鸡蛋中抗菌体系综述

2016-03-27 21:34郭宏慧徐博学傅爱雯王皓芸江南大学食品学院
食品安全导刊 2016年27期
关键词:蛋清革兰氏蛋黄

□ 侯 洁 郭宏慧 钟 芸 徐博学 傅爱雯王皓芸* 江南大学食品学院

鸡蛋中抗菌体系综述

□ 侯 洁 郭宏慧 钟 芸 徐博学 傅爱雯王皓芸* 江南大学食品学院

鸡蛋在自然条件下由产出到孵化的4周内,在缺乏完整免疫机制的生理状态下仍能抵御病原微生物,正常繁衍生命离不开蛋清和蛋黄内抗菌性蛋白质的保护。其中,鸡蛋清由于其特殊的抗菌特性和较大的比例被称为禽蛋抗菌生物感染的第二道屏障。对蛋清内重要抗菌蛋白的重要理化性质、抗菌机理、提取及应用的研究显得尤为重要。本文分析了鸡蛋自成抗菌体系的抗菌机制;蛋清内主要抗菌蛋白的性质;蛋清内抗菌蛋白在医学、食品、新材料等方面的应用。

在大自然的选择和不断进化中,鸡蛋已进化成由蛋壳、壳膜、卵清、卵黄膜和蛋黄组成的特殊结构。多种自然先天条件下的物理和化学防御因子在鸡胚产出前被赋予于这些构造中。随着孵化条件的满足,鸡胚开始孵化,鸡胚内各种物质因温度、pH等变化,协同或拮抗作用也开始进行,所以关于鸡蛋内抗菌体系的研究离不开对鸡蛋内环境一系列的鸡胚自成抗菌体系的研究。此外,中国是目前世界上鸡蛋生产量最多的国家,其中90%为鲜售,10%为蛋白粉等初级加工品,而关于鸡蛋的深加工制品少之又少,因此对鸡蛋的深入研究对于开发鸡蛋深加工产品尤为重要。对蛋清内几种重要特殊抗菌蛋白生理功能及其重要抗菌作用的深入了解及研究也势必会在对增加鸡蛋深加工产品附加值方面的作用。

鸡蛋自成抗菌体系的抗菌机制

鸡蛋蛋清介于蛋黄与蛋壳膜间,为白色透明溶胶状物质。共4层组成:外层稀蛋清、中层浓蛋清、内层稀蛋清和系带层浓蛋清。蛋清蛋白质含量丰富,主要由卵白蛋白、卵转铁蛋白、卵粘蛋白、卵类粘蛋白和溶菌酶等组成。在预防微生物入侵感染、保证蛋黄内营养物质遭受破坏、保持鸡胚活性等方面具有重要作用。

其抗菌作用机制包括物理防御和化学防御。物理防御作用是因为蛋清中卵粘蛋白使蛋清呈现高粘度性,对细菌的运动有一定阻碍作用。化学防御作用可体现在很多方面。蛋清因其特别的功能性蛋白组成、碱性pH环境、离子浓度等被认为是细菌不能在鸡蛋蛋清中繁衍的主要化学因素。

蛋清抗菌蛋白的抗菌机制

卵黏蛋白

粘蛋白是存在于生物机体中的最古老的重要防御体系成分之一。卵黏蛋白(Ovomucin)是高分子量的硫酸酯糖蛋白,主要存在于鸡蛋蛋清中。卵黏蛋白在鸡蛋蛋清中主要以可溶性和不溶性两种状态存在。在浓厚蛋白和稀薄蛋白中,可溶性卵黏蛋白存在较多。而在浓厚蛋白中,可溶性卵黏蛋白以凝胶性粘蛋白的形式存在。系带和卵黄膜中的卵黏蛋白主要是以跨膜蛋白的形式存在。

Kodama和Kimura的研究发现,大白鼠在口服0.5%由牛奶和蛋清来源的粘蛋白后,可以有效抑制肠道环境中幽门螺杆菌的繁殖。Kobayashi等人报道了卵黏蛋白的链酶蛋白酶酶解糖肽,对大肠杆菌有抑制作用、这中抗菌活性可能与蛋白分子中的唾液酸相关。卵粘蛋白的木瓜蛋白酶、丝氨酸蛋白酶、胰蛋白酶、金属蛋白酶和胃蛋白酶的水解产物对于大多数食源性病菌具有很强的抑制作用。

卵转铁蛋白

鸡卵转铁蛋白是鸡蛋卵清中的一种单亚基糖蛋白,约占蛋清总蛋白含量的12%~13%,可结合并转运Fe3+离子。目前研究发现该蛋白及其水解产物具有抗菌、抗病毒、抗氧化、抗肿瘤和免疫调节等性能。据外媒报道,美国有研究人员发明出一种从鸡蛋中提取具抗菌性能的卵铁传递蛋白的新方法。将鸡蛋的蛋清用蒸馏水稀释后均质处理。使蛋清中其他成分通过离心过滤去除。最后使用硫酸铵和柠檬酸提取卯铁传递蛋白,将提取的蛋白浓缩即可。

卵转铁蛋白可抑制许多革兰氏阳性或阴性菌的生长。诸如革兰氏阳性菌变形链球菌和蜡样芽孢杆菌以及革兰氏阴性菌假单胞菌和大肠杆菌,但也不排除对一些细菌有一定的抗性。如革兰氏阴性菌的变形杆菌、克雷伯杆菌等。

应用

目前研究者们对于鸡蛋中天然形成的蛋白体系及其抗菌特性、抗病毒特性等的关系已有深入研究,但对于部分蛋白的结构与所可能具有的抗氧化性、抗肿瘤和免疫调节活性的关系,只有在鸡胚孵化的自然条件下才能显现,因此,关于这方面的研究仍需进一步建立与此相似的鸡胚模型来研究。在食品工业中鸡蛋清蛋白水解物已被广泛的用作天然的食品抗菌剂,以抑制食源性致病菌的生长。另有学者研制出的蛋清抗菌塑料,具有很强的抗菌性及可降解性,扩展了鸡蛋抗菌物质在工业上的应用。未来,此类塑料也将被进一步研究用于医药和食物的防腐。

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