者辅因子[2]。通过此次实验研究，让我们进一步加深对淀粉酶的认识和学习，同时培养我们设计实验的基本思路，学会科学的实验组合，提出合理的实验方案,为以后研究其他种类的酶提供了研究方法和实验依据,也为我们以后更多的设计型实验作好铺垫。 原理：淀粉是植物最主要的储藏多糖，也是人和动物的重要食物和发酵工业的基本

溶菌酶实验 实验报告 第七组

溶菌酶的提取和系列性质测定实验报告 学院：生物科学与工程学院 班级： 姓名： 学号： 组别：第七组 组员：

一、实验内容： 溶菌酶的提取和系列性质测定 在研究酶的性质、作用、反应动力学等问题时都需要使用高度纯化的酶制剂以避免干扰。酶的提纯工作往往要求多种方法交替应用，才能得到较为满意的效果。常用的提纯方法有盐析、有机溶剂沉淀、选择性变性、离子交换层析、凝胶过滤、亲和层析等。酶蛋白在分离提纯过程中易变性失活，为能获得尽可能高的产率和纯度，在提纯操作中要始终注意保持酶的活性如在低温下操作等，这样才能收到较好的分离提纯效果。 溶菌酶又称胞壁质酶或N-乙酰胞壁质聚糖水解酶、球蛋白G，是一种能水解致病菌中黏多糖的碱性酶。主要通过破坏细胞壁中的N-乙酰胞壁酸和N-乙酰氨基葡糖之间的β-1，4糖苷键，使细胞壁不溶性黏多糖分解成可溶性糖肽，导致细胞壁破裂内容物逸出而使细菌溶解。溶菌酶还可与带负电荷的病毒蛋白直接结合，与DNA、RNA、脱辅基蛋白形成复盐，使病毒失活。溶菌酶相对分子质量约为1.44×104，是一种强碱性蛋白质，等电点在10.0以上，并对温度和酸不敏感。在自然界中，普遍存在于鸟类和家禽的蛋清中，哺乳动物的泪、唾液、血浆、尿液、淋巴液等细胞中，植物卷心菜、萝卜、木瓜等，以蛋清含量最丰富，约为0.3%。 本实验用鸡蛋为原理，通过阳离子交换层析，硫酸铵沉淀，分子筛层析等步骤提取溶菌酶。 二、实验原理： 1蛋白质提取分离技术 以蛋白质和结构与功能为基础，从分子水平上认识生命现象，已经成为现代

生物学发展的主要方向，研究蛋白质，首先要得到高度纯化并具有生物活性的目的物质。蛋白质的制备工作涉及物理、化学和生物等各方面知识，但基本原理不外乎两方面。一是得用混合物中几个组分分配率的差别，把它们分配到可用机械方法分离的两个或几个物相中，如盐析，有机溶剂提取，层析和结晶等；二是将混合物置于单一物相中，通过物理力场的作用使各组分分配于来同区域而达到分离目的，如电泳，超速离心，超滤等。在所有这些方法的应用中必须注意保存生物大分子的完整性，防止酸、硷、高温，剧烈机械作用而导致所提物质生物活性的丧失。蛋白质的制备一般分为以下四个阶段：选择材料和预处理，细胞的破碎及细胞器的分离，提取和纯化，浓细、干燥和保存。 微生物、植物和动物都可做为制备蛋白质的原材料，所选用的材料主要依据实验目的来确定。对于微生物，应注意它的生长期，在微生物的对数生长期，酶和核酸的含量较高，可以获得高产量，以微生物为材料时有两种情况：（1）得用微生物菌体分泌到培养基中的代谢产物和胞外酶等；（2）利用菌体含有的生化物质，如蛋白质、核酸和胞内酶等。植物材料必须经过去壳，脱脂并注意植物品种和生长发育状况不同，其中所含生物大分子的量变化很大，另外与季节性关系密切。对动物组织，必须选择有效成份含量丰富的脏器组织为原材料，先进行绞碎、脱脂等处理。另外，对预处理好的材料，若不立即进行实验，应冷冻保存，对于易分解的生物大分子应选用新鲜材料制备。 2.柱层析技术 柱层析技术也称柱色谱技术。一根柱子里先填充不溶性基质形成固定相，将蛋白质混合样品加到柱子上后用特别的溶剂洗脱，溶剂组成流动相。在样品从柱子上洗脱下来的过程中，根据蛋白质混合物中各组分在固定向和流动相中的分配系数不同经过多次反复分配，将不同蛋白组分逐一分离。 根据填充基质和样品分配交换原理不同，离子交换层析，凝胶过滤层析和亲和层析是三种分离蛋白质的经典层析技术。

溶菌酶溶液配制及应用

溶菌酶溶液 简介： 华越洋溶菌酶溶液是浓度分别为10mg/ml的蛋清型溶菌酶溶液，可以用于下列分子生物学实验： 1.核酸纯化 2.包涵体蛋白纯化 3.质粒DNA纯化 4.几丁质的水解 5.细胞壁的水解 运输及保存： 低温运输，-20℃保存，有效期一年。 ============================================================= 溶菌酶存在于卵清、唾液等生物分泌液中，催化细菌细胞壁肽聚糖N-乙酰氨基葡糖与N-乙酰胞壁酸之间的1，4-β-糖苷键水解的酶。 溶菌酶（lysozyme）又称胞壁质酶（muramidase）或N-乙酰胞壁质聚糖水解酶（N-acetylmuramide glycanohydrlase），是一种能水解致病菌中黏多糖的碱性酶。主要通过破坏细胞壁中的N-乙酰胞壁酸和N-乙酰氨基葡糖之间的β-1,4糖苷键，使细胞壁不溶性黏多糖分解成可溶性糖肽，导致细胞壁破裂内容物逸出而使细菌溶解。溶菌酶还可与带负电荷的病毒蛋白直接结合，与DNA、RNA、脱辅基蛋白形成复盐，使病毒失活。因此，该酶具有抗菌、消炎、抗病毒等作用。

用途用于生化研究，临床上用于急慢性咽喉炎、扁平苔癣、扁平疣等疾病的治疗。 生产 以蛋清为原料，在pH6.5条件下用弱酸性阳离子交换树脂732吸附后，再用硫酸铵洗脱，经透析后冷冻干燥得产品。 制备 溶菌酶是采用生物工程技术进行克隆、提取而制取,它是一种天然酶，安全绿色的添加剂，无抗药性。该酶广泛存在于人体多种组织中，鸟类和家禽的蛋清、哺乳动物的泪、唾液、血浆、尿、乳汁等体液以及微生物中也含此酶，其中以蛋清含量最为丰富。从鸡蛋清中提取分离的溶菌酶是由18种129个氨基酸残基构成的单一肽链。它富含碱性氨基酸，有4对二硫键维持酶构型，是一种碱性蛋白质，其N端为赖氨酸，C端为亮氨酸。可分解溶壁微球菌、巨大芽孢杆菌、黄色八叠球菌等革兰阳性菌。 优点 1．溶菌酶是很稳定的蛋白质，有较强的抗热性。蛋清溶菌酶是C型，是已知的最耐热的酶；2．溶菌酶不会因为有机溶剂的处理而失活，当转移到水溶液中时，溶菌酶的活力可全部恢复；3．溶菌酶可被冷冻或干燥处理，且活力稳定；4．溶菌酶适宜pH5.3~6.4，可用于低酸性食品防腐；5．溶菌酶生产成本较低；6．溶菌酶的抗菌谱较广，不仅局限于G+ 菌，对部分G­ 菌也有抑制效果；7．溶菌酶作为防腐剂安全性高。溶菌酶是一种天然蛋白质，1992年FAO/WTO 的食品添加剂协会已经认定溶菌酶在食品中应用是安全的。 应用 医学应用 可作为一种具有杀菌作用的天然抗感染物质。有抗菌、抗病毒、止血、消肿止痛及加快组织恢复功能等作用。临床用于慢性鼻炎、急慢性咽喉炎、口腔溃疡、水痘、带状疱疹和扁平疣等。也可与抗菌药物合用治疗各种细菌和病毒感染。口服和肌注均有效。口服，3～5片/次(肠溶片含10mg)，3次/日。口含，1片/次(口含片含20mg)，4～6次/日。外用：以1%～2%溶液滴注、涂擦或直接喷粉。肌注，50mg～100mg/次，1～2次/日。滴眼：用2%溶液。副作用偶有较轻的过敏反应。氯化溶菌酶医疗效果更广，有浓痰分散、出血抑制、组织修复、消炎镇痛、抗过滤性病毒等作用，因而用氯化溶菌酶的制药有消炎消痔、治感冒、皮肤病及眼、鼻、喉等用药. 食品应用 可作为防腐剂，它的主要功用是水解细菌细胞壁，在细胞内，则对吞噬后的病原菌起破坏作用.该酶对革兰氏阳性菌中的枯草杆菌、耐辐射微球菌有分解作用。对大肠杆菌、普通变形菌和副溶血性弧菌等革兰氏阴性菌也有一定程度溶解作用，其最有效浓度为0.05%。与植酸、聚合磷酸盐、甘氨酸等配合使用，可提高其防腐效果。

小麦种子淀粉酶酶学性质的研究

小麦种子淀粉酶酶学性质的研究 小麦种子淀粉酶酶学性质的研究Enzymatic properties of amylases from wheat 摘要：在小麦种子中提取淀粉酶，研究相关酶学性质，了解温度、PH值以及激活剂和抑制剂对淀粉酶活性的影响，并且对酶的活力进行测定。不同的温度、PH条件下和加激活剂或抑制剂情况下淀粉酶将淀粉水解的程度不同，产物遇碘呈现不同的颜色，由此可知道酶活性的最适温度和最适PH，也可知道激活剂能使酶的性增加，抑制剂能使酶的活性降低。对酶的活力进行测定时，是测定产物麦芽糖的量，来表示酶的活力。 麦芽糖能将3、5—二硝基水杨酸还原成棕红色的氨基化合物（520nm处有最大吸收峰），其颜色深浅与麦芽糖浓度成正比，利用分光光度法测定棕红色的氨基化合物吸光值，从而得到产物麦芽糖的量，来表示酶的活力[1]。 关键词：小麦种子；淀粉酶；温度；PH值；激活剂；抑制剂；酶的活力;分光光度计 研究背景：二十一世纪是生物信息时代，各种生物学领域研究层出不穷 ,对酶的研究是其中一个重要方面,目前对酶的研究已转入了后期，各种酶的生化性质也相继被研究出，酶是一种具有催化活性的蛋白质，由氨基酸通过肽链连接而成,只有在适当的温度、pH和离子强度下才具有生物活性,有些酶还需要辅酶或者辅因子[2]。通过此次实验研究，让我们进一步加深对淀粉酶的认识和学习，同时培养我们设计实验的基本思路，学会科学的实验组合，提出合理的实验方案,为以后研究其他种类的酶提供了研究方法和实验依据,也为我们以后更多的设计型实验作好铺垫。 目的：通过此次实验研究让我们进一步的加深对淀粉酶的学习和认识。同时，培养我们设计