张宜辉，张 蕊，王信喜，张 军

（扬州大学动物科学与技术学院，江苏 扬州 225009）

目前，抗生素的长期、超量等一些不当使用，使病原菌产生耐药性，产生更难治愈的疾病，其在畜禽产品中的残留以及排放到周围环境中，最终危害人类健康。溶菌酶（Lysozyme）因其具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤、止血、消肿、防腐及加快组织修复等功能而在医学、食品工业、细胞工程及基因工程等方面广泛应用。随着健康养殖理念的倡导，溶菌酶作为饲料添加剂在动物生产上的应用也越来越多。溶菌酶又称细胞壁质酶或N-乙酰胞壁质聚糖水解酶，属于α乳蛋白家族，由英国细菌学家Fleming于1922年在人类唾液和眼泪中首先发现的。溶菌酶是一种专门作用于微生物和真菌细胞壁的水解酶，因其具有溶菌作用，故将其命名为溶菌酶。研究表明，其是由18种129个氨基酸组成的碱性球蛋白，广泛存在于人和动物的多种组织、分泌液及某些植物及微生物中，与机体有很好的生物相容性，对组织无毒性、无刺激性。

1 分类

溶菌酶按照其来源可以分为天然溶菌酶与合成溶菌酶。天然溶菌酶包括蛋清溶菌酶、植物溶菌酶、微生物溶菌酶、人和哺乳动物溶菌酶；合成溶菌酶是利用基因工程DNA重组技术合成，如以大肠杆菌、巴斯德毕赤酵母及霉菌为宿主生产的溶菌酶[1-3]。溶菌酶按其所作用的微生物不同分为细菌细胞壁溶菌酶和真菌细胞壁溶菌酶。细菌细胞壁溶菌酶又分为作用于β-1,4糖苷键的细胞壁溶解酶和作用于肽“尾”和酰胺部分的细胞壁溶解酶。真菌细胞壁溶菌酶包括酵母菌细胞壁溶解酶和霉菌细胞壁溶解酶。微生物产生的溶菌酶大体分为内-N-乙酰已糖胺酶、酰胺酶、内肽酶、β-1,3、β-1,6葡聚糖酶和甘露聚糖酶、壳多糖酶（几丁质酶）、磷酸甘露糖酶、脱乙酰壳多糖酶。

2 作用机理

溶菌酶对革兰氏阳性细菌的破坏力很强，而对革兰氏阴性细菌作用不大。这是因其构成细胞壁的胞壁质是由N-乙酰氨基葡萄糖胺及N-乙酰胞壁酸交替组成的多聚物，胞壁酸残基上可以连接多肽，称为肽聚糖。肽聚糖是细菌细胞壁的主要成分，而溶菌酶能够有效地水解细菌细胞壁的肽聚糖，即催化水解N-乙酰氨基脱氧葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸之间的β-1,4糖苷键，导致细菌细胞壁变得松弛，肽聚糖的支架被破坏，在内部渗透压的作用下细胞涨裂而引起细菌死亡。革兰氏阳性细菌细胞壁几乎全部由肽聚糖组成，革兰氏阴性菌只有内壁层为肽聚糖，这就是溶菌酶主要作用于革兰氏阳性细菌的机理。

3 提取方法

目前一些动物和微生物来源的溶菌酶已进入工业化生产，我国企业生产的溶菌酶大多是以蛋清和蛋壳膜为材料提取制得，常用的方法有结晶法、亲和层析法、离子交换层析法，也可将多种方法相结合，包括亲层析与离子交换层析结合法、离子交换层析与结晶结合法、超滤与结晶或层析结合法等[4]。随着科学技术的发展，制备溶菌酶的方法也在不断改进，朝着快速、简便、经济、规模化的方向发展。

4 作为饲料添加剂的应用

溶菌酶具有较宽的抑菌谱，对革兰氏阳性细菌有较强的杀灭作用，如金黄色葡萄球菌、藤黄微球菌、肺炎链球菌都有很好的灭菌作用，另外对大肠埃希菌、白色念球菌也有一定的抑制作用，因此用于饲料中是一种有效的防腐剂，可延长饲料的保存期。溶菌酶本身是一种无毒、无害的高盐基天然蛋白质酶，是一种安全的营养性饲料添加剂，有非专用性生长激素的作用，可改善消化道微生物群落，促进营养的消化吸收。因此，溶菌酶作为饲料添加剂在家禽、家畜及水产养殖业上被广泛使用，并取得了不错的效益。

4.1 在家禽生产中的应用

溶菌酶可以促进饲料中营养物质的消化、吸收，提高饲料的利用率。研究发现，在肉禽日粮中添加溶菌酶可以提高肉禽的抗病能力，减少甚至杜绝抗生素的使用，提高生长速度、成活率和整齐度。程时军等研究发现，在肉鸡日粮中添加溶菌酶300 g·t-1，能使0～3周龄及4～6周龄艾维茵肉鸡平均日增重和料重比显著提高（P＜0.05）[5]。另有研究指出，在肉仔鸡日粮中添加自制饲用酶制剂4～100 mg·kg-1，结果发现，平均日增重比对照组提高了2.0%～2.8%，饲料消耗降低2.1%～5.2%，存活率提高14%～17%。顾维智等研究溶菌酶对肉鸭生长性能及免疫器官指数的影响时发现，基础日粮中添加溶菌酶70 g·t-1组平均日增重比对照组高6.0%（P＜0.05），同时还可以提高免疫器官指数，其′中溶菌酶组胸腺指数和脾脏指数较对照组分别提高了53.8%和24.9%，可以看出溶菌酶可促进胸腺的发育，延缓胸腺的萎缩，从而维持机体免疫功能[6]。

4.2 在家畜生产中的应用

溶菌酶对引起仔猪腹泻的埃希氏大肠杆菌和轮状病毒具有较强的抑制作用，此外溶菌酶还可改善和增强巨噬细胞吞噬和消化功能，激活白细胞吞噬功能，并能改善细胞抑制剂所导致的白细胞减少，结合细菌脂多糖，减轻内毒素作用，从而增强机体的抵抗力，提高动物的健康水平。在断奶仔猪日粮中添加溶菌酶500 g·t-1，能够控制仔猪腹泻，且日增重提高16.68%，降低料重比12.00%，可以很好的提高仔猪生长性能[7]。溶菌酶有杀菌和抑菌的作用，食用添加溶菌酶的乳猪料一般不会出现病理性腹泻。吴明文等通过在乳猪教槽料中添加溶菌酶发现，在乳猪教槽料中添加溶菌酶的效果比不添加溶菌酶的效果要好，且以0.20‰的添加量效果最佳[8]。卢亚萍在仔猪基础日粮中添加溶菌酶300 g·t-1，发现添加溶菌酶组仔猪平均日增重比对照组提高18.41%（P＜0.01），料重比降低13.25（P＜0.05），腹泻率降低81.40%（P＜0.01），仔猪生长性能得到提高[9]。此外，溶菌酶还可以提高肉兔生产性能，降低生产成本，有提高肉品质的趋势。郭志强等在基础日粮中添加溶菌酶100 g·t-1饲喂60日龄新西兰肉兔，结果溶菌酶组日增重显著高于对照组（P＜0.05），料重比显著低于对照组（P＜0.05），增重成本比对照组低6.15%[10]。

4.3 在水产养殖中的应用

由于水产饲料与水体中长期使用抗生素，导致部分抗生素在水体以及水产品中残留，所以多种新型添加剂开始在水产动物中使用。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、过氧化氢等物质，可杀灭潜在病原菌，并且产生各种消化酶，有利于养分分解。在水产饲料中添加一定比例的溶菌酶也有一定的效果，由于其具有高度安全性，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，是一种极为有效安全的饲料添加剂。溶菌酶还可以作为保鲜剂延长水产品的保鲜期[11]。

5 小结

溶菌酶作为一种绿色无污染饲料添加剂，有着广阔的开发和应用前景。目前已商品化应用的主要是鸡蛋清溶菌酶，由于这种溶菌酶原料来源不稳定，生产方法耗时耗力等局限，所以人们正试图用基因工程和微生物发酵法生产人溶菌酶，且取得了一定的成果，为开发合成活性高、杀菌谱广、成本低、应用广泛和安全性高的溶菌酶提供了一条可行途径。而随着研究的深入，溶菌酶在未来畜牧业生产中，尤其是在健康养殖模式中将会发挥重要的作用。

[1]矫庆华,钱世钧,叶军,等.人工合成人溶菌酶基因在大肠杆菌中表达[J].生物工程学报,1997,13（1）:102-104.

[2]Yoshimura K,Toibana A,Nakahama K,et al,Human lysozyme:sequence of a cDNA,and expression and secrtion by saccharomyces cerevisae[J].Biochemistry and Biophysics Research of Communication,1988,105:794-801.

[3]Shireru M,Masato K,MasanoriN,etal.Secretion ofactive human lysozyme by acremonium chrysogenum using fusarium alkaline protease system[J].Journalof Biotechnology,1995,45:1-8.

[4]黄建安,欧阳建华.溶菌酶制备技术研究进展[J].江苏食品与发酵,2002（2）:20-23.

[5]程时军,马力保,张伟.溶菌酶对肉鸡生长性能与营养物质表观消化率的影响[J].饲料广角,2009,19:32-34.

[6]顾维智,张国基.溶菌酶对肉鸭生长性能及免疫器官指数的影响[J].饲料工业,2008,29（24）:46-48.

[7]王晓可,王晓硕,王根彦,等.溶菌酶对断奶仔猪生产性能的影响[J].河南畜牧兽医,2008,29（9）:7-8.

[8]吴明文,张丽娟,王雅静,等.日粮中添加溶菌酶对乳猪生长性能的影响[J].饲料广角,2010（11）:31-32.

[9]卢亚萍,潘宏涛,纪孙瑞.溶菌酶对仔猪生长性能及血清生化指标的影响[J].养猪,2010（4）:30-31.

[10]郭志强,李霞,谢晓红,等.溶菌酶对2～3月龄肉兔生产性能和肉品质的影响[J].西南农业学报,2010,2（4）:1 298-1 230.

[11]陈舜胜,彭云生,严伯奋.溶菌酶复合保鲜剂对水产品的保鲜作用[J].水产学报,2001,25（3）:254-259.