溶菌酶作為天然微生物防腐劑的應用

洪曉麗 陳毓

摘要：溶菌酶是一種天然無毒、安全高效的蛋白酶。它專一地作用于微生物的細胞壁，導致細胞死亡。本文就溶菌酶作為天然微生物防腐劑的應用，作簡要綜述。

關鍵詞：溶菌酶;防腐劑;應用

引言

食品的腐敗變質會使其失去自身營養價值，甚至會有有毒物質的產生，導致巨大的經濟損失，因此食品的防腐保鮮成為食品工業的重要任務。目前防止食品腐敗變質的主要方法是添加食品防腐劑。食品防腐劑有化學合成防腐劑和天然防腐劑之分，研究表明添加化學合成防腐劑，會對食品的安全性產生質疑[1]。隨著科學技術的不斷發展以及人們對食品質量要求的不斷提高，天然防腐劑備受關注。目前，我國《食品添加劑使用標準》 （ GB 2760-2011） 允許使用的天然防腐劑有乳酸鏈菌肽、納他霉素、溶菌酶和ε-聚賴氨酸 （ 2014年新增） 。這些天然防腐劑中溶菌酶是被較多研究的一種酶制劑，其作為天然的食品防腐劑在食品保鮮行業領域有著較為成熟的應用[2]。此外，在醫學以及酶工程上也均有應用。

1溶菌酶的來源

溶菌酶（Lysozyme， LYZ）是1922年由英國細菌學家Fleming在鼻腔分泌物中發現的有抑制細菌生長能力的酶，因這種酶具有溶解細菌的作用，故命名為溶菌酶[3]。它在家禽和鳥類的蛋清中以及哺乳動物的唾液、淚液、乳汁、血漿、體液、組織細胞內可以被找到，在一些植物中也能被分離出來。現在還可以通過基因工程的手段獲得[4]。

2溶菌酶的作用機理

溶菌酶能有效地抑制微生物的生長，專一地作用于微生物的細胞壁。其通過水解細胞壁肽聚糖中N-乙酰胞壁酸和N-乙酰葡萄糖胺之間的β-1， 4糖苷鍵，破壞肽聚糖支架，由于內部滲透壓的作用，使得細胞破裂而使細菌溶解。革蘭氏陽性菌細胞壁90%由肽聚糖組成，因此溶菌酶對其作用十分顯著。

3溶菌酶作為天然防腐劑的應用

3.1在食品工業中的應用

3.1.1在肉制品中的應用

我國肉制品多經冷凍保藏，但只能抑制大部分細菌的生長，仍有些嗜冷菌會生長，而保藏期較短。溶菌酶作為一種天然的、安全的防腐劑，可以延長肉制品的保鮮期。李永富等[5]冷卻豬肉保鮮試驗的結果表明，溶菌酶活力為 80 000U/m L 時可以有效地抑制豬肉微生物的繁殖。當溶解酶與0.1%（w/v）異VC鈉和5.0%（w/v）茁霉多糖復合保鮮時，保鮮效果更好。馬龍等[6]研究表明溶菌酶能夠明顯地抑制燒全雞優勢腐敗菌。

3.1.2在水產品中的應用

溶菌酶在水產品防腐保鮮劑中可以單獨或形成復合保鮮劑進行應用。Hikima等[7]研究發現日本囊對蝦的C型溶菌酶對多種弧菌及魚類的病原菌有不同程度的殺菌作用。邱春江等[8]對新鮮貽貝用不同的復合生物保鮮劑進行保鮮，結果表明溶菌酶、Nisin等復合生物保鮮劑的保鮮效果較優。

3.1.3在糕點和酒中的應用

焙烤食品營養豐富，容易發生腐敗變質。在糕點中加入溶菌酶，可抑制微生物的生長繁殖。相關研究發現將溶菌酶置于60℃的條件下，加熱45min，且濃度為0.05%時抑菌效果較好，可延長蛋糕的儲存時間[9]。

溶菌酶在葡萄酒和清酒的保存方面非常有價值，可通過添加溶菌酶復合防腐劑來提高葡萄酒的儲藏穩定性。在清酒中常用水楊酸作為防腐劑抑制火落菌生長，但會產生毒副作用。研究發現溶菌酶對清酒以及米酒中的火落菌有很強的抑制作用且對人體無毒副作用。目前日本已在清酒中將水楊酸換成雞蛋蛋清溶菌酶作為防腐劑，其用量為15mg/kg。

3.2在醫學中的應用

溶菌酶對人體無毒副作用，是天然的抗感染物質，具有抗菌、抗病毒、抗腫瘤、止血等功效。在臨床上，血清和尿液中溶菌酶的含量已被用作感染的標志。并用于慢性鼻炎、急慢性咽喉炎、口腔潰瘍等疾病的治療。而溶菌酶作內服劑時，可抑制流行性感冒和腺病毒的生長[11]。

3.3 在酶工程中的應用

溶菌酶能專一地破壞細菌細胞壁的結構，是基因工程、細胞工程中細胞融合等實驗中不可少的工具酶，可以用來制造和提取菌體內的活性物質[12]。

4結語

溶菌酶作為一種天然微生物防腐劑在食品工業中有很大的潛力，在醫學以及酶工程中也均有應用。但溶菌酶的工業化生產以及與其他防腐劑優化配比等問題有待解決。隨著科學技術的不斷發展，人們對食品和醫藥質量要求的不斷提高，溶菌酶作為天然無毒、安全高效的防腐劑會越來越受到重視，對溶菌酶的研究也會愈發深入。

參考文獻

[1] 邊策. 防腐劑的安全性及鑒別方法[J]. 價值工程， 2013（24）：320-321.

[2] 崔紅. 天然微生物防腐劑溶菌酶在食品中的應用研究[J]. 中國食物與營養， 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. 溶菌酶的研究進展[J]. 浙江預防醫學， 2008（4）.

[5] 李永富，孫震，史鋒，張穎，馬金生，蔣立鳳. 溶菌酶對豬肉的保鮮作用[J]. 上海農業學報（4）：61-63.

[6] 馬龍， 丁李倩， 曾衛國， et al. 溶菌酶對燒全雞優勢腐敗菌抑菌性能研究[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， 薛長湖， 舒留泉. 復合生物保鮮劑在貽貝保鮮中的試驗研究[J]. 食品科學， 2004（07）：160-162.

[9] 華晶忠， 石仁淑. 溶菌酶在蛋糕防腐中的應用效果[J]. 延邊大學農學學報（4）：289-292.

[10] 葉丹， 連賓. 溶菌酶及其應用[J]. 貴州科學， 2003（03）：68-71.

基金項目：項目編號：國家級大學生創新創業訓練計劃項目（201913023013）。