ЛИЗОЦИМ

ЛИЗОЦИМ (КФ 3.2.11.17) — фермент, катализирующий гидролиз бета(1—>4)-гликозидной связи между N-ацетилмурамовой кислотой и N-ацетилглюкозамином в молекуле пептидогликана клеточной стенки бактерий (особенно грамположительных), чем вызывает их растворение (лизис) и гибель, создавая тем самым антибактериальный барьер в организме. Лизоцим находится в слезной жидкости, слизистых оболочках дыхательных путей и кишечника, мокроте, коже, молоке, почках, хряще, печени, сердце, семенной жидкости и сыворотке крови человека. В медицинской практике Лизоцим применяют в качестве антисептического средства. Определение активности Лизоцима в биологических жидкостях используют в диагностических целях, в частности для диагностики лейкемии, нек-рых заболеваний почек (гломерулонефрита, нефротического синдрома и др.). При злокачественных опухолях мочеполовых органов в моче и в сыворотке крови увеличивается активность Лизоцима, что используется как один из тестов для дифференциальной диагностики этих заболеваний.

Лизоцим применяется также в пищевой промышленности для консервирования нек-рых продуктов питания.

Лизоцим содержится в тканях различных органов и биологических жидкостях подавляющего большинства животных организмов и во многих растениях, а также в нек-рых микроорганизмах.

Впервые он был обнаружен в 1922 г. А. Флемингом в белке куриного яйца. Позже Л. нашли почти во всех тканях и биол, жидкостях человека. У человека наиболее богаты Л. (в г на 1 кг веса) лейкоциты — 10 и слезы — 7, менее богаты слюна — 0,2, молоко — ок. 0,04, плацента — 0,02, плазма крови — 0,01. Из растений в наиболее значительном количестве Л. содержится в репе, хрене, редьке, капусте и нек-рых цветах (напр., в цветах примулы). Л. обнаружен в бактериях (напр., в Вас. subtilis), а также в бактериофагах (см.), с чем, по-видимому, связано их бактерицидное действие.

В СССР первое фундаментальное исследование Л. было проведено 3. В. Ермольевой с группой сотрудников .

В тканях животных Л. локализован в лизосомах (см.). В межклеточное вещество и в биол, жидкости Л. секретируют макрофаги, причем из них выделяется до 80—90% общего количества содержащегося в них Л.

Л. из различных источников несколько отличается по аминокислотному составу. Молекула Л. представляет собой полипептидную цепь, состоящую из 127 —130 аминокислотных остатков. N-концевой аминокислотой в молекуле Л. является Изоэлектрическая точка (см.) находится между pH 10,5 и 11,0.

Молекула Л. содержит четыре S-S-связи, свободных SH-групп в лизоциме нет.

Мол. вес (масса) Л., выделенного из различных источников, колеблется в широких пределах. Так, мол. вес (масса) Л. из белка куриного яйца составляет ок. 14 000, репы —25 000, а Л., выделенный из Вас. subtilis, имеет мол. вес (массу) ок. 93 000. Лизоцимы животного происхождения, выделенные из разных источников, имеют мол. вес (массу) ок. 15 000 (от 13 000 до 18 000).

Л. растворим в воде при pH 4,0 — 6,0, довольно стабилен при кислом pH. Так, р-р Л. в 2% р-ре уксусной к-ты выдерживает нагревание до 100° в течение 45 мин., в то время как нейтральные и щелочные р-ры Л. при нагревании быстро теряют ферментативную активность. Л. довольно устойчив к действию протеолитических ферментов, в частности к трипсину и папаину. Пепсин расщепляет Л., но с небольшой скоростью; ионы нек-рых металлов (напр., Mn²⁺) повышают резистентность Л. к протеиназам. Л. теряет активность при блокировании свободных NH₂ групп и COOH-групп, а также алифатических OH-групп. Инактивацию Л. вызывает также связывание амидных гуанидиновых группировок. Установлено, что в проявлении ферментативной активности Л., в частности в образовании ферментсубстратного комплекса, существенную роль играет остаток триптофана. Показано также, что лизоциму для гидролиза гликозидной связи необходимо кооперативное взаимодействие остатка глутаминовой к-ты, занимающей в пептидной цепи фермента положение 35, и остатка аспарагиновой к-ты, находящейся в 52-м положении.

Очищенные препараты Л. получают его адсорбцией на бентонитовой глине с последующей элюцией пиридином или на ионообменных смолах (см. Иониты). Кристаллический Л. может быть получен осаждением 5% NaCl в интервале значений pH от 3,5 до 11,0 (из р-ров Л. в буферных р-рах большой емкости или непосредственно из яичного белка). Форма кристаллов зависит от pH среды. Советскими исследователями Н. А. Черкасовым, Н. А. Кравченко и Е. Д. Каверзневой предложен быстрый метод получения очищенного Л., основанный на его биоспецифической адсорбции хитином.

Специфическая способность Л. растворять бактериальные клетки (обычно Micrococcus lysodeikticus) является основой количественного метода определения активности этого фермента.

Лизоцим как препарат

Для применения в качестве лекарственного препарата Л. получают из белка куриных яиц.

Препарат Л. представляет собой белый аморфный порошок или пористую массу со слабым запахом уксусной к-ты. Он трудно растворим в воде, практически нерастворим в спирте; pH 2% р-ра Л. 3,5—5,0.

Л. как лекарственное средство проявляет антибактериальное (иногда бактериостатическое) действие (см. Бактериолиз), подавляет рост грамположительных микробов, менее чувствительны к нему грамотрицательные бактерии. Он весьма эффективен в комбинации с антибиотиками, особенно пенициллиновой группы, усиливая их действие в десятки раз, Л. обладает заметной противогепариновой активностью.

Применяют Л. при септических состояниях, гнойных процессах, ожогах, травмах, отморожениях, конъюнктивитах, эрозиях роговицы, гайморитах и других заболеваниях, вызванных чувствительными к действию Л. микроорганизмами.

Применяют Л. местно и внутримышечно. Перед применением содержимое флакона с Л. растворяют в 2—3 мл изотонического р-ра натрия хлорида или 0,25% р-ра новокаина.

Внутримышечно вводят по 150 мг 2—3 раза в сутки в течение не менее 7 дней. При необходимости препарат можно вводить в течение 1 месяца.

Местно Л. применяют в глазной практике в виде 0,25% р-ра, к-рый закапывают в больной глаз 3—4 раза в день в течение 3—7 дней. В оториноларингологической практике применяют аэрозоли 0,05% р-ра Л. по 10 мл на сеанс, курс лечения 5 —10 дней.

При лечении ожогов, отморожений и гнойных ран на пораженное место накладывают салфетки, смоченные 0,05% р-ром Л.

Препараты Л. практически нетоксичны, не обладают местнораздражающим действием. Препарат обычно хорошо переносится. При длительном внутримышечном введении следует контролировать свертываемость крови.

Форма выпуска: герметически укупоренные флаконы, содержащие по 50, 100 и 150 мг лизоцима.

Хранение в сухом, защищенном от света месте при температуре не выше 20 градусов.

Библиогр.: Белки, под ред. Г. Нейрата и К. Бейли, пер. с англ., т. 1, с. 13, М., 1956, т. 3, с. 760, М., 1958; Бухарин О. В. и Васильев Н.Б. Лизоцим и его роль в биологии и медицине, Томск, 1974, библиогр.; Ермольева 3. В. и др. Экспериментальное изучение и клиническое применение лизоцима, Антибиотики, т. 8, № 1, с. 39, 1963; Либман Б. Г., Каргаманова К. А. и Ермольева 3. В. Применение лизоцима в медицине, Сов. мед., № 11, с. 34, 1971, библиогр.; Черкасов Н. А., Кравченко Н. А. и Каверзнева Е. Д. О хроматографическом поведении лизоцима на колонке с хитином, Докл. АН СССР, т. 170, № 1, с. 213, 1966.

Л. В. Павлихина; В. К. Лепахин (фарм.).