肠道是动物机体重要的消化器官，也是最大的免疫器官，是保障机体内环境稳态的先天性屏障，肠道健康是动物健康的基础。溶菌酶因其具有抗菌活性、无残留、不易产生耐药性等特性受到研究人员的关注。文章综述溶菌酶的生物学作用、对动物肠道屏障的影响及其在动物生产中的应用，为溶菌酶的进一步应用提供参考。1溶菌酶的生物学作用1.1抗细菌作用溶菌酶主要通过水解N-乙酰胺基葡萄糖与N-乙酰胞壁酸之间的β-1,4糖苷键和肽键以及N-乙酰胞壁酸与丙氨酸之间的酰胺键，直接破坏细菌细胞壁的肽聚糖支架，造成细胞壁破裂和其内容物的逸出，导致细菌溶解[1]。革兰氏阳性菌的细胞壁主要由肽聚糖组成，而革兰氏阴性菌只有内壁层为肽聚糖。因此，溶菌酶的抗革兰氏阳性菌的作用比抗革兰氏阴性菌的作用强。溶菌酶可以在细菌细胞膜上形成小孔[2]。1.2抗真菌作用溶菌酶通常通过几种酶或非酶物质之间的协同作用使菌体细胞壁溶解破裂，而不是依靠单一酶的作用。溶菌酶中不单有溶解细菌细胞壁的成分，还含有作用于真菌细胞壁的成分。溶菌酶可以水解真菌细胞壁几丁质的β-1,4糖苷键，溶菌酶中的壳多糖酶能够分解真菌细胞壁壳多糖，溶菌酶溶解细胞壁后可以使菌体膨大或裂解。溶菌酶的阳离子性质也会导致真菌细胞膜的不稳定，溶菌酶的凝集效应能够抑制真菌[3]。研究表明，溶菌酶对酵母型真菌白色念珠菌、新生隐球菌等具有明显的抗菌活性[4]，对青霉菌、曲霉菌、镰刀菌等也具有杀菌效果[5]。1.3抗炎作用溶菌酶发挥抗炎作用主要通过和诱发炎症的多种酸性物质反应，使多种酸性物质失活。研究发现，溶菌酶在保持抗菌杀菌活性的同时，能够有效阻止因细菌溶解引起的内毒素释放，降低中性粒细胞的趋化性，同时可以减少细菌降解产物对巨噬细胞的激活，抑制巨噬细胞产生肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和白细胞介素-6（IL-6）等炎性因子，发挥其抗炎作用[3]。溶菌酶可以激活血小板，促进血液凝固，加快组织修复，增强局部防御功能；也能够提高机体内源性蛋白酶的活性，促进体内抗炎多肽的产生，起到抗炎作用[6]。1.4抗病毒作用溶菌酶的抗病毒作用主要通过阳离子性质和疏水性质结合核酸，抑制病毒诱导的细胞融合，影响细胞信号传递（包括NF-κB通路），进而影响对病毒感染的敏感性[3]。溶菌酶还可以通过激活机体的免疫系统，调控淋巴细胞和巨噬细胞介导的细胞毒作用，进而杀伤病毒。研究表明，溶菌酶具有对单纯性疱疹病毒和人类免疫缺陷病毒的抗病毒活性[7]。此外，溶菌酶对腺病毒有抑制作用，可用于治疗鸡水痘、流感及腮腺炎等病毒性疾病[8]。1.5免疫调节作用溶菌酶属于机体的非特异性免疫因子，参与多种免疫反应，在免疫反应中可以增强巨噬细胞的吞噬和消化能力，激活白细胞的吞噬功能，诱导其他免疫因子的合成和分泌[9]。溶菌酶还可以协同其他免疫因子共同清除入侵的外来病原菌[10]。此外，溶菌酶可以促进动物体免疫器官的发育，通过激活调节性T淋巴细胞对免疫系统发挥调节作用[11-12]。2溶菌酶对动物肠道屏障的影响2.1溶菌酶对肠道物理屏障的影响肠道物理屏障作为抵御外界环境侵袭的第一道防线，由肠道上皮细胞及其细胞间连接组成。研究表明，溶菌酶可以显著增加肠上皮杯状细胞数量[13]。Oliver等[14]研究发现，日粮添加100 mg/kg溶菌酶可以显著提高断奶仔猪空肠绒毛高度，降低隐窝深度。程时军[15]研究表明，日粮中添加300 g/t溶菌酶（500 000 U/g）能够改善42日龄肉鸡十二指肠、空肠的绒毛高度及隐窝深度。研究表明，溶菌酶能够促进肠上皮细胞的增殖和分化，并加快组织修复[16]。2.2溶菌酶对肠道化学屏障的影响肠道化学屏障由肠上皮细胞所分泌的黏液和消化道分泌的胃酸、胆汁、消化酶等消化液以及肠道常驻菌分泌的抑菌物质构成。研究发现，溶菌酶可以促进肠上皮杯状细胞的发生，促使产生更多的黏蛋白，在肠上皮形成致密的黏液层，从而保护肠上皮组织抵御各种有害物质的侵袭[17]。溶菌酶可以激发肠道内源性蛋白酶、脂肪酶的分泌和活性的提高，同时促进肠道抗炎多肽的产生[6]。溶菌酶本身也属于肠道的抑菌物质，可以有效抑制革兰氏阳性菌进入肠道，在分泌型免疫球蛋白A（sIgA）以及补体的共同参与下抑制部分革兰氏阴性菌[9]。2.3溶菌酶对肠道微生物屏障的影响溶菌酶可以通过增加肠道有益菌的比例和减少致病菌的数量来调节肠道微生物群、维护肠道微生态平衡。Abdel-Latif等[18]研究表明，溶菌酶可以极显著减少肉鸡肠道内有害菌（大肠杆菌和梭菌）的数量，显著增加肠道有益菌（乳酸杆菌）的数量，从而改善肉鸡肠道健康。Xu等[19]在母猪日粮中添加300 mg/kg溶菌酶，发现在哺乳期间，肠道拟杆菌、放线菌、螺旋体等减少以及乳酸杆菌增加。Xiong等[20]研究发现，日粮中添加1.0 g/kg溶菌酶可以促进肠道菌群中有益菌的生长，调节与甘油、丙酸和丙酮酸代谢相关的微生物代谢功能。2.4溶菌酶对肠道免疫屏障的影响肠道免疫屏障主要由肠道相关淋巴细胞组织（GALT）和弥散免疫细胞组成。sIgA是肠黏膜免疫中的关键效应因子，是阻止病原体入侵肠道的重要防线。Zou等[21]报道，日粮中添加100 mg/kg溶菌酶能够显著增加生长猪空肠黏膜sIgA的含量，同时显著增加血清中总蛋白、球蛋白和免疫球蛋白A（IgA）的含量。Lee等[12]研究发现，溶菌酶可以缓解葡聚糖硫酸钠（DSS）诱导的结肠炎的炎症反应，通过激活调节性T淋巴细胞对黏膜免疫系统发挥调节作用。此外，溶菌酶能够激发辅助性T淋巴细胞的产生，增强细胞免疫与体液免疫，起到增强肠道免疫屏障的作用[6]。3溶菌酶在动物生产中的应用3.1溶菌酶在猪生产中的应用Long等[22]研究表明，日粮中添加溶菌酶可以促进断奶仔猪生长，添加90 mg/kg溶菌酶对改善断奶仔猪生长性能的效果与同时添加20 mg/kg硫酸黏菌素和50 mg/kg吉他霉素的效果相同。溶菌酶具有良好的抗菌性能，可以有效防治仔猪腹泻。王晓可等[23]在断奶仔猪日粮中添加500 g/t溶菌酶，发现能够显著提高断奶仔猪的平均日增重，降低腹泻率。Huang等[24]研究溶菌酶对新生仔猪ETEC感染的保护作用，结果表明，溶菌酶有助于仔猪更快地从感染中恢复，降低感染后的死亡率和发病率。研究发现，在生长育肥猪日粮中添加50~200 g/t溶菌酶可以改善育肥猪的生产性能和胴体品质[25]。研究发现，在妊娠母猪日粮中添加300 g/t溶菌酶可以提高泌乳期母猪平均日采食量，缩短母猪发情时间间隔，增强泌乳期母猪及其仔猪的免疫力，降低仔猪腹泻率[26]。Xu等[27]研究发现，在泌乳母猪日粮中添加150、300 g/t溶菌酶（5 000 U/mg）均可以提高母猪平均日采食量，降低发情时间间隔，显著提高母猪血清免疫球蛋白M（IgM）、IgA、免疫球蛋白G（IgG）和白细胞介素-10（IL-10）以及乳汁中IgA的含量；母猪日粮添加溶菌酶的仔猪腹泻率显著降低，血清IgA、IgG、IgM和IL-10含量显著升高。因此，在母猪妊娠期到泌乳期饲料中添加溶菌酶可以提高母猪繁殖性能，改善母、子代健康状况。3.2溶菌酶在家禽生产中的应用在家禽生产中，溶菌酶可以促进肉禽生长，增强抗病力，提高蛋禽产蛋性能。Khalil等[28]研究发现，肉鸡饮水中添加1 g/4 L溶菌酶能够显著提高肉鸡增重，降低料重比，同时显著改善血红蛋白等血液指标。孙小青[29]在肉鸭日粮中分别添加溶菌酶、那西肽、吉他霉素和金霉素，结果显示，溶菌酶可以显著提高肉鸭的日增重和免疫器官指数，且作用效果优于3种抗生素；溶菌酶对肉鸭盲肠中大肠杆菌的抑制作用、对乳酸杆菌的促生长作用也均优于3种抗生素。朱瑞娟等[30]研究发现，日粮中添加3.0 g/kg溶菌酶肠溶微球可以改善大肠杆菌感染的肉鸡的生长性能，降低病死率。刘伟等[31]研究表明，在岭南黄鸡日粮中添加10、13 g/t溶菌酶能够显著提高肉鸡采食量和日增重，显著提高肉鸡脾脏指数、法氏囊指数、血清β-防御素和免疫球蛋白含量。研究发现，在蛋鸡日粮中添加150、200 g/t的溶菌酶，均可以显著提高蛋鸡的产蛋率和平均蛋重，降低料蛋比[32]。3.3溶菌酶在反刍生产中的应用奶牛子宫内膜炎和乳房炎是奶牛养殖中常见的多发性疾病，溶菌酶在治疗奶牛子宫内膜炎和乳房炎等疾病方面发挥重要作用。章伟建[33]通过体外药敏试验证明，溶菌酶对金黄色葡萄球菌、链球菌、化脓棒状杆菌等导致子宫内膜炎的主要病原菌具有良好的抗菌活性，效果与氨苄西林杀菌效果相当。杨庆民[34]研究也发现，奶牛分娩后子宫易发生细菌污染，向产后奶牛子宫内投入溶菌酶（500 000 IU/g），奶牛子宫内葡萄球菌、链球菌、志贺氏杆菌数量明显减少。此外，研究发现，日粮中添加溶菌酶对奶牛隐性乳房炎有较好的预防和治疗效果，同时可以提高奶牛产奶量[35]。因此，奶牛日粮中添加溶菌酶是预防奶牛产后疾病的有效方法之一。溶菌酶在调控反刍动物瘤胃发酵方面也具有显著作用。陈亚迎[36]研究表明，溶菌酶可以通过增加瘤胃丙酸生成菌的数量，减少蛋白降解菌的数量，调控瘤胃微生态，改变瘤胃发酵，从而减少瘤胃甲烷和氨的生成，表明日粮添加溶菌酶可以减少反刍动物瘤胃代谢造成的能量以及氮元素浪费。3.4溶菌酶在兔生产中的应用溶菌酶可以改善兔的生产性能，增强免疫功能，有效预防和治疗兔大肠杆菌病、魏氏梭菌病等疾病。陈红等[11]研究表明，日粮添加溶菌酶可以显著提高2~3月龄兔的日增重、胸腺指数和脾脏指数，能够促进肉兔生长，增强肉兔的免疫功能。El-Deep等[37]研究发现，在家兔日粮中添加100~200 mg/kg溶菌酶能够改善生长兔的生长性能、血液和血清生化指标，降低盲肠大肠杆菌和梭菌的数量，同时增加总菌和乳酸杆菌的数量。何少杰[38]通过体外抑菌试验以及动物防治试验发现，溶菌酶对肠致病性大肠杆菌具有显著的抑菌作用，对兔大肠杆菌病的预防和治疗效果明显。季权安等[39]进行溶菌酶与氨苄西林、克林霉素、红霉素对魏氏梭菌病的患病兔临床治疗对比试验，结果表明，溶菌酶对魏氏梭菌病疗效显著，治疗有效率高于3种抗生素。3.5溶菌酶在水产中的应用王坛等[17]研究表明，饲料添加36、54 mg/kg溶菌酶能够促进罗非鱼肠道健康发育，激发肠道蛋白酶及脂肪酶的分泌并提高活性，增加肠黏膜上皮中杯状细胞数量，进一步促进肠道健康。陈宇光等[13]研究表明，在银鲫日粮中添加1 000 mg/kg溶菌酶能够增加肠上皮杯状细胞数量和后肠微绒毛高度，改善肠道健康，进而提高饲料利用率和生长速率。邢思华[40]研究发现，日粮中添加200~300 mg/kg溶菌酶对异育银鲫的生长性能有显著改善作用；溶菌酶可以增强异育银鲫对嗜水气单胞菌的抗感染能力，提高异育银鲫的非特异性免疫功能。陈春山等[41]研究天蚕素和溶菌酶联合使用对中华鳖腐皮病的预防效果，结果表明，天蚕素和溶菌酶联合使用的预防效果优于抗生素，且无药物残留、耐药等副作用。王光锋等[10]研究发现，溶菌酶在文昌鱼体内清除入侵细菌的过程中起重要作用。因此，溶菌酶作为饲料添加剂应用于水产养殖可以提高日粮中养分的消化吸收，促进水产动物的生长，增强鱼体免疫水平，提高鱼类存活率，并能够减少抗生素的使用。4新型溶菌酶的研发随着溶菌酶在动物生产中应用的研究越来越多，其抗菌活性、生物利用度等越来越受到关注，新型溶菌酶的研发也逐渐开展。有研究通过生物交联法制备稳定的溶菌酶聚合物以提高抗菌活性。Wang等[42]研究发现，低剂量溶菌酶负载丁香酚包封的酪蛋白纳米粒子对革兰氏阳性菌的抑菌效果具有协同作用。Wu等[43]制备新型壳聚糖/海藻酸钠水凝胶，发现水凝胶载溶菌酶的抗菌活性增强，尤其提高了对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌活性。此外，采用微囊包被技术可以提高溶菌酶的生物利用度。邢思华[40]研究表明，日粮中添加溶菌酶或其包被品均可以改善异育银鲫的生长性能，增强非特异性免疫功能，且综合生长和免疫性能两方面，包被溶菌酶效能优于普通溶菌酶。5展望饲料中添加溶菌酶能够保护动物肠道屏障功能，改善动物肠道健康，从而改善生产性能，增强免疫力。目前，我国溶菌酶的应用与研究仍处于起步阶段，溶菌酶对动物肠道健康的影响以及在不同动物上养殖应用的作用效果和有效剂量仍需进一步研究。未来需要开发新的溶菌酶资源以降低生产成本，利用基因工程技术扩大溶菌酶的生产规模，采用先进生物技术提高溶菌酶抗菌活性、生物利用度等，进一步推动溶菌酶在动物生产中的应用。