溶菌酶在饲料领域的研究进展

    溶菌酶(Lysozyme)，法定编号：EC 3．2．1．17，美国化学文摘服务社(CAS)编号[9066—59—5]，又称胞壁质酶或N一乙酰胞质聚糖水解酶，是一种安全性很高，具有一定保健作用的蛋白酶。它广泛存在于鸟类和家禽的蛋清中，哺乳动物的泪液、唾液、血浆、乳汁、胎盘、体液及组织细胞内，其中以蛋清中含量最丰富(约0．3％)。在一些植物体如卷心菜、萝卜、无花果和微生物体内也存在溶菌酶，溶菌酶能选择性地分解微生物及植物细胞壁，对人体细胞不产生降解作用，常作为绿色天然防腐剂被广泛应用于食品和医药等行业。WHO(World Health Organiza— tion)及许多国家，如奥地利、澳大利亚、比利时、丹麦、芬兰、法国、德国、意大利、日本、西班牙和英国都公认溶菌酶的无毒性，并核准其可作为治疗性物质在一些食品中使用。

    l溶菌酶的理化性质

    溶菌酶是一种糖苷水解酶，干燥条件下可在室温长期保存，其纯品为白色或微白色结晶型或无定型粉末，无臭、味甜且易溶于水，不溶于丙酮和乙醚等。化学性质非常稳定，对热也极为稳定。当pH在1．2～11．3范围内剧烈变化时，其结构几乎不变。在酸性环境中，溶菌酶对热的稳定性很强，在pH4。7范围内，value="100" unitname="℃">100℃处理1 min仍能保持原酶活性， pH 3时能耐value="100" unitname="℃">100℃加热处理45 min。但在碱性环境中该酶对热稳定性较差。最适pH为6．6，作用的最适温度为45～value="50" unitname="℃">50℃，等电点pH 10．5～11。

    2溶菌酶的药理作用

    2．1抗菌消炎

    溶菌酶是一种水解黏多糖的碱性水解酶，此类黏多糖为细菌细胞壁的主要成分之一。该酶能催化水解细胞壁中的N一乙酰胞壁酸和N一乙酰氨基葡糖之问的β一l，4糖苷键，使细胞壁不溶性多糖分解成可溶性糖肽，细菌内容物逸出而使细菌溶解，达到消炎和修复组织的目的。

2．2抗病毒

    溶菌酶内服，可阻止流感和腺病毒繁殖，同带负电荷的病毒蛋白直接作用，与DNA、RNA和脱辅基蛋白形成复盐，使病毒失活。

2．3增强免疫力

    溶菌酶作为机体非特异性免疫因子之一，参与机体多种免疫反应，在机体正常防御功能和非特异免疫中，具有保持机体生理平衡的重要作用。溶菌酶本身具有T细胞表位，能诱导2型(Th2)T辅助细胞反应。口服溶菌酶能诱导小鼠产生全身性的Thl和Th2免疫反应，增强免疫功能，因此，口服溶菌酶具有控制上呼吸道感染和治疗痢疾的功能。此外，溶菌酶还具有激活血小板的功能，可改善组织局部血液循环障碍，分解脓液，增强局部防卫功能，从而体现其止血、消肿及加快机体损伤组织的修复作用。它还可作为一种宿主抵抗因子，对组织局部起保护作用。

2．4溶菌酶制剂抑菌效果

    溶菌酶是一种碱性蛋白，相对分子质量为14．6×103，它的一级结构由129个氨基酸残基组成2 200个原子，其稳定性主要与多级结构中的4对二硫键、氢键及疏水键有关，而且通过其肽键上的第35位的谷氨酸和第52位的天冬氨酸构成的活性部位，水解破坏组成微生物细胞壁的N一乙酰氨基葡糖(NAG)和N一乙酰氨基葡糖乳酸(NAM)间的β一1，4糖苷键，使革兰阳性菌体细胞壁不溶性多糖水解生成可溶性黏肽，是一种具有杀菌作用的天然抗感染物质。对兽医临床常见和危害较大的金黄色葡萄球菌等17种治病菌的有抑菌效果(见表1)，对常见的3种有益菌(乳酸杆菌、双歧杆菌和蜡孢杆菌)48μg／mL浓度抑菌，无效果。

2．5毒理学检验结论

    急性经口毒性试验：小鼠LDso>5．0/kg，属实际无毒级；皮肤刺激试验：属无刺激性；眼刺激试验：属无刺激性；阴道黏膜刺激试验：属无刺激性；蓄积毒性试验：即蓄积系数k>5，属弱蓄积毒性；微核试验：无致微核作用。nnecttype="rect" gradientshapeok="t" o:extrusionok="f">

3溶菌酶在饲料中的应用

3．1作饲料防腐剂和杀菌剂

    由于溶菌酶本身是一种天然蛋白质，无毒性，是一种安全性高的饲料添加剂。它能专一性的作用于目的微生物的细胞壁，而不作用于其他物质。该酶对革兰阳性菌、枯草杆菌和耐辐射微球菌有强力分解作用。对大肠杆菌、普通变形菌和副溶血弧菌等革兰阴性菌等也有一定溶解作用。与聚合磷酸盐和甘氨酸等配合使用，具有良好的防腐作用，在饲料中添加溶菌酶可防止霉变，延长饲料的贮存期，减少不必要的损耗。溶菌酶用于饲料中，与葡萄糖氧化酶有增效作用，抗酸作用还可通过花生四烯酸的加入得到进一步增强。

3．2具有防制仔猪腹泻的作用

    仔猪断奶时，胰腺的分泌突然下降，使动物消化功能出现短期障碍，养分吸收降低而导致腹泻。添加溶菌酶制剂后能有效控制因消化不良引起的腹泻。因为溶菌酶可提高内源性蛋白酶活性，促使抗炎多肽的产生，因而具有抵抗和消除炎症的作用。它与免疫球蛋白在功能上紧密联系，并能与其他生命活性物质加入补体增强抗体的活性，从而杀灭细菌。因为溶菌酶对引起仔猪腹泻的埃希氏大肠杆菌和轮状病毒有较强的抑制作用，在现代饲料工业中，经常使用微生物添加剂，其作用是维持动物体消化道内微生态平衡。在微生态系统中，微生物添加剂抵抗病原菌的主要方式是依靠竞争性排斥作用，即产生不利有害菌的产物，如产生溶菌酶、抗菌物质、乳酸和过氧化氢等。溶菌酶制剂还能有效防止球虫病。饲喂小麦基础日粮的鸡，添加和不添加溶菌酶对球虫病的应激呈现不同的反应，对照组鸡生长被抑制52．5％，而加酶组为30．5％，而且损伤系数好得多。

3．3用于防制胃肠炎和消化不良等疾病

    胃肠道微生物区系过度发酵会干扰消化的正常生理过程。完整的可溶性NSP的提高将以有害的方式增加小肠中发酵微生物的活性。添加酶制剂后，使NSP的相对分子质量减少，降低食糜黏度，从而减少回肠微生物发酵，增加盲肠的发酵作用，为机体提供部分能量，相应改善动物的生产性能。胃肠道微生物的发酵状态还与动物的某些疾病有关， NSP增加使发酵水平提高。添加酶制剂后，可使结肠和直肠中短链脂肪酸的产生显著下降，从而预防某些疾病的发生。酶还能改变肠道微生物群，增加肠道有益菌，使肠道内的胺和甲酚等有害物减少，增加机体抗病力，提高动物生产性能。

3．4促进消化吸收，有利于动物健康

    不用任何抗生素的情况下，在饲料中添加饲用溶菌酶制剂，可促进饲料中营养物质的消化吸收，提高动物增质量和饲料报酬，减少死亡。邵春荣等(1996)用自制的饲用溶菌酶制剂作为饲料添加剂，对175羽肉用仔鸡饲养对比试验，结果显示，不用任何抗生素的情况下，添加4—100 mg／kg的饲用溶菌酶制剂，试验组平均增质量比对照组提高2％一2．8％，饲料消耗量降低2．1％～5．2％，存活率提高14％一17％，饲料报酬提高5．O％一8．8％，自制的溶菌酶制剂活力高(1 200～2 000 U／rag)，添加量小，易保存，饲喂效果明显。曹江山等(1997)采用溶菌酶制剂饲喂同一鸡舍的鸡，与对照组相比，产蛋数增加7．04％，蛋质量增加7．06％，产蛋率提高5．76％，饲料转化率提高6．69％，比对照组增加收入0．46元。T Okonenona等报道，0～value="4" unitname="℃">4℃下在鸡蛋白中添加5％苛性钠和氯化钠，加热得到的白色凝胶状物用于饲喂肉鸡，结果活质量比对照组提高2％，饲料报酬提高5．O％～8．8％，存活率提高2％。9％。纯的溶菌酶生产需时长、劳动量大和成本高，在畜禽养殖业上应用则可用粗制品。

3．5在水产养殖业中的应用

  活菌制剂中有益微生物进入水产动物机体后，形成优势菌群，产生溶菌酶和过氧化氢等物质，可杀灭潜在病原菌，并产生各种消化酶，有利于养分分解，具有高度安全性，不会对水产动物产生任何危害，也不会在水中和鱼体内有残留。

4注意事项

  在使用溶菌酶时，首先，应充分研究和掌握溶菌酶的特性；其次，要控制好物理因素，如水分、pH和离子强度等对其活性的影响。因为溶菌酶通常对革兰阳性菌的作用非常有效，对革兰阴性菌无效或效果很差，因此，要弄清抑制菌的微生物种类，才能更大程度的发挥溶菌酶的作用。

王怀蓬1乌日娜1孙镇平2张瑞姿2杨波3

1．扬州大学动物科学技术学院2．扬州大学兽医学院3．山东胶南市大村动物防疫监督站

饲料研究  2008年8月

马桂莲采集；张琴加工；程彬彬编辑上传；江洪涛审核。