Lisozima | Cos'è? Come Funziona? | Biologia, Usi Industriali

In questo articolo parliamo del Lisozima, una delle più importanti difese del nostro organismo. Ne Analizzeremo il Meccanismo d'Azione, il Ruolo Biologico, gli Usi e le Applicazioni Industriali

Lisozima
Supervisione Scientifica a Cura del Dottor Gilles Ferraresi - Ultima revisione dell'articolo:

Che Cos'è

Il lisozima è una proteina in grado di idrolizzare (tagliare) alcuni componenti (polisacccaridi) che costituiscono la parete di numerosi batteri.

In questo modo, il lisozima provoca la morte del batterio.

Il lisozima si trova naturalmente in alcune cellule eucariotiche ed è un componente del muco, della saliva, delle lacrime, del latte materno, della secrezione gastrica e del sudore.

Meccanismo d'Azione

Il lisozima è dotato di azione batteriolitica specifica verso alcuni tipi di batteri.

In particolare, risulta particolarmente attivo sui batteri GRAM+.

Con la sua azione, il lisozima idrolizza il legame glicosidico tra l'acido N-acetilmuramico (NAM) e la N-acetil-glucosammina (NAG).

Questo disaccaride NAG e NAM si ripete nella struttura del peptidoglicano, un polimero che costituisce l'impalcatura della parete cellulare batterica.

L'azione del lisozima potrebbe essere paragonata al tagliare i sostegni di acciaio di un ponte con una fiamma ossidrica; la parete cellulare del batterio gram-positivo viene quasi interamente distrutta e il batterio muore a causa dello shock osmotico 1.

I batteri gram-negativi sono invece più resistenti all'azione del lisozima.

Ad ogni modo, anche nel caso in cui la sua azione sia solo parziale, il lisozima facilita l'intervento di altri elementi del sistema immunitario, come i fagociti e alcuni tipi di linfociti della risposta immunitaria specifica.

Oltre che da enzima antibatterico, il lisozima potrebbe infatti riconoscere e segnalare determinati microrganismi, in maniera simile agli anticorpi. E' stata ad esempio riportata la capacità del lisozima di riconoscere l'antigene batterico dei carboidrati senza attività litica per il tetrasaccaride correlato al lipopolisaccaride della Klebsiella pneumoniae 1 (batterio gram negativo). Inoltre, lisozima interagisce con anticorpi e recettori delle cellule T.

Ruolo Biologico

Il lisozima fa parte del cosiddetto sistema immunitario innato o aspecifico.

Poiché il lisozima è una forma naturale di protezione da agenti patogeni Gram-positivi come Bacillus e Streptococcus, svolge un ruolo molto importante nell'immunologia dei neonati.

Il lisozima è infatti presente nel siero del latte materno, con una concentrazione tra 1.600 e 3.000 volte maggiore rispetto alla concentrazione nel latte di bestiame 2. Il lisozima è quindi importante soprattutto dal punto di vista nutrizionale ed è solo una delle ragioni più evidenti che spiegano la superiorità dell'allattamento al seno rispetto al latte artificiale.

Insieme alla defensina, il lisozima presente nelle lacrime protegge la congiuntiva (membrana che ricopre l'occhio) dalle infezioni (congiuntivite).

Il lisozima è anche presente nei granuli citoplasmatici dei macrofagi e dei neutrofili polimorfonucleati (PMN).

Usi Industriali

Grandi quantità di lisozima si trovano nel bianco d'uovo, dal quale viene estratto tramite un processo industriale.

Il lisozima dell'albume di gallina è termicamente stabile (con un punto di fusione che arriva fino a 72°C a pH 5,0) e mantiene la sua attività in un ampio intervallo di pH (6-9).

Il lisozima è anche sintetizzabile chimicamente.

Oltre ad essere ampiamente usato nei laboratori di microbiologia, il lisozima riconosce applicazioni nell'industria alimentare e farmaceutica come conservante.

Nella produzione del vino, viene utilizzato per la corretta gestione microbiologica dei mosti e vini.

Il lisozima agisce solo nei confronti dei batteri lattici, senza interferire nella fermentazione e senza modificare il vino o il mosto a livello sensoriale. Il suo utilizzo permette di:

  • prevenire gli spunti lattici e la “fermentazione malolattica” spontanea a mezzo dei batteri indigeni;
  • agevolare la fermentazione alcolica riducendo l'effetto antagonista dei batteri lattici sui lieviti (sui quali non esercita alcun effetto di inibizione);
  • ridurre i quantitativi di anidride solforosa / solfiti, che vengono notoriamente aggiunti al vino per limitare lo sviluppo di batteri e lieviti, bloccando eventuali fermentazioni indesiderate. Il Lisozima non svolge tuttavia funzione antiossidante, per cui risulta sempre necessario l'utilizzo di SO2.

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