溶菌酶是一种多糖水解酶,能够催化细菌细胞壁肽聚糖中的β-1,4-糖苷键水解,导致细菌死亡,具有抗菌能力。
溶菌酶根据结构和起源可分为六大类,包括C型溶菌酶、G型溶菌酶、I型溶菌酶、植物源溶菌酶、微生物源溶菌酶和噬菌体T4溶菌酶。以人源溶菌酶为例,它是由130个氨基酸组成的单体蛋白,含有3个α螺旋和3个β折叠。溶菌酶在维持其空间结构和蛋白复性中的4对二硫键起着重要作用。
图1 人源溶酶体的空间结构
溶菌酶广泛分布于高等动植物组织、原生动物、昆虫和微生物中。在人体中,人源溶菌酶分布于器官、细胞和体液中,如肺、肾、胎盘、巨噬细胞、白细胞、眼泪、唾液、尿液、血清和乳汁等。
溶菌酶通过水解细菌细胞壁的肽聚糖,使细胞壁变得松弛,导致细菌死亡。此外,溶菌酶还具有抗病毒作用,能与带负电荷的病毒蛋白结合,使病毒失去活力。在临床上,溶菌酶可以与抗生素联合使用,增强抗生素的杀菌和抑菌作用。
图2 溶菌酶催化水解NAG与NAM之间的糖苷键
溶菌酶是一种无毒、无害的蛋白质,对多种微生物具有抗菌作用,且安全性较高。目前,溶菌酶已广泛应用于食品加工、畜牧业、化妆品和医药等领域。在畜牧业中,溶菌酶被用作肠道保健、饲料防腐剂和杀菌剂等。