Sir Al.Fleming objevitel účinku lysozymu na bakterie
Lysozym.
Přirozený výskyt lysozymu
Přirozená látka účinná při obraně živočišného organismu před negativním působením bakterií možná i virů.Lysozym v organismu vzniká v různých žlazách, které obsahují Panethovy buňky.https://cs.wikipedia.org/wiki/Panethova_bu%C5%88ka . Lysozym je přítomen ve vaječném bílku ptáků v slzách, nosním sekretu,v mléku, bílých krvinkách v neutrofilech a jejich granulích, v alveolárních makrofázích ale i v tkáních všech obratlovců, dokonce i u hmyzu, udává se též v rostlinách a bakteriích. Obsah lysozymu v lidském krevním séru je pět mikrogramů v mililitru. A.Fleming již v roce 1922 se zabýval množstvím lysozymu v lidském těle. Stanovil to lytickou aktivitou na kulturu bakterie rodu Micrococcus lysodeikticus v různém ředění zkoumané tekutiny nebo tkáně. Nejvyšší účinnost i při ředění 1:40000 vykázaly slzy,potom spůtum a nosní hlen.Desetkrát nižší obsah nalezl v chrupavce,žaludku, ve slinách a vyjímečně i v séru.Stokrát nižší obsah lysozymu než v slzách nalezl ve střevě, ledvinách játrech, v menigách, tonzilách, v hnisu, ještě méně v kůži,cystách a výpotcích, nejméně ve spermatu a v ovariální cystě. Lysozym byl též prokázán na axiálních částích některých virových partikulí a u bakteriofágů. V uvedeném případě umožňuje uchytit se virovým partikulím na povrchu buňky.Je zajímavé že lysozym se nevyskytuje u vyvíjejícího se plodu člověka během intrauteritního života.Objeví se v tekutinách novorozence až druhý den po narození. Zdá se že zdrojem lysozymu pro novorozence je kolostrum.
Vlastnosti lysozymu.
Lysozym je bazický protein s molekulovou vahou 14,4 kDa. Lysozym je stálý za kyselého pH a při této reakci je též termostabilní. V alkalickém prostředí je nestabilní a termolabilní.Chemicky je lysozym je nuramidáza, mukopeptid-glukohydráza.Může se lišit u různých organismů v reakčních schématech. Lysozym je zkoumán velmi intenzivně od jeho objevení v vejci Laschtschenkem v roce 1909.V roce 1919 Bloomfield objevil lysozym ve slinách. od dvacátých let.Alexandr Fleming se účastnil jeho výzkumu(1922) s ohledem na jeho antibakteriální vlastnosti.Lysozym byl důkladně studován jak jeho výskyt,tak i struktura.V devadesátých letech dvacátého století bylo jeho použití v potravinách prohlášeno za bezpečné a v současné době je v některých zemích jeho používání dovolenu jinde ne.
Účinek lysozymu
a)V živém organismu
Lysozym katalyzuje hydrolýzu polysacharidu buněčné stěny. V hypertonickém prostředí mohou i takto poškozené buňky, přežít, ale mohou změnit tvar na sférický. Pokud poté se sníží izotonicita prostředí mohou vnitřním tlakem vybuchovat a zahynout. Stejným způsobem explozí reagují poškozené buňky při centrifugaci. Lysozym ruší glykosidickou vazbu mezi uhlíkovým atomem č.1 kyseliny N-acetylmuramové a uhlíkovým atomem č 4.N-acetylglukosaminu je vlastně enzym beta –(1-4)-N-acetylhexosaminidasa
Lysozym je významnou součástí nespecifické obranné bariéry organismu a orgánů, které produkují lysozym, obranná bariéra první linie. Přednostně účinkuje na grampozitvní bakterie i na ty které nemají nijak narušenou buněčnou stěnu. Právě tyto grampozitivní bakterie jsou velmi nebezpečné pro vznik infekcí v organismu.Z dnešního pohledu se jedná o bakterie často kulovitého tvaru, které jsou často rezistentní na antibiotika.Tím se zvyšuje význam účinků lysozymu. Jedná se o grampozitivní koky a bacily například staphylokoky, streptokoky, mikrokoky,sarcíny a rod Bacillus i jiné běžné bakterie. Na rozdíl od grampozitivních bakterií gramnegativní bakterie odolávají lysozymu pokud jejich stěna není předem poškozená . Přitom buněčná stěna gramnegativních bakterií obsahuje substrát pro lysozym – mukopeptid.Ten však je u zmíněných bakterií je tento substrát kryt lipidy a lipoproteiny, které účinně chrání mukopeptit,který umí lysozym metabolizovat.Narušit buněčnou stěnu gramnegativních bakterií může účinek komplementu,mechanické narušení stěny, vliv některých látek například EDTy. Za jistých podmínek když dojde k narušení buněčné stěny gramnegativních bakterií vznikají živé buňky se změněnou morfologií zvané sféroplasty.
b)v mrtvé tkáni
Aktivita lysozymu po odúmrti organismu – tkáně pokračuje.Zřetelný je jeho vliv ve svalové tkání.Jakmile díky smrtelným změnám dochází k poklesu pH prostředí jeho aktivita prudce stoupá a to dokonce bez ohledu na výši teploty prostředí.Napomáhá tak rozkladu buněk při rychlém nástupu posmrtné tuhosti.
Právě účinek lysozymu má výrazný vliv na zrání masa jatečných zvířat a zvěřiny,kvalita tkání se jeho fermentováním zlepšuje.
Umělý výskyt enzymu
Uvádí se výskyt lysozymu i u rostlin, ale jediný příklad znám u brambor, které byly uměle geneticky modifikovány a vpraven gen pro produkci lysozymu. Lysozym u takto změněných brambor se vylučuje na koříncích rostliny a má zabránit bakteriálním infekcím bramborových hlíz. Zdá se , že takto upravené rostliny mohou být pěstovány i v České republice. (stav /2016).
http://aem.asm.org/content/68/3/1325.short
Gen lysozymu je umísťován i v genomech dalších rostlin jako ochrana před nemocemi rostlin například jako u tabáku. http://link.springer.com/article/10.1007/s002990050300 nebo rýže a ostatních kulturních rostlin. http://link.springer.com/article/10.1007/s00425-002-0919-x
Jistým překvapením pro mě bylo časté současné využití lysozymu v potravinářském průmyslu i ve farmacii .Lysozym většinou získaný z vaječných bílků se přidává do sýrů,do vína,do ovocných džusů,najdeme jej přidaný v suši,v pokrmech z krabů,přidaný v mase a například i v sojovém tofu.Všude tam má patrně působit jako konzervat v produktech,které jsou deklarovány že jsou bez konzervantů. Lysozym je v seznamu „éček“ jako E1105. Přidávání lysozymu je povoleno v Evropské unii zakázáno v USA. Na trhu jsou i doplňky potravy s lysozymem volně k prodeji.
Možná rizika působení lysozymu v lidském organismu.
Pro obecné rozšíření lysozymu v tkáních předpokládám nebezpečné zvýšení aktivity lysozymu a poškození buněčných stěn všude tam kde se zvýší kyselost například ve svalech .Reakce pH se snižuje v namáhaných svalech,při potravě která produkuje kyselé metabolity(například kyselinu mléčnou) ale také některé léky které mohou vyvolat v organismu nebo v jeho částech acidózu.Též některá onemocnění mohou zvyšovat kyselost v organismu a tam pak může docházet k poškození stěn buněk,orgánů a následným projevům onemocnění z poškození orgánů.Zde vidím riziko přidávání lysozymu do potravin bez následného zahřátí při neutrální až alkalické reakci substrátu. Dnes je prokázán lysozym jako alergen s rizikem vzniku astmatu.Je však možné že alergizující jsou v tomto případě zbytky vajec z kterých se “čistý“ lysozym vyrábí.Sám vaječný bílek má vysoký obsah ativních bílkoviných substancí a enzymů,přitom obsah lysozymu je kolem 4 %.
K patologii dotýkající se obsahu lysozymu v organismu ukazuje i to, že v moči nemocných leukemií a v mozkomíšním moku nemocných nádorem mozku je zvýšená hladina lysozymu.
K doplnění vědomostí o lysozymu doporučuji:
http://www.worthington-biochem.com/ly/default.html
Jiří Antonín Votýpka,Praha,25.11.2O16
Přidejte odpověď