Природа наделила живые организмы мощными механизмами защиты, которые эволюционировали для поддержания здоровья на протяжении всей жизни. Эти врожденные системы работают непрерывно, обеспечивая устойчивость к внешним угрозам.
В данной статье мы подробно рассмотрим один из ключевых компонентов гуморального иммунитета — защиту от бактериальных инфекций. Речь пойдет о веществе, которое объединяет, казалось бы, разные явления: инстинктивное зализывание ран животными и народный рецепт от ангины — редьку с медом.
Эти эффективные методы имеют под собой научную основу, и связывает их фермент под названием лизоцим.
Лизоцимы — это обширная группа ферментов, широко распространенных в природе. Их уникальность заключается в способности распознавать и атаковать чужеродные элементы благодаря особой структуре. Ключевая мишень лизоцима — бактериальная клеточная стенка. В отличие от клеток человека, у бактерий есть дополнительный защитный слой, состоящий из сложных полисахаридов, липополисахаридов и белков. Именно эта специфическая структура быстро идентифицируется активными центрами фермента.
Теоретические основы лизоцима
Лизоцим считается одним из древнейших защитных ферментов в истории эволюции. Он встречается у самых разных форм жизни — от вирусов, поражающих бактерии (бактериофагов), до высших млекопитающих, включая человека.
На сегодняшний день хорошо изучено около 50 ферментов этого класса. Среди них — лизоцим из белка куриных и гусиных яиц, а также растительные лизоцимы, например, из папайи и хрена. Несмотря на различия в строении и физико-химических свойствах, все они выполняют одну главную функцию: расщепление полисахаридов.
Молекула лизоцима относительно невелика. К примеру, лизоцим куриного яйца состоит из 129 аминокислотных остатков, а лизоцим молока — из 123. Пространственная структура молекулы стабилизируется дисульфидными, гидрофобными и водородными связями.
Механизм действия: как лизоцим уничтожает бактерии
Клеточная стенка бактерии, как известно, построена из полисахаридов. Ее основу составляют чередующиеся остатки ацетилглюкозамина и ацетилмурамовой кислоты, соединенные особыми гликозидными связями.
Лизоцим атакует именно эти связи. Фермент специфически гидролизует (разрушает) связь между ацетилглюкозамином и ацетилмурамовой кислотой. В результате целостность прочного каркаса клеточной стенки нарушается. Она больше не может выдерживать внутреннее осмотическое давление, что приводит к гибели бактериальной клетки.
Значение лизоцима для здоровья
В здоровом организме человека и животных лизоцим постоянно вырабатывается и содержится в различных биологических жидкостях. Наибольшая его концентрация — в крови, также он присутствует в слюне, слезной жидкости, слизи дыхательных путей, пищеварительного и мочеполового трактов.
Человеческий лизоцим состоит из 130 аминокислот и обнаруживается также в паренхиматозных органах (например, в печени) и соединительных тканях.
Высокое содержание лизоцима в грудном молоке обеспечивает естественную иммунную защиту младенца. Инстинктивное поведение животных, которые зализывают раны и облизывают детенышей, имеет не только гигиенический, но и мощный антибактериальный смысл благодаря этому ферменту.
Лизоцим применяется в медицине при состояниях, связанных с его дефицитом: респираторных и желудочно-кишечных инфекциях, аллергиях, аутоиммунных заболеваниях, а также после трансплантации органов или лучевой терапии.
Помимо бактерий, лизоцим активен против хитина — основного компонента клеточных стенок грибов. Это расширяет его спектр действия, позволяя бороться с различными кокками, бациллами, сальмонеллами и даже некоторыми видами дрожжей и плесневых грибов.
Растительные источники: репа, хрен и васаби
Особый интерес представляют растения из семейства крестоцветных (капустных). К нему относятся хорошо известные нам редис, репа, редька, все виды капусты, руккола, горчица, хрен и японский васаби.
Именно высоким содержанием лизоцима объясняется эффективность народных средств, таких как редька с медом или хрен, для лечения бактериальных инфекций горла и верхних дыхательных путей. Интересно, что лизоцим, выделенный из репы, по своей способности разрушать хитин в 12 раз активнее, чем лизоцим из куриного яйца.
К другим богатым растительным источникам этого фермента относятся папайя и инжир (фиговое дерево).
Дополнительные свойства и важные условия
Лизоцим выполняет и иммуномодулирующую функцию: он способствует выработке интерферонов — белков, которые защищают клетки от вирусных атак.
Чтобы сохранить активность лизоцима, важно помнить о его свойствах:
- Термолабильность: фермент разрушается при температуре выше 55°C. Поэтому овощи — источники лизоцима — желательно употреблять с минимальной термической обработкой.
- Чувствительность к pH: лизоцим теряет стабильность в щелочной среде (pH выше 7).
- Устойчивость и чувствительность: он не теряет активности в присутствии этанола и сорбата калия, но чувствителен к ультрафиолетовому и гамма-излучению. Его активность может снижаться в среде с высокой концентрацией молочной или уксусной кислоты.
Больше интересных статей здесь: Медицина.
Источник статьи: Природный антибиотик.
