溶菌酶在养殖中的应用
作者：李鑫 谭志坚 凌欣华 李巧贤 来源：《兽医导刊》 2014年第4期
李鑫 谭志坚/ 佛山市正典生物技术有限公司
凌欣华/ 梅州市畜牧兽医技术推广站
李巧贤/ 广东现代农业集团研究院
溶菌酶（Lysozyme，EC3.2.1.17）存在于哺乳动物的泪液、唾液、血浆、乳汁、胎盘、体液及组织细胞内，其中以蛋清中含量最丰富。溶菌酶对革兰氏阳性菌有抑制作用，而对没有细胞壁的动物体细胞不会产生影响，因此安全性很高。溶菌酶作为抗生素的替代品，被WHO 和许多国家认定为无毒、无害、无残留及安全性很高的天然蛋白质，目前已经被广泛应用于医药、食品和畜牧业等领域，2010 年溶菌酶被我国卫生部批准为食品添加剂。
（一）溶菌酶的特性
溶菌酶(Lysozyme)，又称胞壁质酶或N-乙酰胞壁质聚糖水解酶，能水解肽聚糖中的N-乙酰葡萄糖和N-乙酰胞壁酸之间的β-1,4糖苷键，以此破坏细菌的细胞壁，具有较强的抑菌活性。溶菌酶是一种白色、微白色结晶型或无定型粉末,无臭、味甜且易溶于水，不溶于丙酮和乙醚等有机溶剂，在干燥室温可长期保存。化学性质非常稳定，对热也极为稳定。当pH在1.2～11.3范围内剧烈变化时，其结构几乎不变。在酸性环境中，溶菌酶对热的稳定性很强，但在碱性环境中溶菌酶对热稳定性较差。最适pH为6.6，最适温度为45℃～50℃，等电点pH10.5～11。
（二）溶菌酶的分类
溶菌酶根据其来源可分为，植物源溶菌酶、动物源溶菌酶和微生物源溶菌酶；按其所作用的微生物的不同又可分为细菌细胞壁溶菌酶和真菌细胞壁溶菌酶。植物源溶菌酶，目前发现含溶菌酶的植物有近170种，在木瓜、无花果、胡萝卜、大麦等植物中均能分离出溶菌酶，植物源溶菌酶分子量较大，对革兰氏阳性菌的抑菌活性较强。动物源溶菌酶包括鸡蛋清溶菌酶、人和哺乳动物溶菌酶，鸡蛋清溶菌酶是目前研究和应用最多的，也是了解最清楚的溶菌酶之一，约占鸡蛋清的3.5%左右。在人和许多哺乳动物的眼泪、鼻粘液、唾液、乳汁等分泌液及肝、肾、淋巴组织等组织均存在溶菌酶。微生物溶菌酶，目前商业化应用的多数溶菌酶来源于微生物，主要通过大肠杆菌表达系统和酵母表达系统获取。
（三）溶菌酶的作用机理
溶菌酶具有抗菌消炎、抗病毒、增强机体免疫力和抑菌作用。细菌的细胞壁由胞壁质组成，胞壁质是由N-乙酰氨基葡萄糖及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。溶菌酶能有效地水解细菌细胞壁的肽聚糖，降低细菌细胞壁的稳定性，随后细菌因细胞内外渗透压不平衡而引起细胞破裂、细胞质外泄，最终导致菌体细胞死亡。溶菌酶能与带负电荷的病毒蛋白直接作用与DNA、RNA、脱辅基蛋白形成复合盐使侵入体内的病毒失去活性。溶菌酶能激活宿主的免疫系统增强肿瘤细胞的免疫源性,从而具有抗肿瘤作用，其作为机体非特异性免疫因子之一,参与机体多种免疫反应,在机体正常防御功能和非特异免疫中,具有保持机体生理平衡的重要作用。
溶菌酶对革兰氏阳性菌的抑菌效果最为显著，研究表明，溶菌酶对溶壁微球菌、黄色八叠球菌、巨大芽孢杆菌、停乳链球菌等有良好溶解作用，溶壁微球菌是目前用来检测溶菌酶生物
活性的模式试验菌株。革兰氏阴性菌因其肽聚糖外面多了一层脂蛋白，溶菌酶单独使用对革兰氏阴性菌的抑制作用并不明显。对埃希氏大肠杆菌有一定的破坏作用（AlexanderJ等，1980）。将溶菌酶与乳酸链球菌素、卵运铁蛋白、葡聚糖、甘氨酸或EDTA等结合使用，则对抑制或杀灭单核细胞增生李氏菌、大肠杆菌、普通变形杆菌，副溶血孤菌等也有显著作用。
（四）溶菌酶在饲料中的应用
1.溶菌酶在仔猪养殖中的应用。溶菌酶在仔猪饲料中使用，可以提高日增重和采食量，降低料肉比和腹泻率，改善仔猪健康水平。王晓可等研究表明，日粮中添加300g/t和500g/t溶菌酶使断奶仔猪日增重分别提高8.88%和16.68%，料肉比降低6.00%和12.00%，腹泻率降低77%和92%。卢亚萍和潘宏涛研究显示，日粮中添加溶菌酶200g/t腹泻率比空白对照组和抗生素组分别降低81.37%和79.73%，平均日增重提高16.9%和10.22％，料肉比降低8.33%和4.86%。沈彦萍等研究结果表明，添加溶菌酶50g/t和100g/t平均日增重比药物对照组分别提高5.41%和5.65%，仔猪腹泻率分别下降86.37%和93.06%，料肉比分别降低7.56%和6.40%。李鑫等（2012）研究表明，添加溶菌酶250g/t、溶菌酶500g/t和溶菌酶+抗生素组与空白对照组相比腹泻率分别明显降低61.33%、56.75%和59.04%，溶菌酶高剂量组(500g/t)的炎症指数明显低于溶菌酶低剂量组(250g/t)和抗生素组，说明溶菌酶在一定程度上可以提高仔猪的健康水平。研究还发现，溶菌酶对仔猪腹泻有防治作用。邵春容等报道，仔猪饲喂溶菌酶制剂，腹泻率显著降低，对引起仔猪腹泻的埃希氏大肠杆菌和轮状病毒有较强的抑制作用。研究还发现，溶菌酶可与各种诱发炎症的酸性物质结合，使其失活，增强机体的免疫力，达到消炎、修复组织，改善胃肠道功能的目的。
美国农业部的农业研究服务（ARS）上报道，研究人员试验选择10日龄断奶仔猪，分为3组，分别添加颗粒溶菌酶、新霉素和土霉素。结果表明，添加溶菌酶与添加常规的抗生素相比，仔猪的增长率是相似的，且溶菌酶和抗生素同样可以减少病原体数量。奥利弗和微生物学家杰姆斯威尔斯，在分析肉类安全和质量的研究中，还研究了溶菌酶对仔猪生长发育及24日龄猪胃肠道健康的影响，与卡巴氧加硫酸铜对比，溶菌酶是有效的“抗生素”，能提高仔猪的生长性能，饲料效率，增强肠胃健康。
2.溶菌酶在家禽养殖中的应用。研究显示，溶菌酶在家禽饲料中使用，可以改善家禽生长性能，降低发病率，提高成活率，同时还能提高血清中的溶菌酶含量和免疫功能，对家禽抵御疾病有着积极的作用效果。卢亚萍等研究表明，在基础日粮中添加100g/t溶菌酶比对照组增重提高7.79%，饲料报酬提高3.93%。邵春荣等研究，在不用任何抗生素的情况下，添加4～
100g/t的溶菌酶制剂，试验组平均日增重比对照组提高2%～2.8%，饲料消耗降低2.1%～5.2%，存活率提高14%～17%。沈彦萍等研究结果显示，饲料中添加4000g/t、2000g/t和1000g/t溶菌酶提高肉鸡成活率分别为98.15%、97.84%、92.90%，均优于空白对照组与药物对照组，增重提高29.04%、28.24%、20.25%，料肉比降低16.23%、14.41%、13.06%，而且发现溶菌酶可明显降低因呼吸道、肠胃道疾病死亡数。张世卿等研究报道，饲料中添加适量溶菌酶后，肉仔鸡日增重提高了5.08%，料肉比降低了8.99%，胸腺相对重量增加16.%，法氏囊相对重量较对照组增加16.16%，提高肉仔鸡血清抗体IgG含量7.35%。
顾维智和张国基研究发现，日粮添加70g/t溶菌酶可提高肉鸭日增重6.0%，显著降低料肉比和饲料增重成本，有提高法氏囊指数的趋势，提高胸腺指数和脾脏指数分别达到53.8%和29.4%。孙小青等研究表明，添加200g/t溶菌酶在肉鸭日粮中，溶菌酶可提高樱桃谷肉鸭的日增重2.33%，耗料量降低了2.32%，料肉比降低了2.56%。同时溶菌酶能提高樱桃谷肉鸭法式囊指数14.02%，提高胸腺指数81.94%，提高脾脏指数29.42%。
3.溶菌酶在反刍动物养殖中的应用。溶菌酶在反刍动物饲料中使用，可以有效改善其奶质水平，减少药物使用量，降低奶中的药物残留，减少耐药性的形成。同时溶菌酶治疗奶牛的隐
性乳房炎和子宫内膜炎，效果显著。卢亚萍和潘宏涛研究结果表明，溶菌酶治疗奶牛隐性乳房炎效果15d，平均治愈率为88.%，有效率为100%。溶菌酶治疗奶牛隐性乳房炎后，在7d和15d，乳汁中乳脂含量分别提高了12.17%和13.33%，蛋白含量分别提高4.39%和4.70%，乳糖的含量提高2.65%和4.29%，干物质含量提高21.53%和20.85%，而且治疗后，奶样中的细菌总数明显下降。可见溶菌酶可提高了奶的品质,提高奶牛饲养经济效益。刘绞芳等研究，溶菌酶对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有良好的抑菌效果。杨为荣经临床136例病例观察，溶菌酶对奶牛子宫内膜炎的总治愈率和治疗后子宫恢复程度均优于杭生素组和空白对照组。治疗子宫内膜炎的治愈率在82.35%～88.24%，明显好于金霉素组的治愈率56.25%。溶菌酶试验组平均受胎率为75.38%，明显高于抗生素对照组的56.25%，空白对照组的15.63%。
4.溶菌酶在其他动物饲料中的应用。溶菌酶在其他动物上的也有应用，其中郭志强等研究显示，在2～3月龄肉兔日粮中添加100g/t溶菌酶，与空白对照组相比，日增重提高8.6%，料肉比降低8.5%，胸腺指数提高11.98%，脾脏指数提高4.84%，全净膛重增加4.14%，半净膛重增加6.5%。溶菌酶是一种天然的蛋白酶，在水产动物抵抗病原微生物感染中具有重要作用，水产动物溶菌酶与陆生动物溶菌酶有所不同，它不仅能溶解革兰氏阳性菌，还能溶解革兰氏阴性菌。因此，溶菌酶可应用于水产动物疾病的防治，减少或替代化学药物在水产养殖中使用。
（五）溶菌酶在饲料中的发展前景
溶菌酶本身是一种天然蛋白质,是一种安全性很高的饲料添加剂。溶菌酶可促进饲料中营养物质的消化、吸收饲用，可以促进饲料中营养物质的消化、吸收,提高饲料的转化率,最大限度地提高饲料原料的利用率。大量研究与应用表明,在饲料中添加溶菌酶，可以有效提高动物的生长性能,预防疾病的发生，尤其是防治仔猪腹泻效果，提高机体免疫机能，提高动物健康效果显著。因此，溶菌酶作为一种安全高效的绿色添加剂，在目前食品安全越来越重视的背景下，将在畜牧生产中发挥越来越重要的作用。
参考文献(略)
