綠色添加劑溶菌酶及其應(yīng)用

東方龍

綠色添加劑溶菌酶及其應(yīng)用

摘 要 　溶菌酶廣泛分布于動(dòng)物、植物和微生物中，在雞蛋清中含量較高。具有抗菌消炎、抗病毒、增強(qiáng)免疫力、促進(jìn)雙歧桿菌增殖等作用。溶菌酶能有效地水解細(xì)菌細(xì)胞壁的肽聚糖，使細(xì)胞壁變得松弛，細(xì)胞溶解死亡。溶菌酶在酸性條件較穩(wěn)定，可與一些物質(zhì)形成絡(luò)合物導(dǎo)致其活性喪失。溶菌酶在食品防腐、在醫(yī)學(xué)、畜牧和生物工程等領(lǐng)域?qū)⒂袕V泛的應(yīng)用。 　　關(guān)鍵詞 　溶菌酶；作用；機(jī)理；影響因素；應(yīng)用     　　溶菌酶（Lysozyme，EC3.2.1.17）又稱(chēng)細(xì)胞壁質(zhì)酶（Murami dase）或N-乙酰胞壁質(zhì)聚糖水解酶（N-Acetyl muramide Glycanohydralase）。1922年英國(guó)細(xì)菌學(xué)家A. Fleming發(fā)現(xiàn)人的唾液、眼淚中存在有溶解細(xì)菌細(xì)胞壁的酶，因其具有溶菌作用，故命名為溶菌酶。此后在人和動(dòng)物的多種組織、分泌液及某些植物、微生物中也發(fā)現(xiàn)了溶菌酶的存在。隨著研究的不斷深入，發(fā)現(xiàn)不僅有溶解細(xì)菌細(xì)胞壁的溶菌酶，還有作用于真菌細(xì)胞壁的種類(lèi)，同時(shí)對(duì)其作用機(jī)制也有了更進(jìn)一步的了解。近幾年，人們根據(jù)溶菌酶的溶菌特性，將其應(yīng)用于醫(yī)療、食品防腐、畜牧及生物工程中，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。 　　1 溶菌酶的種類(lèi)    　　溶菌酶按其所作用的微生物不同分兩大類(lèi)，即細(xì)菌細(xì)胞壁溶菌酶和真菌細(xì)胞壁溶菌酶。細(xì)菌細(xì)胞壁溶菌酶有兩種，一種是作用于β-1，4糖苷鍵的細(xì)胞壁溶解酶，另一種是作用于肽“尾”和酰胺部分的細(xì)胞壁溶解酶。真菌細(xì)胞壁溶菌酶包括酵母菌細(xì)胞壁溶解酶和霉菌細(xì)胞壁溶解酶。 　　溶菌酶廣泛地分布于自然界中，在人的組織及分泌物中可以找到，動(dòng)物組織中也有，以雞蛋清中含量最多。其它植物組織及微生物細(xì)胞中也存在。根據(jù)來(lái)源不同，其性質(zhì)及作用機(jī)制略有差異。 　　1.1 雞蛋清溶菌酶    　　雞蛋清溶菌酶占蛋清總蛋白的3.4%～3.5%，作為溶菌酶類(lèi)的典型代表，是目前重點(diǎn)研究的對(duì)象，也是了解最清楚的溶菌酶之一。它由18種129個(gè)氨基酸殘基組成，具有4個(gè)S-S鍵，分子量為14 000，等電點(diǎn)為11.1，最適溫度為50℃，最適pH值為6～7，其化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，在pH1.2~11.3范圍內(nèi)劇烈變化時(shí)，結(jié)構(gòu)仍穩(wěn)定不變。遇熱也很穩(wěn)定，在pH4～7、100℃處理1min不失活，是一種穩(wěn)定的堿性蛋白質(zhì)，但在堿性條件下對(duì)熱穩(wěn)定性較差。    　　其它鳥(niǎo)類(lèi)如鵪鶉、珍珠雞、火雞等的蛋清中也分離純化出溶菌酶，與雞蛋清溶菌酶活性非常相似，也由129個(gè)氨基酸組成，雖排列順序有所不同，但活性部位的氨基酸排列則大體相同。 　　1.2 人及哺乳動(dòng)物溶菌酶    　　人溶菌酶存在于眼淚、唾液、鼻粘液、乳汁等分泌液以及淋巴腺、白血球、肝、腎、淋巴組織中，1ml眼淚中含7mg溶菌酶，1ml乳汁中含0.1～0.5mg。人溶菌酶由130個(gè)氨基酸殘基組成，有4個(gè)S-S鍵，分子量為14 600，其溶菌活性比雞蛋清溶菌酶高3倍。 對(duì)于哺乳動(dòng)物溶菌酶，目前已從牛、豬、貓、兔、猴、馬、羊等動(dòng)物的乳汁中分離出溶菌酶，其化學(xué)性質(zhì)與人溶菌酶相似，但結(jié)構(gòu)尚不清楚，其溶菌活性也遠(yuǎn)低于人溶菌酶約3 000倍。曾林（1999）采用瓊脂平板法測(cè)定家兔初乳溶菌酶含量。結(jié)果表明：初乳溶菌酶含量為（7.96±2.01）μg/ml，常乳溶菌酶含量(5.01±1.32)μg/ml。人及哺乳動(dòng)物溶菌酶的作用機(jī)制與雞蛋清溶菌酶相同。 　　1.3 植物溶菌酶    　　目前已從木瓜、無(wú)花果、蕪菁、大麥等植物中分離出溶菌酶，其分子量較大，約為24 000~29 100。植物溶菌酶對(duì)溶壁小球菌的溶菌活性不超過(guò)雞蛋清溶菌酶的1/3，但對(duì)膠體狀甲殼質(zhì)的分解活性則是雞蛋清溶菌酶的10倍。周澤文（1994）從菜心分離溶菌酶表明，酶比活力達(dá)3 414. 6U/mg，純化倍數(shù)為197.4。菜心溶菌酶在較寬的溫度和pH植范圍內(nèi)均有活性，最適溫度為60℃，最適pH值為5.8。高向陽(yáng)（1997）研究了蘿卜溶菌酶對(duì)白色葡萄球菌、金黃色葡萄球菌、枯草桿3種革蘭氏陽(yáng)性菌和變形菌、大腸桿菌、鼠傷寒沙門(mén)氏桿菌、多殺巴斯德氏桿菌、雛白痢沙門(mén)氏菌、產(chǎn)氣桿菌6種革蘭氏陰性菌及釀酒酵母、總狀毛霉、黑根霉、黑曲霉、青霉5種真菌的抑菌效果。同時(shí)還研究了蘿卜溶菌酶對(duì)白菜軟腐病菌、柑橘潰瘍病菌、番茄青枯病菌、水稻細(xì)條病菌、水稻白葉枯病菌及煙草青枯病菌6種植物病原細(xì)菌的抑菌效果。試驗(yàn)證明：蘿卜溶菌酶對(duì)上述參試的菌種都有不同程度的抑菌作用。 　　1.4 微生物產(chǎn)生的溶菌酶    　　目前微生物產(chǎn)生的溶菌酶分為7類(lèi)：①內(nèi)N-乙酰已糖胺酶，此酶同于雞蛋清溶菌酶，破壞細(xì)菌細(xì)胞壁肽聚糖中的β-1，4糖苷鍵；②酰胺酶，切斷細(xì)菌細(xì)胞壁肽聚糖中NAM與肽“尾”之間的N-乙酰胞壁酸-L-丙氨酸鍵；③內(nèi)肽酶，使肽“尾”及肽“橋”內(nèi)的肽鍵斷裂；④β-1，3、β-1，6葡聚糖酶和甘露聚糖酶，此酶分解酵母細(xì)胞的細(xì)胞壁；⑤殼多糖酶，與葡聚糖酶共同作用，可分解霉菌和酵母；⑥磷酸甘露糖酶，與葡甘露糖酶共同作用，可分解原生質(zhì)；⑦脫乙酰殼多糖酶，主要分解毛霉和根霉。 　　1.5 噬菌體產(chǎn)生的溶菌酶    　　該酶是一種特異性的酶，由噬菌體感染、誘導(dǎo)產(chǎn)生，但未被感染的宿主細(xì)胞上不存在該酶。 　　2 溶菌酶的作用 　　2.1 抗菌消炎    　　溶菌酶是一種能水解粘多糖的堿性水解酶，此類(lèi)粘多糖是細(xì)菌細(xì)胞壁的主要成分之一，該酶能催化水解細(xì)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，使細(xì)胞壁不溶性多糖分解成可溶性糖肽，細(xì)菌內(nèi)容物逸出而使細(xì)胞壁溶解。溶菌酶能直接水解革蘭氏陽(yáng)性菌，在分泌型免疫球蛋白A、補(bǔ)體的參與下，還能水解革蘭氏陰性菌如大腸桿菌等。此外，它還可與各種誘發(fā)炎癥的酸性物質(zhì)結(jié)合，使其失活，并能增強(qiáng)抗生素和其它藥物的療效，改善組織基質(zhì)的粘多糖代謝，從而達(dá)到消炎、修復(fù)組織的目的。    　　梁愛(ài)華（2001）考察在不同溫度下雞蛋清溶菌酶與β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素聯(lián)合應(yīng)用對(duì)大腸埃希氏菌的生長(zhǎng)及內(nèi)毒素釋放的影響。結(jié)果：在不同的培養(yǎng)溫度下，氨芐西林或頭孢噻肟50 μg/ml均可導(dǎo)致細(xì)菌溶解，并誘導(dǎo) Escherichia coli釋放大量的內(nèi)毒素到培養(yǎng)上清液中，這些培養(yǎng)上清液在體外培養(yǎng)的巨噬細(xì)胞上可誘導(dǎo)大量的腫瘤壞死因子（TNFα）和白細(xì)胞介素6（IL-6）產(chǎn)生。而雞蛋清溶菌酶與β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素聯(lián)合使用能阻止細(xì)菌溶解，降低細(xì)菌內(nèi)毒素的釋放，并減少巨噬細(xì)胞TNF-和IL-6的產(chǎn)生。 　　2.2 抗病毒 　　溶菌酶能與帶負(fù)電荷的病毒蛋白直接作用，與DNA、RNA、脫輔基蛋白形成復(fù)鹽，使病毒失活。該酶也可以預(yù)防和治療病毒性肝炎，尤其對(duì)輸血后肝炎及急性肝炎的效果較為顯著。在機(jī)體內(nèi)它還有抗流感病毒的活性，其與膽酸鹽的復(fù)合物能強(qiáng)烈抑制流感病毒和腺病毒的生長(zhǎng)，并能防止皰疹性病毒感染。 　　2.3 增強(qiáng)免疫力 　　溶菌酶作為機(jī)體非特異免疫因子之一，參與機(jī)體多種免疫反應(yīng)，在機(jī)體正常防御功能和非特異免疫中，具有保持機(jī)體生理平衡的重要作用?？筛纳坪驮鰪?qiáng)巨嗜細(xì)胞吞噬和消化功能，激活白細(xì)胞吞噬功能，并能改善細(xì)胞抑制劑所導(dǎo)致的白細(xì)胞減少，從而增強(qiáng)機(jī)體的抵抗力。 　　2.4 其它方面的藥理作用 　　溶菌酶還具有激活血小板的功能，可以改善組織局部血液循環(huán)障礙，分泌膿液，增強(qiáng)局部防衛(wèi)功能，從而體現(xiàn)其止血、消腫等作用。它還可以作為一種宿主抵抗因子，對(duì)組織局部起保護(hù)作用。 　　2.5 促進(jìn)雙歧乳酸桿菌增殖 　　溶菌酶在嬰兒體內(nèi)可以直接或間接促進(jìn)嬰兒腸道細(xì)菌雙歧乳酸桿菌的增殖，促進(jìn)嬰兒消化吸收，可以促進(jìn)人工喂養(yǎng)嬰兒腸道細(xì)菌的正?；?；能夠加強(qiáng)血清滅菌蛋白（Properdin），γ-球蛋白（γ-globulin）等體內(nèi)防御因子對(duì)感染的抵抗力，特別對(duì)早產(chǎn)嬰兒有防御體重減輕、預(yù)防消化器官疾病、增進(jìn)體重等功效。 　　3 抗菌機(jī)理 　　細(xì)菌的細(xì)胞壁由胞壁質(zhì)組成，胞壁質(zhì)是由N-乙酰氨基葡萄糖（N-acetylglucosamine）及N-乙酰胞壁酸（N-acetylmuramic acid）交替組成的多聚物，胞壁酸殘基上可以連接多肽，稱(chēng)為肽聚糖（Peptidoglycan）。肽聚糖是細(xì)菌細(xì)胞壁的主要成分，它是由NAM、NAG和肽“尾”（一般是4個(gè)氨基酸）組成，NAM與NAG通過(guò)β-1，4糖苷鍵相連，肽“尾”則是通過(guò)D-乳酰羧基連在NAM的第3位碳原子上，肽尾之間通過(guò)肽“橋”（肽鍵或少數(shù)幾個(gè)氨基酸）連接，NAM、NAG、肽“尾”與肽“橋”共同組成了肽聚糖的多層網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，作為細(xì)胞壁的骨架，上述結(jié)構(gòu)中的任何化學(xué)鍵斷裂，皆能導(dǎo)致細(xì)菌細(xì)胞壁的損傷。溶菌酶能有效地水解細(xì)菌細(xì)胞壁的肽聚糖，其水解位點(diǎn)是N-乙酰胞壁酸（NAM）的1位碳原子和N-乙酰葡萄糖胺（NAG）的4位碳原子間的β-1，4糖苷鍵，結(jié)果使細(xì)菌細(xì)胞壁變得松弛，失去對(duì)細(xì)胞的保護(hù)作用，最后細(xì)胞溶解死亡。 　　對(duì)于G+細(xì)菌與G-細(xì)菌，其細(xì)胞壁中肽聚糖含量不同，G+細(xì)菌細(xì)胞壁幾乎全部由肽聚糖組成，而G-細(xì)菌只有內(nèi)壁層為肽聚糖，因此，溶菌酶只能破壞G+細(xì)菌的細(xì)胞壁，而對(duì)G-細(xì)菌作用不大。

　　4 影響溶菌酶活性的因素
　　4.1 溫度對(duì)溶菌酶活性的影響
　　Weaver等發(fā)現(xiàn)在60℃以上牛乳中的溶菌酶活性下降。Hayase等發(fā)現(xiàn)溶菌酶通過(guò)二硫鍵聚合，180℃時(shí)聚合和降解同時(shí)進(jìn)行，當(dāng)>200℃時(shí)肽鍵的斷裂和重組發(fā)生，聚合和降解變得更為劇烈。Genentech和Genencor兩公司用遺傳工程的方法生產(chǎn)出一種改性T4溶菌酶，此酶中有一個(gè)新的二硫鍵，這個(gè)鍵通過(guò)穩(wěn)定酶的四級(jí)結(jié)構(gòu)而增加了溶菌酶的熱力學(xué)穩(wěn)定性，使其在食品防腐方面更為有效。
　　Frasco等用紅外光譜研究了溶菌酶的熱變性機(jī)理，發(fā)現(xiàn)它是和水結(jié)構(gòu)密切相關(guān)的。其它外側(cè)非極性氨基酸殘基對(duì)變性無(wú)重要影響，從外側(cè)極性氨基酸游離出的水在其始變性過(guò)程中起重要作用，水進(jìn)入內(nèi)部肽-肽鍵中，使蛋白質(zhì)膨脹和伸展。研究者們假定變性通過(guò)減少蛋白質(zhì)結(jié)晶化、增加整個(gè)表面積和可利用的極性水合位促進(jìn)水變構(gòu)，這使肽-肽鍵向肽-水鍵轉(zhuǎn)化，引起進(jìn)一步的蛋白膨脹和伸展，當(dāng)水加入體系時(shí)，其它水形成分子單層直至達(dá)到新加入的水不再影響蛋白電荷的層數(shù)為止。
　　4.2 pH對(duì)溶菌酶活性的影響
　　溶菌酶在酸性pH下是穩(wěn)定的，此時(shí)100℃的加熱對(duì)溶菌酶僅有很小的活性損失，Matsuoka等報(bào)道pH4.5（100℃、3min）、pH5.29（100℃，30min）的加熱溶菌酶是穩(wěn)定的。Beychok等報(bào)道溶菌酶在pH5.5最為穩(wěn)定，Cunningham等，Gorini等均發(fā)現(xiàn)溶菌酶在酸性時(shí)穩(wěn)定，在堿性時(shí)不穩(wěn)定的試驗(yàn)結(jié)果。
　　4.3 化學(xué)物質(zhì)對(duì)溶菌酶的影響
　　Back等研究表明糖和聚烯烴類(lèi)能增加溶菌酶的熱穩(wěn)定牲，Hidaka等發(fā)現(xiàn)NaCl對(duì)溶菌酶也有抗熱變性作用，同時(shí)Kravchenko等發(fā)現(xiàn)鹽溶液的存在對(duì)溶菌酶的活性是十分必要的， Chang的研究也發(fā)現(xiàn)溶菌酶的活性在低鹽濃度時(shí)和離子強(qiáng)度密切相關(guān)的， 在高鹽濃度時(shí)溶菌酶的活性受到抑制， 陽(yáng)離子的價(jià)態(tài)愈高則其抑制作用愈強(qiáng)。Yashitake等發(fā)現(xiàn)具有-COOH和-SH3OH基的多糖對(duì)溶菌酶活性有抑制作用。
　　4.4 加工過(guò)程對(duì)溶菌酶活性的影響
　　Schaich發(fā)現(xiàn)溶菌酶和過(guò)氧化甲基亞油酸鹽一起培養(yǎng)，導(dǎo)致蛋白質(zhì)溶解度的下降和增加了溶解部分的分子量，Schaich等后來(lái)發(fā)現(xiàn)是由于在溶菌酶中產(chǎn)生了游離基，而導(dǎo)致其和過(guò)氧化的甲基亞油酸作用，研究表明溶菌酶中游離基濃度隨水活性的上升而下降，其原因可能是因?yàn)榛鶊F(tuán)的重構(gòu)和交換。Funes等繼續(xù)進(jìn)行溶菌酶和過(guò)氧化甲基亞油酸的作用研究，發(fā)現(xiàn)鐵在一個(gè)冷凍干燥的模擬體系中溶菌酶在空氣中和過(guò)氧化甲基亞油酸作用，有聚合、生物活性損失和其它化學(xué)變化。Kanner等發(fā)現(xiàn)溶菌酶和過(guò)氧亞油酸的反應(yīng)生成了二聚和高聚體；多聚是因?yàn)殡S水活性增加共價(jià)鍵交聯(lián)度、蛋白質(zhì)不溶性和酶活性損失增加引起的。
　　Fujimaki等研究了在150~300℃焙烤對(duì)溶菌酶和酪蛋白的作用，溶菌酶被作為一個(gè)純蛋白質(zhì)樣品在250℃幾乎所有溶菌酶的氨基酸被分解，色氨酸、含硫氨基酸，堿性氨基酸和β-OH氨基酸較酸性氨基酸，脯氨酸，芳香族氨基酸（除色氣酸外）、有烷側(cè)鏈的氨基酸容易分解。
　　4.5 絡(luò)合作用對(duì)溶菌酶活性的影響
　　溶菌酶可和許多物質(zhì)形成絡(luò)合物導(dǎo)致其活性喪失。Fleming等（1924）報(bào)道了等量蛋清和蛋黃的混合物其溶菌酶無(wú)活性，Hartsell報(bào)道脫水整蛋僅保留部分溶菌酶活性，Cunningoham等研究表明蛋黃在pH6.2磷酸鹽緩沖液中使純?nèi)芫甘Щ?，他們觀察發(fā)現(xiàn)蛋黃污染蛋清僅有兩個(gè)離子交換色譜峰，而不是無(wú)污染的3個(gè)峰。Parkinson報(bào)道了整蛋的色譜分離時(shí)無(wú)溶菌酶。研究者認(rèn)為抑制機(jī)理是在溶菌酶和蛋黃化合物間形成靜電相互作用的絡(luò)合物所致。N-乙酰葡萄糖胺的β（1-4）鍵多聚物是溶菌酶的底物，它們間形成一聚、二聚、三聚、四聚體，是溶菌酶的抑制劑。Imoto分析了SDS和溶菌酶的相互作用，NMR、熒光和UV譜表明在沒(méi)有引起酶分子整個(gè)構(gòu)象變化的情況下它們之間形成穩(wěn)定的絡(luò)合物。XRD分析表明SDS結(jié)合到活性位上強(qiáng)烈抑制了溶菌酶活性，除此之外其它和溶菌酶形成絡(luò)合物的物質(zhì)有：胸腺泡核、酵母泡核、甲狀腺素、甲狀腺球蛋白、α-La、咪唑核吲哚衍生物。陽(yáng)離子如Co2+、Mg2+、Hg2+、Cu2+等均可抑制溶菌酶的活性（10-3~10-2mol/l）。
　　5 溶菌酶的應(yīng)用
　　5.1 溶菌酶在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用
　　溶菌酶作為一種存在于人體正常體液及組織中的非特異性免疫因素，具有多種藥理作用，它具有抗菌、抗病毒、抗腫瘤的功效。溶菌酶首先適用于五官科各種炎癥。研究表明它對(duì)眼、耳、喉、口腔等的急、慢性炎癥均有一定療效。溶菌酶也可用于扁平疣、傳染性軟疣、尖銳濕疣、帶狀皰疹等多種皮膚病。另外，人體溶菌酶濃度還可以作為多種疾病的診斷指標(biāo)。目前日本已生產(chǎn)出醫(yī)用溶菌酶，其適應(yīng)癥為出血、血尿、血痰和鼻炎等。
　　5.2 溶菌酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用
　　溶菌酶是一種無(wú)毒、無(wú)副作用的蛋白質(zhì)，又具有一定的溶菌作用，因此可用作食品防腐劑?，F(xiàn)已廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)品、肉食品、蛋糕、清酒、料酒及飲料中的防腐；日本用15mg/kg溶菌酶用于低度酒的防腐，還可以添入乳粉中，使牛乳人乳化，以抑制腸道中腐敗微生物的生存，同時(shí)直接或間接地促進(jìn)腸道中雙歧桿菌的增殖。溶菌酶殺菌防腐，由于不經(jīng)過(guò)加熱，屬于冷殺菌，因而避免了高溫殺菌對(duì)食品風(fēng)味的破壞作用，尤其對(duì)熱敏感的物質(zhì)更具有重要意義。此外，溶菌酶對(duì)人體安全、無(wú)毒、無(wú)害，且具有一定的保健作用。
　　5.3 溶菌酶在畜牧上的應(yīng)用
　　邵春榮（1996）在肉仔雞中添加4mg/kg、8mg/kg、16mg/kg和100mg/kg溶菌酶，結(jié)果表明在肉仔雞飼料中添加10mg/kg溶菌酶（相當(dāng)于15 000單位），可降低飼料消耗，提高日增重。在仔豬（7~60日齡）中添加15mg/kg溶菌酶，日增重提高4.96%，腹瀉率降低22%。
　　5.4 溶菌酶在酵母法生產(chǎn)蛋白的作用
　　酵母法生產(chǎn)蛋白的一個(gè)主要問(wèn)題是蛋白處于酵母細(xì)胞壁的包圍之中，故蛋白質(zhì)的自身利用率低，Knorr等研究了溶菌酶處理酵母菌后在培養(yǎng)過(guò)程中的氮和蛋白質(zhì)的釋放量增加，提高了酵母蛋白質(zhì)的利用率。
　　5.5 溶菌酶在生物工程的應(yīng)用
　　溶菌酶具有破壞細(xì)菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的功能，以此酶處理G+細(xì)菌得到原生質(zhì)體，因此，溶菌酶是基因工程、細(xì)胞工程中細(xì)胞融合操作必不可少的工具酶。
　　6 前景
　　目前實(shí)際應(yīng)用的也已商品化的是雞蛋清溶菌酶。采用蛋廠雞蛋殼中殘留的蛋清為原料生產(chǎn)溶菌酶為白色、無(wú)臭結(jié)晶粉末，味甜。近年來(lái)，人們正研究用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)溶菌酶，同時(shí)還采用酶修飾法先后合成了溶菌酶-環(huán)糊精和溶菌酶-半乳甘露聚糖，經(jīng)過(guò)修飾后的溶菌酶不僅抗菌活性穩(wěn)定，而且具有良好的乳化性能。此外，由于溶菌酶抗菌譜較窄，只對(duì)G+細(xì)菌起作用，為了加強(qiáng)其溶菌作用，人們常與甘氨酸、植酸、聚合磷酸鹽等物質(zhì)配合使用，以增強(qiáng)對(duì)G-細(xì)菌的溶菌作用。
　　溶菌酶的研究和應(yīng)用尚處于起步階段，開(kāi)發(fā)新的溶菌酶資源，降低生產(chǎn)成本，才能促使溶菌酶在實(shí)踐中的應(yīng)用?？上驳氖牵腹こ痰陌l(fā)展進(jìn)步，使人類(lèi)可以合成酶，開(kāi)發(fā)合成殺菌譜廣、成本低、安全性高的溶菌酶?？梢灶A(yù)見(jiàn)，溶菌酶在21世紀(jì)將發(fā)揮越來(lái)越大的作用。

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不同抗生素飼料添加劑使用方案
營(yíng)養(yǎng)學(xué)上的問(wèn)題
現(xiàn)代畜牧業(yè)，在追求動(dòng)物生長(zhǎng)的快速高效進(jìn)程中，動(dòng)物遺傳潛力逐年增加，相對(duì)而言，飼料的轉(zhuǎn)化效率，有點(diǎn)跟不上動(dòng)物的生產(chǎn)性能要求，是飼養(yǎng)動(dòng)物的主要壓力，此時(shí)往往存在飼料消化率的不足，而這樣的飼料，往往是經(jīng)過(guò)精確的計(jì)算，全價(jià)而高效的。如果消化吸收率有問(wèn)題，那么，在動(dòng)物的小腸后段和大腸中，就是很多細(xì)菌的良好培養(yǎng)基。現(xiàn)實(shí)情況是，生產(chǎn)中的動(dòng)物，大約20%以上的動(dòng)物消化道存在問(wèn)題，到現(xiàn)場(chǎng)中去觀察動(dòng)物的糞便就可以知道這個(gè)情況。
出現(xiàn)這種局面，會(huì)有兩方面的損失：一是大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被細(xì)菌利用，造成了飼料轉(zhuǎn)化率的低下。一般情況下，料肉比大約有10%左右的損失。另一方面，大量細(xì)菌繁殖，引發(fā)腸道健康問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)表現(xiàn)為稀糞、水便等為題。這個(gè)問(wèn)題的影響，更加嚴(yán)重，因?yàn)榧?xì)菌在后腸大量繁殖后，就會(huì)逆行到小腸前段，對(duì)腸道粘膜造成破壞，從而造成持久性的腸道損傷，生產(chǎn)性能因而低下。
這類(lèi)問(wèn)題，往往在幼畜禽上表現(xiàn)更加嚴(yán)重，原因是幼畜禽的腸道消化能力非常有限，而且他們的神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育不夠完全，對(duì)采食量沒(méi)有很好的控制。加上經(jīng)常的，現(xiàn)在的飼料消化率達(dá)不到幼畜禽的要求。成年動(dòng)物因?yàn)轱曫B(yǎng)管理的不規(guī)范（飼喂不會(huì)定時(shí)定量等），也經(jīng)常面臨此類(lèi)問(wèn)題。
解決的方案（非抗生素）
這類(lèi)問(wèn)題的解決方案，現(xiàn)場(chǎng)中經(jīng)常遇到的，有兩方面，其一是通過(guò)改善飼養(yǎng)管理，減少采食量，從而減輕動(dòng)物的胃腸道負(fù)擔(dān)來(lái)完成。這樣經(jīng)常可以做到減少腹瀉的發(fā)生，但是因?yàn)槿绱瞬僮鞫鴰?lái)的動(dòng)物生產(chǎn)性能下降，和伴隨而來(lái)的均勻度的降低，對(duì)經(jīng)濟(jì)性能造成了很不好的影響。其二是采用優(yōu)質(zhì)的飼料原料和合理的工藝處理飼料，然而這類(lèi)的飼料原料都稀缺而且昂貴，達(dá)不到現(xiàn)在生產(chǎn)的要求。采用合理的加工工藝，一般是熟化、膨化等，都會(huì)增加能耗，相應(yīng)的增加飼料成本，經(jīng)濟(jì)上也不很劃得來(lái)。
用抗生素的目的
        另外的一個(gè)辦法，就是向飼料中添加抗生素，因?yàn)橛幸欢舛龋ㄟ_(dá)到有效的藥物抑菌濃度）的抗生素在腸道內(nèi)存在，腸道內(nèi)的細(xì)菌總數(shù)保持在合理的可以被接受的范圍內(nèi)，因此腸道內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)流失就少，腸道內(nèi)的異常發(fā)酵發(fā)生率就會(huì)減少，從而飼料效率得到提高，動(dòng)物健康狀況得到保證。這一方案，所用的成本和換來(lái)的效果，也就是投入產(chǎn)出比是目前生產(chǎn)上最好的，所以很多國(guó)家的飼料業(yè)采用這種方案。
不同目的背景下的方案評(píng)價(jià)
適用于這一目的的抗生素有很多種類(lèi)很多，生產(chǎn)上，選擇抗生素的原則也不盡相同，有的企業(yè)選擇抗生素是為了減少飼料使用過(guò)程中的腹瀉問(wèn)題，有的是為了減少呼吸道病的壓力?；旧?，通過(guò)向飼料中添加抗生素，對(duì)呼吸道病發(fā)生率和嚴(yán)重程度是沒(méi)有明顯效果的。因?yàn)閷?duì)抗呼吸道病菌的藥物，基本都是格藍(lán)氏陽(yáng)性菌敏感的藥物，有明顯的促進(jìn)生長(zhǎng)的效果。所以造成很多企業(yè)技術(shù)人員的誤解。而專(zhuān)門(mén)對(duì)抗腹瀉問(wèn)題的藥物，以格藍(lán)氏陰性菌敏感的藥物為主，生產(chǎn)中為了達(dá)到這樣的效果，要把劑量加到很大，采用這個(gè)方案，一是對(duì)后期動(dòng)物的生長(zhǎng)有抑制作用，另外一個(gè)也因?yàn)橥度氤杀咎撸c高消化率原料方案相比，投入產(chǎn)出比沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。因此，抗生素用于提高動(dòng)物生產(chǎn)性能是最經(jīng)常的選擇。這也符合飼料生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性原則。
可選擇的抗生素
  市場(chǎng)上各種藥物飼料添加劑大致成本比較
有效成分        含量        公斤價(jià)格        法規(guī)用量        常見(jiàn)用量        有效用量        有效用量成本
黃霉素        4%        19        5--20        8(200g)        20        9.5
恩來(lái)霉素        4%        110        1--20        5(20g)        20        5.5
桿菌肽        10%        8.5        4--40        30(300g)        60        5.1
維吉尼亞        50%        520        5--25        5(10g)        10        10.4
北里霉素        50%        130        5--55        50(100g)        80        20.8
喹乙醇        98%        31        50--100        100        100        3.1
多粘菌素        10%        46        2--40        6(60g)        20        9.2
土霉素        98%        65        10--50        150        150        9.95
金霉素        15%        12        25--75        112.5(750g)        150        12
牛至油        5%                1.25--25                20       
阿散酸        98%        50        100        150        100        5
洛克沙生        98%        60        55        50        50        3
1、表中的前六種藥物添加劑主要作用為促生長(zhǎng)功能。
2、能夠預(yù)防呼吸道疾病的藥物：金霉素、土霉素、北里霉素。
3、阿散酸、洛克沙砷對(duì)球蟲(chóng)、痢疾控制，改善膚色有一定的輔助效果。
4、抗菌譜僅僅代表在正常劑量時(shí)藥物能夠保證對(duì)微生物選擇性作用下的相對(duì)敏感度。
5、藥物能夠通過(guò)動(dòng)物腸道部分吸收，可以提高腸道外病原感染的防治效果，而藥物不吸收只能控制腸道病原性感染。以上能夠部分吸收的藥物包括：金霉素、土霉素、北里霉素、喹乙醇。
6、肌體健康是保證動(dòng)物正常生長(zhǎng)的最基本條件，養(yǎng)殖環(huán)境惡劣、飼養(yǎng)水平不高的情況下，飼料中添加廣譜抗菌藥物能夠提供最大保護(hù)。
7、長(zhǎng)期試驗(yàn)證明：在非反芻動(dòng)物飼料中低于200mg/kg劑量下，長(zhǎng)期添加廣譜的金霉素不會(huì)打破動(dòng)物腸道的菌群平衡。
   主要抗生素類(lèi)促長(zhǎng)劑的抗菌譜1
資料摘自：張力《飼料添加劑手冊(cè)》
種類(lèi)        革蘭陽(yáng)性菌        革蘭陰性菌          螺    旋體         支原體         衣原體         立克次氏體        3 吸                  

收
        葡萄球菌        鏈球菌        丹毒桿菌        棒狀桿菌        梭菌        炭疽桿菌        大腸桿菌        沙門(mén)氏菌        波氏桿菌        巴氏桿菌        克雷伯氏        嗜血桿菌        布氏桿菌        變形桿菌        綠膿桿菌                                       
鹽霉素        √        √        √        2        √                                                                                                                       
阿維拉霉素        √        √        √        √        √                                                                                                                       
桿菌肽        √        √        √        √        √                                                                                        √                               
維吉尼亞霉素        √        √        √        √        √                                                                                        √        √                       
那西太        √        √        √        √        √                                                                                                                       
黃霉素        √        √        √        √                √                                √                        √                                                       
恩拉霉素        √        √        √        √        √                                                                                                                       
北里霉素        √        √        √        √        √                                                        √                                √        √                        √
喹乙醇        √                                                √        √                √        √        √                                √                                √
硫酸抗敵素                                                        √        √        √        √        √        √        √        √        √                                       
桿肽+抗敵素        √        √        √        √        √                √        √        √        √        √        √        √        √        √                                       
土霉素        √        √        √        √        √        √        √        √        √        √        √        √        √        √                √        √        √        √        √
金霉素4，5        √        √        √        √        √        √        √        √        √        √        √        √        √        √                √        √        √        √        √
表中說(shuō)明：
1、        抗菌譜僅僅代表在正常劑量時(shí)藥物能夠保證對(duì)微生物選擇性作用下的相對(duì)敏感度。
2、        上表中“√”代表藥物對(duì)該類(lèi)菌有一定的抑殺作用，“空白”表示基本無(wú)效。
3、        藥物能夠通過(guò)動(dòng)物腸道部分吸收，可以提高腸道外病原感染的防治效果，而藥物不吸收只能控制腸道病原性感染。
使用抗生素要考慮的影響因素：
藥物在腸道內(nèi)的有效濃度
很多產(chǎn)品，廠家推薦一個(gè)有效使用劑量范圍，這個(gè)范圍基本來(lái)源于現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)。然而廠家在使用的時(shí)候，要考慮如下因素：
1.        用戶現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)物的生存環(huán)境：主要是衛(wèi)生狀況和溫度濕度狀況，也就是現(xiàn)場(chǎng)中細(xì)菌繁殖速度和細(xì)菌總量問(wèn)題，如果環(huán)境壓力大了，相應(yīng)的飼料中抗生素使用濃度要偏高，因?yàn)樗麄兺ㄟ^(guò)飲水和采食，會(huì)迅速達(dá)到動(dòng)物腸道的危害濃度。
2.        動(dòng)物不同的發(fā)育階段（腸道發(fā)育狀況）和現(xiàn)在飼料使用的狀況（消化率）。動(dòng)武生長(zhǎng)初期，因?yàn)椴墒沉啃。改c道功能發(fā)育不健全和對(duì)采食量沒(méi)有能力控制，往往有較多的消化道問(wèn)題。因此動(dòng)物早期的飼料內(nèi)，抗生素濃度一般的會(huì)超過(guò)后期的1倍多，效果才會(huì)確實(shí)可靠。
3.        飼料原料的消化率及其變異：飼料原料，原因?yàn)槠洚a(chǎn)地不同、加工工藝不同、飼料配方不同，導(dǎo)致其在動(dòng)物胃腸道內(nèi)的消化吸收率有較大的變異，為了保證動(dòng)物的最佳生產(chǎn)性能，生產(chǎn)上，最長(zhǎng)采用的抗生素方案就是在正常使用的劑量基礎(chǔ)上，再考慮到這些因素，額外添加按全裕量。尤其是國(guó)內(nèi)一條龍企業(yè)，對(duì)此深有體會(huì)；單純銷(xiāo)售飼料的企業(yè)，受到市場(chǎng)價(jià)格的壓力，對(duì)此不舍得投入成本，然而今后競(jìng)爭(zhēng)的加劇，用戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求會(huì)越來(lái)越高，這也給廣大飼料廠家一個(gè)可以選擇的方向：這個(gè)方案最大的優(yōu)勢(shì)是穩(wěn)定飼料產(chǎn)品質(zhì)量，減少產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)。
4.        飼養(yǎng)場(chǎng)環(huán)境中細(xì)菌的耐藥性：隨著抗生素的使用，細(xì)菌必然會(huì)因?yàn)樯镞x擇和淘汰而顫聲越來(lái)越高的耐藥性，有一些藥物如黃霉素，在不到兩年時(shí)間內(nèi)，有效生產(chǎn)濃度提高了接近10倍。說(shuō)明細(xì)菌對(duì)他產(chǎn)生耐藥性的速度飛快。常規(guī)的，越是窄譜的抗生素，產(chǎn)生耐藥性的速度越快，如金霉素，做為最廣譜的一種抗生素，使用了20年，其有效生產(chǎn)濃度僅僅提高了1倍，它是目前為止，生產(chǎn)中被最廣泛選擇使用的產(chǎn)品
飼料中的效力問(wèn)題（加工、儲(chǔ)存、消化吸收、半衰期。。。）
飼料加工工藝對(duì)抗生素的影響，我們要引起重視，一般的我們都考慮到為生素的損失，很少有人注意到抗生素在飼料加工、儲(chǔ)存和適用過(guò)程中的損失，因?yàn)榭股囟际且恍┐蠓肿拥挠袡C(jī)物質(zhì)，因此他們的劑型和對(duì)抗飼料加工過(guò)程中的破壞能力非常關(guān)鍵，一般的，離子鹽類(lèi)的抗生素比較穩(wěn)定，如金霉素鈣鎂鹽，與有機(jī)酸類(lèi)結(jié)合的抵抗力就會(huì)差些，飼料加工中要注意，或者在計(jì)算配方的時(shí)候要考慮到其安全裕量問(wèn)題。
注射藥物的機(jī)理與添加劑機(jī)理不同
還有一個(gè)要注意的問(wèn)題是：我們的供應(yīng)商向我們推薦的飼料添加劑級(jí)別的抗生素，其作用機(jī)理往往采用了藥物體內(nèi)試驗(yàn)的機(jī)理，那是不同的，作為飼料添加劑使用，其有效濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到做藥物試驗(yàn)的濃度，所以有時(shí)候聽(tīng)見(jiàn)有的人說(shuō)某種添加劑可以有效的抑制呼吸道病，就表示深深的懷疑：那要多么高的劑量?。课覀冇米黠暳系?，要與他們區(qū)分開(kāi)的。
抗生素的使用副作用和使用限制
抗生素大量使用，會(huì)造成環(huán)境中細(xì)菌耐藥性增強(qiáng)，鑒于這個(gè)原因，世界上發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始限制抗生素的使用，有的已經(jīng)禁止。這是我們行業(yè)人要注意的。

啊杰

好是挺好的、、、可價(jià)格如何啊？ 養(yǎng)殖成本低點(diǎn) 才有利可圖啊！

天涯1013浪子

<<好是挺好的、、、可價(jià)格如何?。?養(yǎng)殖成本低點(diǎn) 才有利可圖??！>>同意樓上的說(shuō)法!

guoguotianwai

很不錯(cuò)，比較詳細(xì)。應(yīng)用稍微少了點(diǎn)

鐘神秀

溶菌酶在飼料中的應(yīng)用效果有那么明顯么？有客戶使用溶菌酶，怎么反應(yīng)不是很好啊~

guoqiang

不錯(cuò)的東西，在飼料上用成本有點(diǎn)高

山東畜牧人

學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)！不錯(cuò)的資料！辛苦了樓主

lsq889

本人是行業(yè)內(nèi)很早做溶菌酶應(yīng)用和推廣的了，看到這東西這么受關(guān)注就想說(shuō)點(diǎn)什么
第一  溶菌酶不神奇，在食品醫(yī)藥領(lǐng)域早就應(yīng)用了?，F(xiàn)在很多人在炒作什么微生物溶菌酶，是有這個(gè)品種，可惜還在實(shí)驗(yàn)階段呢，價(jià)格也貴的大家想都想不到，我們這行業(yè)壓根用不起
第二  溶菌酶目前形成產(chǎn)業(yè)的只有蛋青溶菌酶，比利時(shí)有一家是全球最大的生產(chǎn)企業(yè)，國(guó)內(nèi)也有家能做，但絕對(duì)不是咱們這一行能生產(chǎn)出來(lái)的（沒(méi)有瞧不起同行的意思）。
第三 大家現(xiàn)在在用的溶菌酶制劑絕大部分是買(mǎi)回去一堆抗生素和少量的蛋清溶菌酶的復(fù)合物），所以使用效果千奇百怪。千萬(wàn)別相信什么抑菌圈實(shí)驗(yàn)，溶菌酶沒(méi)那么大的殺菌能力，保健還行治療可要當(dāng)心了。
   我也做溶菌酶的應(yīng)用研究，在和微生態(tài)產(chǎn)品復(fù)合應(yīng)用上還有些成果，也就是在腸道保健上有點(diǎn)心得，如果真象大家所聽(tīng)到的那么神奇我估計(jì)大把鈔票要砸到這個(gè)所謂的高科技神奇產(chǎn)品上了，那就就不是小小的幾百萬(wàn)能搞的了，更何況有些企業(yè)連幾百萬(wàn)也沒(méi)有投入，幾萬(wàn)塊起家大家都能做那萬(wàn)能的微生物溶菌酶了
   憑良心做事，老老實(shí)實(shí)賺錢(qián)，既然大家學(xué)這個(gè)專(zhuān)業(yè)在這個(gè)行業(yè)要發(fā)展要壯大，就要遵守行業(yè)的規(guī)則
   如果對(duì)我有意見(jiàn)請(qǐng)直接回復(fù)，本人產(chǎn)品銷(xiāo)量還挺好，只不過(guò)不忽悠，憑本事吃飯?jiān)壅l(shuí)也不怕