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时间:2020-12-21
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1、第十四章溶菌酶食品的防腐保鲜始终是食品领域一个亟待解决的重要问题微生物是导致食品腐烂变质的罪魁祸首最有效的解决办法——添加食品防腐剂目前使用最多的——化学防腐剂天然食品防腐剂——溶菌酶的研发成为热点问题的提出[EC.3.2.1.17],系统名为:N-乙酰胞壁质聚糖水解酶简称胞壁质酶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A. Fleming发现人的唾液、眼泪中存在有溶解细菌细胞壁的酶,因其具有溶菌作用,故命
2、名为溶菌酶。Lysozyme(LZM)一、溶菌酶的来源于分布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;微生物;以蛋清含量最为丰富。溶菌酶的含量比较来源不同的溶菌酶,活性不同。其中,以人溶菌酶的活性最高,分别是蛋清溶菌酶的3倍,牛乳溶菌酶的3000倍(K.J.Losnedahl,1998)。鸡蛋清3mg/ml人乳0.1-0.5mg/ml人眼泪牛乳无花果7mg/ml0.13mg/ml1.0-1.1mg/g蛋清,植物,微生物发酵二、性质及作用机理性质:溶菌酶纯品为白色或微黄、黄色的结晶体或无定型粉末;无异味,微
3、甜;易溶于水;遇碱易被破坏;在酸性pH下稳定,此时100℃的加热对溶菌酶仅有很小的活性损;,不溶于乙醚。抗菌机理细菌的细胞壁由胞壁质组成,胞壁质是由N-乙酰氨基葡萄糖(N-acetylglucosamineNAG)及N-乙酰胞壁酸(N-acetylmuramicacidNAM)交替组成的多聚物,胞壁酸残基上可以连接多肽,称为肽聚糖(Peptidoycan)。肽聚糖是由NAM、NAG和肽“尾”(一般是4个氨基酸)组成,NAM与NAG通过β-l,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
4、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。溶菌酶的功能图示肽链中Glu35和Asp52所构成的活性中心LZM专一地作用于细菌细胞壁肽多糖分子中NAM与NAG之间的β-1,4键,从而催化细菌细胞壁中的肽多糖水解,破坏细菌的细胞壁,使细菌溶解死亡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。对于G+细菌与G-细菌,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
5、只能破坏G+细菌的细胞壁,而对G-细菌作用不大。三、溶菌酶的种类根据来源不同,将溶菌酶分为四类动物源溶菌酶:鸡蛋清溶菌酶、人和哺乳动物溶菌酶植物源溶菌酶微生物源溶菌酶噬菌体源溶菌酶常见的几种溶菌酶1、蛋清溶菌酶---保鲜中应用最多鸡蛋清溶菌酶占蛋清总蛋白的3.4%~3.5%,作为溶菌酶类典型代表,是目前重点研究对象,也是了解最清楚溶菌酶之一。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。四条多肽链组成。相对分子量14000等电点为10.
6、8最适温度为50℃,最适pH值为6~7。化学性质非常稳定,在pH1.2~11.3范围内剧烈变化时,结构仍稳定不变。遇热也很稳定,在pH4~7、100℃处理1min不失活,是一种稳定的碱性蛋白质,但在碱性条件下对热稳定性较差。分解G+细菌,但对G-细菌不起作用其它鸟类如鹌鹑、珍珠鸡、火鸡等的蛋清中也分离纯化出溶菌酶;与鸡蛋清溶菌酶活性非常相似,也由129个氨基酸组成,虽排列顺序有所不同,活性部位也不相同,但活性部位的氨基酸排列则大体相同。2、人及哺乳动物溶菌酶人溶菌酶存在于眼泪、唾液、鼻粘液、乳汁等分泌液以及淋巴腺、白血球、肝、肾、淋巴组织中,1ml
7、眼泪中含7mg溶菌酶,1ml乳汁中含0.1~0.5mg。人溶菌酶由130个氨基酸残基组成,有4个S-S键,分子量为14 600,其溶菌活性比鸡蛋清溶菌酶高2倍。对于哺乳动物溶菌酶,目前已从牛、猪、猫、兔、猴、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,其溶菌活性也远低于人溶菌酶约3 000倍。曾林(1999)采用琼脂平板法测定家兔初乳溶菌酶含量。结果表明:初乳溶菌酶含量为(7.96±2.01)μg/ml,常乳溶菌酶含量(5.01±1.32)μg/ml。人及哺乳动物溶菌酶的作用机制与鸡蛋清溶菌酶相同。3、植物溶菌酶目前
8、已从木瓜、无花果、芜菁、大麦等植物中分离出溶菌酶,其分子量较大,约为24 000~29 000。植物溶菌酶对溶壁小球菌的溶
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