溶菌酶在飼料領域的應用研究

溶菌酶(Lysozyme)，法定編號：EC 3．2．1．17，美國化學文摘服務社(CAS)編號[9066—59—5]，又稱胞壁質酶或N一乙酰胞質聚糖水解酶，是一種安全性很高，具有一定保健作用的蛋白酶。它廣泛存在于鳥類和家禽的蛋清中，哺乳動物的淚液、唾液、血漿、乳汁、胎盤、體液及組織細胞內，其中以蛋清中含量最豐富(約0．3％)。在一些植物體如卷心菜、蘿卜、無花果和微生物體內也存在溶菌酶，溶菌酶能選擇性地分解微生物及植物細胞壁，對人體細胞不產生降解作用，常作為綠色天然防腐劑被廣泛應用于食品和醫藥等行業。WHO(World Health Organiza— tion)及許多國家，如奧地利、澳大利亞、比利時、丹麥、芬蘭、法國、德國、意大利、日本、西班牙和英國都公認溶菌酶的無毒性，并核準其可作為治療性物質在一些食品中使用。

    l溶菌酶的理化性質

    溶菌酶是一種糖苷水解酶，干燥條件下可在室溫長期保存，其純品為白色或微白色結晶型或無定型粉末，無臭、味甜且易溶于水，不溶于丙酮和乙醚等。化學性質非常穩定，對熱也極為穩定。當pH在1．2～11．3范圍內劇烈變化時，其結構幾乎不變。在酸性環境中，溶菌酶對熱的穩定性很強，在pH4。7范圍內，value="100" unitname="℃">100℃處理1 min仍能保持原酶活性， pH 3時能耐value="100" unitname="℃">100℃加熱處理45 min。但在堿性環境中該酶對熱穩定性較差。最適pH為6．6，作用的最適溫度為45～value="50" unitname="℃">50℃，等電點pH 10．5～11。

    2溶菌酶的藥理作用

    2．1抗菌消炎

    溶菌酶是一種水解黏多糖的堿性水解酶，此類黏多糖為細菌細胞壁的主要成分之一。該酶能催化水解細胞壁中的N一乙酰胞壁酸和N一乙酰氨基葡糖之問的β一l，4糖苷鍵，使細胞壁不溶性多糖分解成可溶性糖肽，細菌內容物逸出而使細菌溶解，達到消炎和修復組織的目的。

2．2抗病毒

    溶菌酶內服，可阻止流感和腺病毒繁殖，同帶負電荷的病毒蛋白直接作用，與DNA、RNA和脫輔基蛋白形成復鹽，使病毒失活。

2．3增強免疫力

    溶菌酶作為機體非特異性免疫因子之一，參與機體多種免疫反應，在機體正常防御功能和非特異免疫中，具有保持機體生理平衡的重要作用。溶菌酶本身具有T細胞表位，能誘導2型(Th2)T輔助細胞反應。口服溶菌酶能誘導小鼠產生全身性的Thl和Th2免疫反應，增強免疫功能，因此，口服溶菌酶具有控制上呼吸道感染和治療痢疾的功能。此外，溶菌酶還具有激活血小板的功能，可改善組織局部血液循環障礙，分解膿液，增強局部防衛功能，從而體現其止血、消腫及加快機體損傷組織的修復作用。它還可作為一種宿主抵抗因子，對組織局部起保護作用。

2．4溶菌酶制劑抑菌效果

    溶菌酶是一種堿性蛋白，相對分子質量為14．6×103，它的一級結構由129個氨基酸殘基組成2 200個原子，其穩定性主要與多級結構中的4對二硫鍵、氫鍵及疏水鍵有關，而且通過其肽鍵上的第35位的谷氨酸和第52位的天冬氨酸構成的活性部位，水解破壞組成微生物細胞壁的N一乙酰氨基葡糖(NAG)和N一乙酰氨基葡糖乳酸(NAM)間的β一1，4糖苷鍵，使革蘭陽性菌體細胞壁不溶性多糖水解生成可溶性黏肽，是一種具有殺菌作用的天然抗感染物質。對獸醫臨床常見和危害較大的金黃色葡萄球菌等17種治病菌的有抑菌效果(見表1)，對常見的3種有益菌(乳酸桿菌、雙歧桿菌和蠟孢桿菌)48μg／mL濃度抑菌，無效果。

2．5毒理學檢驗結論

    急性經口毒性試驗：小鼠LDso>5．0/kg，屬實際無毒級；皮膚刺激試驗：屬無刺激性；眼刺激試驗：屬無刺激性；陰道黏膜刺激試驗：屬無刺激性；蓄積毒性試驗：即蓄積系數k>5，屬弱蓄積毒性；微核試驗：無致微核作用。nnecttype="rect" gradientshapeok="t" o:extrusionok="f">

3溶菌酶在飼料中的應用

3．1作飼料防腐劑和殺菌劑

    由于溶菌酶本身是一種天然蛋白質，無毒性，是一種安全性高的飼料添加劑。它能專一性的作用于目的微生物的細胞壁，而不作用于其他物質。該酶對革蘭陽性菌、枯草桿菌和耐輻射微球菌有強力分解作用。對大腸桿菌、普通變形菌和副溶血弧菌等革蘭陰性菌等也有一定溶解作用。與聚合磷酸鹽和甘氨酸等配合使用，具有良好的防腐作用，在飼料中添加溶菌酶可防止霉變，延長飼料的貯存期，減少不必要的損耗。溶菌酶用于飼料中，與葡萄糖氧化酶有增效作用，抗酸作用還可通過花生四烯酸的加入得到進一步增強。

3．2具有防制仔豬腹瀉的作用

    仔豬斷奶時，胰腺的分泌突然下降，使動物消化功能出現短期障礙，養分吸收降低而導致腹瀉。添加溶菌酶制劑后能有效控制因消化不良引起的腹瀉。因為溶菌酶可提高內源性蛋白酶活性，促使抗炎多肽的產生，因而具有抵抗和消除炎癥的作用。它與免疫球蛋白在功能上緊密聯系，并能與其他生命活性物質加入補體增強抗體的活性，從而殺滅細菌。因為溶菌酶對引起仔豬腹瀉的埃希氏大腸桿菌和輪狀病毒有較強的抑制作用，在現代飼料工業中，經常使用微生物添加劑，其作用是維持動物體消化道內微生態平衡。在微生態系統中，微生物添加劑抵抗病原菌的主要方式是依靠競爭性排斥作用，即產生不利有害菌的產物，如產生溶菌酶、抗菌物質、乳酸和過氧化氫等。溶菌酶制劑還能有效防止球蟲病。飼喂小麥基礎日糧的雞，添加和不添加溶菌酶對球蟲病的應激呈現不同的反應，對照組雞生長被抑制52．5％，而加酶組為30．5％，而且損傷系數好得多。

3．3用于防制胃腸炎和消化不良等疾病

    胃腸道微生物區系過度發酵會干擾消化的正常生理過程。完整的可溶性NSP的提高將以有害的方式增加小腸中發酵微生物的活性。添加酶制劑后，使NSP的相對分子質量減少，降低食糜黏度，從而減少回腸微生物發酵，增加盲腸的發酵作用，為機體提供部分能量，相應改善動物的生產性能。胃腸道微生物的發酵狀態還與動物的某些疾病有關， NSP增加使發酵水平提高。添加酶制劑后，可使結腸和直腸中短鏈脂肪酸的產生顯著下降，從而預防某些疾病的發生。酶還能改變腸道微生物群，增加腸道有益菌，使腸道內的胺和甲酚等有害物減少，增加機體抗病力，提高動物生產性能。

3．4促進消化吸收，有利于動物健康

    不用任何抗生素的情況下，在飼料中添加飼用溶菌酶制劑，可促進飼料中營養物質的消化吸收，提高動物增質量和飼料報酬，減少死亡。邵春榮等(1996)用自制的飼用溶菌酶制劑作為飼料添加劑，對175羽肉用仔雞飼養對比試驗，結果顯示，不用任何抗生素的情況下，添加4—100 mg／kg的飼用溶菌酶制劑，試驗組平均增質量比對照組提高2％一2．8％，飼料消耗量降低2．1％～5．2％，存活率提高14％一17％，飼料報酬提高5．O％一8．8％，自制的溶菌酶制劑活力高(1 200～2 000 U／rag)，添加量小，易保存，飼喂效果明顯。曹江山等(1997)采用溶菌酶制劑飼喂同一雞舍的雞，與對照組相比，產蛋數增加7．04％，蛋質量增加7．06％，產蛋率提高5．76％，飼料轉化率提高6．69％，比對照組增加收入0．46元。T Okonenona等報道，0～value="4" unitname="℃">4℃下在雞蛋白中添加5％苛性鈉和氯化鈉，加熱得到的白色凝膠狀物用于飼喂肉雞，結果活質量比對照組提高2％，飼料報酬提高5．O％～8．8％，存活率提高2％。9％。純的溶菌酶生產需時長、勞動量大和成本高，在畜禽養殖業上應用則可用粗制品。

3．5在水產養殖業中的應用

  活菌制劑中有益微生物進入水產動物機體后，形成優勢菌群，產生溶菌酶和過氧化氫等物質，可殺滅潛在病原菌，并產生各種消化酶，有利于養分分解，具有高度安全性，不會對水產動物產生任何危害，也不會在水中和魚體內有殘留。

4注意事項

  在使用溶菌酶時，首先，應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和離子強度等對其活性的影響。因為溶菌酶通常對革蘭陽性菌的作用非常有效，對革蘭陰性菌無效或效果很差，因此，要弄清抑制菌的微生物種類，才能更大程度的發揮溶菌酶的作用。

王懷蓬1烏日娜1孫鎮平2張瑞姿2楊波3

1．揚州大學動物科學技術學院2．揚州大學獸醫學院3．山東膠南市大村動物防疫監督站

飼料研究  2008年8月

馬桂蓮采集；張琴加工；程彬彬編輯上傳；江洪濤審核。