溶菌酶是一種天然蛋白質(zhì),具有抑菌、消炎和抗病毒等功能,且不會對人體造成不利影響,因此可廣泛應用于醫(yī)藥制劑、食品防腐和生物工程等領域。它主要通過破壞細胞壁中的N-乙酰胞壁酸和N-乙酰氨基葡萄糖之間的β-1,4糖苷鍵,進而破壞細菌的細胞壁,抑制細菌生長,故又稱為細胞質(zhì)酶和細胞壁溶解酶。溶菌酶廣泛存在于人體各組織、動物唾液、眼淚等生物分泌液、部分微生物以及禽蛋的蛋清中。其中蛋清中的溶菌酶是目前了解最清楚的溶菌酶之一,含量也較高,約為0.3%- 0.4%左右,占蛋清蛋白總量的3.4%-3.5%。我國是傳統(tǒng)的禽蛋生產(chǎn)大國,擁有極為豐富的雞蛋資源,然而我國的蛋清溶菌酶制品產(chǎn)業(yè)尚處于起步階段,市場空間廣闊。因此,開發(fā)蛋清溶菌酶產(chǎn)品不論是在社會效益還是經(jīng)濟效益上都具有十分巨大的潛力。
2蛋清溶菌酶的提取
1.直接提取法
蛋清溶菌酶是一種較為穩(wěn)定的蛋白質(zhì),具有較強的耐熱和耐酸特性,在鹽溶液中也有較好的穩(wěn)定性,其等電點約為pH 10.8。而蛋清中其他大部分蛋白質(zhì)的等電點在pH 4.6-5.0左右。因此,利用溶菌酶和其他蛋白等電點的差異,通過調(diào)節(jié)pH可以使溶菌酶以晶體形式析出,達到分離的目的。該方法操作簡單、但產(chǎn)品純度較低。
2.超濾法
超濾法是一種相對新興的分離技術,可根據(jù)超濾膜的孔徑,在壓力作用下將蛋清中不同分子量的成分進行分離。由于蛋清溶菌酶相對分子質(zhì)量在14000-15000Da之間,遠小于蛋清中大部分蛋白質(zhì)的分子量,因此可以用超濾法分離得到溶菌酶。與傳統(tǒng)分離技術相比,超濾法得到的溶菌酶雜質(zhì)更少,產(chǎn)量和純度都比較高。
3.層析法
層析法包括膜親和層析法和離子交換層析法。其中離子交換層析法,是利用蛋清中各種蛋白質(zhì)的帶電差異,與離子交換劑之間結(jié)合力的不同,達到分離純化的目的。該方法操作簡便、成本低、分離速度快、處理量大,是工業(yè)生產(chǎn)的常用方法之一。
3溶菌酶的應用
1.溶菌酶在食品加工中的應用
微生物污染一直以來都是食品工業(yè)的一大難題,不僅造成經(jīng)濟損失,還會嚴重危害人體健康,因此抑制食品中微生物的生長一直是食品行業(yè)的一大重點。從蛋清中提取制備的溶菌酶,可以作為綠色的食品防腐劑,部分替代對人體有害的化學防腐劑,可廣泛應用于水產(chǎn)品、乳制品、肉制品、飲料、發(fā)酵食品以及食品包裝材料中。此外,對于一些熱敏和不耐高溫的食品,也可利用溶菌酶進行殺菌和防腐,從而避免食品的風味、質(zhì)構(gòu)和營養(yǎng)等被破壞。溶菌酶還能殺死腸道腐敗微生物,增加腸道抗感染力,促進雙歧乳酸桿菌增殖以及乳酪蛋白凝乳,利于消化,所以又是嬰兒食品的良好添加劑。
2.溶菌酶在飼料行業(yè)中的應用
抗生素作為飼料添加劑應用于畜牧養(yǎng)殖業(yè)中已有數(shù)十年的歷史。在飼料中加入適量抗生素,雖可提高畜群的免疫力,防止細菌感染,降低生產(chǎn)損失。但長期在飼料中添加抗生素,會導致畜禽體內(nèi)的抗生素殘留,使畜禽體內(nèi)細菌的耐藥水平升高。而將溶菌酶作為飼料添加劑,可以有效地殺滅飼料中的細菌,延長飼料的貯存期,起到“防腐”作用,還可以提高畜禽的小腸的吸收能力,進而提高飼料的吸收利用率,提高畜產(chǎn)品的品質(zhì)。
3.溶菌酶在醫(yī)學領域中的應用
在醫(yī)學領域,溶菌酶還是一種天然的抗菌消炎物質(zhì),不僅可以殺死細菌,還可以在人體免疫力下降時,發(fā)揮改善組織基質(zhì)、緩解過敏發(fā)炎以及消炎等作用。溶菌酶制成的含片還可用于預防口腔疾病、治療口腔潰瘍等。人體血液、尿液、唾液中的溶菌酶含量的高低,也可以對病人病情的檢測和判斷提供幫助。
我國禽蛋產(chǎn)量巨大,雞蛋資源豐富,開發(fā)蛋清溶菌酶深加工產(chǎn)品可以賦予產(chǎn)品更高的附加值。發(fā)展蛋清溶菌酶產(chǎn)業(yè),不僅符合國人對健康生活和綠色食品的追求,也是新時代下我國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型,步入高質(zhì)量發(fā)展的大勢所趨。
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