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溶菌酶(lysozyme)又被称为胞壁质酶(muramidase)或N-乙酰胞壁质聚糖水解酶(N-acetylmuramide glycanohydrlase),是一种碱性蛋白酶可以水解细菌细胞壁。自身是一种天然的蛋白质,对人体无毒害作用,溶菌酶的用途很多,可代替很多化学防腐剂,广泛应用在食品、医药、畜牧业等行业。本研究采用离子交换法从蛋清中提取溶菌酶,通过单因素和正交实验得到离子交换法的最优实验条件为:树脂用量为蛋清液体积的35%,搅拌吸附时间为6.5h,洗脱液为浓度17.5%的(NH4)2SO4溶液,洗脱时间为1h,洗脱次数为3次,洗脱液透析脱盐、浓缩、真空冷冻干燥,溶菌酶最终得率为0.365%,酶比活力为16500U/mg,酶活收率为94%,与传统离子交换法相比,酶比活力及酶活收率均有所提高。采用肉桂酸、咖啡酸和对香豆酸作为改性剂,通过单因素和正交实验得到制备肉桂酸改性酶的最佳条件为:有机酸添加量:60mg,pH:7.5,反应时间:22h,EDAC用量:130mg,最终所得改性酶对大肠杆菌的抑菌圈直径为14.1mm;制备咖啡酸改性酶的最佳条件为:有机酸添加量:45mg,pH:7.5,反应时间:20h,EDAC用量:120mg,最终所得改性酶对大肠杆菌的抑菌圈直径为16.3mm;制备对香豆酸改性酶的最佳条件为:有机酸添加量:30mg,pH:7.5,反应时间:18h,EDAC用量:130mg,最终所得改性酶对大肠杆菌的抑菌圈直径为16.8mm。改性酶对阴性菌的抑制作用增强,肉桂酸、咖啡酸和对香豆酸对大肠杆菌和铜绿假单胞菌的最小抑菌浓度均为1.25mg/mL,天然酶为1.50mg/mL,而咖啡酸和对香豆酸改性酶均为0.50mg/mL,肉桂酸改性酶则为0.75mg/mL;对阳性菌的抑制作用减弱,肉桂酸和咖啡酸对金黄色葡萄球菌和溶壁微球菌的最小抑菌浓度为1.00mg/mL,对香豆酸分别为0.75mg/mL和1.00mg/mL,天然酶为1.00mg/mL,咖啡酸和对香豆酸改性酶均为1.25mg/mL,而肉桂酸改性酶分别为1.25mg/mL和1.50mg/mL;改性酶对阴性菌的抑制效果达到了改性前天然酶对阳性菌的抑制效果;温度和pH对天然酶和改性酶的抑菌效果均有一定的影响。改性前后酶的酶学性质研究表明:天然酶的最适反应pH为7.0,三种改性酶的最适反应pH均变为6.0,在偏酸性条件下稳定,而在碱性条件下容易失活;天然酶的最适反应温度为60℃,而三种改性酶均为50℃,低温下的热稳定性良好,而在较高的温度下酶活力下降较快;Na+、K+、Ca2+对酶有激活作用,Mg2+对酶活的影响很小,而Cu2+、Fe2+、Zn2+和Ba2+则对酶活有抑制作用;表面活性剂甘油、Span20、Span40、Span80、Tween20、Tween40、Tween80对酶活有轻微的抑制作用。酶的疏水性及结构变化研究表明:改性酶的表面疏水性指数明显增加,天然酶为78.27,而肉桂酸、咖啡酸和对香豆酸改性酶分别为160.7、195.9和197.5;改性酶各二级结构的含量均发生一定的变化,三种改性酶的α-螺旋含量均低于天然酶,咖啡酸改性酶的β-折叠含量略微下降,而肉桂酸和对香豆酸改性酶的均呈上升趋势,咖啡酸改性酶的β-转角含量增加,而肉桂酸和对香豆酸改性酶的含量下降,三种改性酶的无规则卷曲含量均呈上升的趋势,与天然酶相比,改性酶的有序结构减少,无序结构增加,表面疏水性指数增加,疏水集团暴露,酶分子的肽链结构趋于松散,不利于酶的稳定性,改性酶这种结构的变化可能是其对革兰氏阴性菌抑菌能力增强而对阳性菌能力变弱的原因。