Page 12 - 《精细化工》2023年第3期
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·468·                             精细化工   FINE CHEMICALS                                 第 40 卷

            胰蛋白酶等。                                             化成更有效的抗微生物化合物，对入侵的病原体具
            1.2   多糖裂解酶                                        有抗菌活性     [27] 。过氧化氢被过氧化氢酶分解形成的
                 复合多糖如琼脂、海藻酸盐、果胶、甲壳素、                          天然抗菌化合物存在于奶水、眼泪和唾液中                    [28] 。
            木聚糖等在海藻和甲壳类动物中大量存在。这些多                             1.3.1   葡萄糖氧化酶（GOX）
            糖的降解归因于微生物酶，如海藻酸裂解酶、果胶                                 GOX 的来源很多，其广泛存在于昆虫、藻类、
            酶、几丁质酶等        [18] 。大多数多糖降解酶中，溶菌酶、                水果以及各种真菌中         [29-30] 。GOX 以分子氧为电子受
            海藻酸盐裂解酶、褐藻胶裂解酶、淀粉酶等在抵抗                             体，催化葡萄糖氧化成葡萄糖酸和过氧化氢                    [30] ，过
            致病菌及细菌生物膜的应用中比较常见。                                 氧化氢通过对细菌细胞膜的过氧化和破坏作用、清
            1.2.1   溶菌酶（Lys）                                   除氧和氧化硫醇以及中断蛋白质合成而杀死细菌细
                                                                 [7]
                 Lys 是一种小的球状蛋白，广泛存在于哺乳动                        胞 。GOX 能催化葡萄糖和氧气反应生成葡萄糖酸，
            物的奶水、禽蛋清、唾液和泪液中的“绿色”抗菌                             已成功地用于去除食品和饮料中的残余氧，以延长
            剂。Lys 是通过催化 N-乙酰-D-氨基葡萄糖残基和                        货架期   [31] 。
            N-乙酰-D-氨基葡萄糖残基之间的 β-1,4-糖苷键水解                      1.3.2   纤维二糖脱氢酶
            的 [19] 。然而，由于细菌细胞壁的结构和性质不同，                            纤维二糖脱氢酶是一种氧化还原酶，由担子菌
            革兰氏阳性细菌对 Lys 更敏感            [20] 。Lys 中最常见的        门（Ⅰ类）和子囊菌门（Ⅱ类和Ⅲ类）双核真菌门
            一种是蛋清溶菌酶（HEWL），它是由 129 个氨基酸                        的一些真菌产生，通过氧化纤维低聚糖（包括纤维
            残基组成，对金黄色葡萄球菌等革兰氏阳性细菌具                             二糖）和其他寡糖产生过氧化氢               [32] 。过氧化氢能破
            有抑菌作用      [21] 。由于革兰氏阴性菌含有由脂蛋白和                   坏细菌细胞膜，清除氧和氧化硫醇以及中断细菌蛋
            脂多糖组成的保护性外膜，是阻止 Lys 移动到肽聚                          白质的合成引起细菌死亡。此外，纤维二糖脱氢酶
            糖及其水解键的物理障碍            [22] 。Lys 对肠杆菌科和假           氧化纤维素低聚糖会产生纤维二酸，从而降低 pH，
            单胞菌科等革兰氏阴性菌的抑制作用较弱。到目前                             为细菌创造一个不利的生长环境               [33] 。纤维二糖脱氢
            为止，HEWL 是一种允许在食品行业使用的 Lys                  [23] ，  酶作为一种抗菌和抗生物膜系统是一个很好的候选
            因此，国内外正在利用 Lys 开发一些用于食品和保                          材料，在生物材料、医学、化妆品、食品等生物技
            健行业的生物活性产品。                                        术领域具有重要的应用价值             [34] 。
            1.2.2   海藻酸盐裂解酶                                    1.3.3   乳过氧化物酶（LPO）
                 海藻酸盐裂解酶是一种多糖裂解酶，其来源广                              LPO 是从奶水中分离出来的过氧化物酶，是自
            泛，可以从海藻、海洋软体动物、海洋及陆地细菌、                            然界中大量存在的一种抗菌酶，主要存在于人类和
            真菌和病毒中       [24] 分离出来。海藻酸盐裂解酶通过去                  哺乳动物体内      [35] ，是乳中天然含有的一种酶，一些
            除羧酸盐阴离子上的负电荷、C-5 上质子的提取、                           植物中也含有乳过氧化物酶。LPO 与过氧化氢
            裂解 β-1-O-糖苷键 3 个步骤的作用裂解细菌海藻酸                       （H 2 O 2 ）、硫氰酸盐阴离子形成具有较强抑菌功能的
            聚合物。海藻酸盐裂解酶用来制备海藻酸盐低聚物，                            乳过氧化物酶系统        [36] 。乳过氧化物酶催化硫氰酸盐
            并通过有效降解细菌生物膜中的胞外多糖来辅助治                             的过氧化，产生亚硫氰酸盐和其他破坏细菌代谢功能
            疗慢性细菌感染        [25] 。例如：大多数海藻酸盐裂解酶                 的产物   [37] 。LPO 已用作食用和药品中的防腐剂            [38] 。
            具有抗假单胞菌生物膜的活性              [26] ，因此，海藻酸盐           LPO 系统具有广泛的抗菌谱，可用于食品包装，尤
            裂解酶被广泛用于食品、农业和医药领域                    [27] 。       其用于延长牛奶的保质期，也可用于化妆品保存、
                 除了 Lys 和海藻酸盐裂解酶外，淀粉酶和分散                       卫生产品等     [37] 。
            蛋白 B 也是目前常用的多糖裂解酶，淀粉酶和分散                           1.3.4   髓过氧化物酶（MPO）
            蛋白 B 在对抗细菌和微生物膜上具有良好的应用效                               MPO 是中性粒细胞的一种衍生酶              [39] ，MPO 通
            果。Lys 和海藻酸盐裂解酶的来源广泛、分离制备                           过催化过氧化氢和氯化物反应形成氧化剂次氯酸
            工艺成熟，多用于制备酶型生物改性抗菌材料应用                             （HOCl），它也能和其他卤素离子形成次卤酸（HOX，
            于食品保鲜、药品包装等行业。                                     X=Cl，Br，I）   [40] ，HOX 比 H 2 O 2 具有更强的抗微生
            1.3   抗氧化酶（抗微生物氧化还原酶系统）                            物的作用。MPO 主要存在于人类和动物体内，是一
                 抗氧化酶与抗菌蛋白酶的杀菌机制不同，抗氧                          种生物体内抗菌酶，MPO 多用于临床医学及生物传
            化酶不能直接杀灭微生物，但能与特殊底物发生反                             感器方面的研究应用。
            应，产生具有细胞毒性的物质，这些物质能使微生                                 抗微生物氧化还原系统是人类或动物体内的一
            物的蛋白变性而阻碍微生物生长繁殖。例如：使用                             种独特的防御病菌的系统，但是抗微生物氧化还原
            过氧化氢酶将卤化物（溴、氯、碘）和异氰酸酯氧                             系统需要特殊底物支持进行抗菌作用，但其优越的
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