溶菌酶作为天然微生物防腐剂的应用

洪晓丽 陈毓

摘要：溶菌酶是一种天然无毒、安全高效的蛋白酶。它专一地作用于微生物的细胞壁，导致细胞死亡。本文就溶菌酶作为天然微生物防腐剂的应用，作简要综述。

关键词：溶菌酶;防腐剂;应用

引言

食品的腐败变质会使其失去自身营养价值，甚至会有有毒物质的产生，导致巨大的经济损失，因此食品的防腐保鲜成为食品工业的重要任务。目前防止食品腐败变质的主要方法是添加食品防腐剂。食品防腐剂有化学合成防腐剂和天然防腐剂之分，研究表明添加化学合成防腐剂，会对食品的安全性产生质疑[1]。随着科学技术的不断发展以及人们对食品质量要求的不断提高，天然防腐剂备受关注。目前，我国《食品添加剂使用标准》 （ GB 2760-2011） 允许使用的天然防腐剂有乳酸链菌肽、纳他霉素、溶菌酶和ε-聚赖氨酸 （ 2014年新增） 。这些天然防腐剂中溶菌酶是被较多研究的一种酶制剂，其作为天然的食品防腐剂在食品保鲜行业领域有着较为成熟的应用[2]。此外，在医学以及酶工程上也均有应用。

1溶菌酶的来源

溶菌酶（Lysozyme， LYZ）是1922年由英国细菌学家Fleming在鼻腔分泌物中发现的有抑制细菌生长能力的酶，因这种酶具有溶解细菌的作用，故命名为溶菌酶[3]。它在家禽和鸟类的蛋清中以及哺乳动物的唾液、泪液、乳汁、血浆、体液、组织细胞内可以被找到，在一些植物中也能被分离出来。现在还可以通过基因工程的手段获得[4]。

2溶菌酶的作用機理

溶菌酶能有效地抑制微生物的生长，专一地作用于微生物的细胞壁。其通过水解细胞壁肽聚糖中N-乙酰胞壁酸和N-乙酰葡萄糖胺之间的β-1， 4糖苷键，破坏肽聚糖支架，由于内部渗透压的作用，使得细胞破裂而使细菌溶解。革兰氏阳性菌细胞壁90%由肽聚糖组成，因此溶菌酶对其作用十分显著。

3溶菌酶作为天然防腐剂的应用

3.1在食品工业中的应用

3.1.1在肉制品中的应用

我国肉制品多经冷冻保藏，但只能抑制大部分细菌的生长，仍有些嗜冷菌会生长，而保藏期较短。溶菌酶作为一种天然的、安全的防腐剂，可以延长肉制品的保鲜期。李永富等[5]冷却猪肉保鲜试验的结果表明，溶菌酶活力为 80 000U/m L 时可以有效地抑制猪肉微生物的繁殖。当溶解酶与0.1%（w/v）异VC钠和5.0%（w/v）茁霉多糖复合保鲜时，保鲜效果更好。马龙等[6]研究表明溶菌酶能够明显地抑制烧全鸡优势腐败菌。

3.1.2在水产品中的应用

溶菌酶在水产品防腐保鲜剂中可以单独或形成复合保鲜剂进行应用。Hikima等[7]研究发现日本囊对虾的C型溶菌酶对多种弧菌及鱼类的病原菌有不同程度的杀菌作用。邱春江等[8]对新鲜贻贝用不同的复合生物保鲜剂进行保鲜，结果表明溶菌酶、Nisin等复合生物保鲜剂的保鲜效果较优。

3.1.3在糕点和酒中的应用

焙烤食品营养丰富，容易发生腐败变质。在糕点中加入溶菌酶，可抑制微生物的生长繁殖。相关研究发现将溶菌酶置于60℃的条件下，加热45min，且浓度为0.05%时抑菌效果较好，可延长蛋糕的储存时间[9]。

溶菌酶在葡萄酒和清酒的保存方面非常有价值，可通过添加溶菌酶复合防腐剂来提高葡萄酒的储藏稳定性。在清酒中常用水杨酸作为防腐剂抑制火落菌生长，但会产生毒副作用。研究发现溶菌酶对清酒以及米酒中的火落菌有很强的抑制作用且对人体无毒副作用。目前日本已在清酒中将水杨酸换成鸡蛋蛋清溶菌酶作为防腐剂，其用量为15mg/kg。

3.2在医学中的应用

溶菌酶对人体无毒副作用，是天然的抗感染物质，具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤、止血等功效。在临床上，血清和尿液中溶菌酶的含量已被用作感染的标志。并用于慢性鼻炎、急慢性咽喉炎、口腔溃疡等疾病的治疗。而溶菌酶作内服剂时，可抑制流行性感冒和腺病毒的生长[11]。

3.3 在酶工程中的应用

溶菌酶能专一地破坏细菌细胞壁的结构，是基因工程、细胞工程中细胞融合等实验中不可少的工具酶，可以用来制造和提取菌体内的活性物质[12]。

4结语

溶菌酶作为一种天然微生物防腐剂在食品工业中有很大的潜力，在医学以及酶工程中也均有应用。但溶菌酶的工业化生产以及与其他防腐剂优化配比等问题有待解决。随着科学技术的不断发展，人们对食品和医药质量要求的不断提高，溶菌酶作为天然无毒、安全高效的防腐剂会越来越受到重视，对溶菌酶的研究也会愈发深入。

参考文献

[1] 边策. 防腐剂的安全性及鉴别方法[J]. 价值工程， 2013（24）：320-321.

[2] 崔红. 天然微生物防腐剂溶菌酶在食品中的应用研究[J]. 中国食物与营养， 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. 溶菌酶的研究进展[J]. 浙江预防医学， 2008（4）.

[5] 李永富，孙震，史锋，张颖，马金生，蒋立凤. 溶菌酶对猪肉的保鲜作用[J]. 上海农业学报（4）：61-63.

[6] 马龙， 丁李倩， 曾卫国， et al. 溶菌酶对烧全鸡优势腐败菌抑菌性能研究[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， 薛长湖， 舒留泉. 复合生物保鲜剂在贻贝保鲜中的试验研究[J]. 食品科学， 2004（07）：160-162.

[9] 华晶忠， 石仁淑. 溶菌酶在蛋糕防腐中的应用效果[J]. 延边大学农学学报（4）：289-292.

[10] 叶丹， 连宾. 溶菌酶及其应用[J]. 贵州科学， 2003（03）：68-71.

基金项目：项目编号：国家级大学生创新创业训练计划项目（201913023013）。