Cytologie
Stoffwechsel
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Das Lysozym ist ein Teil des Immunsystems und schützt dich vor bakteriellen Infektionen. Wer es entdeckt hat und wie es eingesetzt wird, erfährst du in unserem Beitrag. %Schau dir auch das Video zu dem Thema an! 

Lysozym einfach erklärt

Das Lysozym (auch Muramidase) ist ein Enzym, also ein riesiges Molekül. Du findest es in unterschiedlichen Körperflüssigkeiten. Dazu gehören bei uns Menschen zum Beispiel Speichel, Nasensekret und Blut. Lysozyme sind dafür zuständig, die Zellwand von Bakterien abzubauen. Durch den Abbau werden bakterielle Infektionen in deinem Körper abgewehrt. Deshalb sind die Enzyme Teil des Immunsystems von Tieren und Menschen. Zusammengefasst sorgen sie also dafür, dass du gesund bleibst.

Wortherkunft

Das Wort Lysozym setzt sich aus den Begriffen Lyse und Enzym zusammen. Lyse ist hierbei der Vorgang der Spaltung von Molekülen. Enzyme sind dagegen Verbindungen, welche den Stoffwechsel von Organismen steuern.

Entdeckung

Alexander Fleming ist der Entdecker des Lysozyms. Bereits im Jahr 1922 stieß der erkältete Mediziner und Bakteriologe durch Zufall auf das Enzym. Eine seiner Bakterienkolonien begann sich aufzulösen, nachdem eine kleine Menge seines Nasensekrets in die Petrischale gelangte. Fleming schlussfolgerte korrekt, dass ein Bestandteil des Sekrets eine antibakterielle Wirkung hat.

Aufbau

Das Lysozym ist als Enzym (spezifisches Protein) aus Aminosäuren zusammengesetzt. Ein Beispiel ist das Lysozym aus Hühnereiklar (HEWL). Wie der Name bereits vermuten lässt, kommt es im Eiklar von Hühnereiern vor. HEWL besteht aus 129 Aminosäuren. Genauso wie auch die meisten anderen Enzyme ist es also ein Protein. 

Wirkung

Die antibakterielle Wirkung begründet sich in der Funktion des Lysozyms. Es baut nämlich die Zellwand bestimmter Bakterien ab. Genauer gesagt werden die β-1,4-glykosidischen Bindungen zwischen der N-Acetyl-D-Muraminsäure und dem N-Acetyl-D-Glucosamin gespalten. Ganz spezifisch greift das Lysozym, also die Zuckerketten der Mureinschicht (Peptidoglucangerüst) in der bakteriellen Zellwand an.

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Spaltung der Bakterienwand durch das Lysozym

%<img class="" src="https://blog.studyflix.de/wp-content/uploads/2021/05/Hydrolyse-Lysozym-1-1024x563.png" alt="Dieses Bild hat ein leeres Alt-Attribut. Der Dateiname ist Hydrolyse-Lysozym-1-1024x563.png" width="606" height="333" />Eine Abbildung die sowas zeigt, fänd ich passend :) Überschrift: Spaltung der Bakterienwand durch das Lysozym; Alt.Text: Spaltung, Hydrolyse, Bakterien, Zellwand, Murein, Mureinschicht, N-Acetylglucosamin, N-Acetylmuraminsäure

Gegen welche Bakterien wirken Lysozyme?

Die Hydrolyse, also die Spaltung der Zellwand, findet nicht in allen Bakterien statt. Lediglich grampositive Bakterien , wie beispielsweise Streptokokken, können durch das Lysozym abgebaut werden. Das liegt daran, dass gramnegative Bakterien wie zum Beispiel E. coli von einer zusätzlichen Membran umgeben sind. Die Membran kann nicht vom Lysozym angegriffen werden und ist für das Enzym auch nicht durchlässig.

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Grampositive und gramnegative Bakterien im Vergleich

%<img class="" src="https://blog.studyflix.de/wp-content/uploads/2021/05/Grampositiv-und-negativ.png" alt="Dieses Bild hat ein leeres Alt-Attribut. Der Dateiname ist Grampositiv-und-negativ.png" width="603" height="340" />Eine Abbildung so in der Art fänd ich super. :) Der Unterschied soll deutlich werden. Überschrift: Grampositive und gramnegative Bakterien im Vergleich; Alt.Text: Lysozym, Grampositiv, Gramnegativ, Bakterien, Mureinschicht, Membran, Streptokokken, E.coli

Die Außenmembran bei gramnegativen Bakterien kann allerdings durchlässig gemacht werden. Das ist durch die Aktivität zusätzlicher Proteine wie beispielsweise Lactoferrin möglich.

Vorkommen

Das Lysozym kommt in den unterschiedlichsten Organismen vor. Es kann sowohl in Tieren und Menschen als auch in Pflanzen, Pilzen, Bakterien und einigen Viren gefunden werden. Bei uns Menschen kannst du das Enzym in den unterschiedlichsten Körperflüssigkeiten finden. Hier einige Beispiele:

  • Speichel
  • Tränenflüssigkeit
  • Schweiß
  • Blutplasma
  • Nasensekret
  • Ohrenschmalz
  • Fruchtwasser
  • Muttermilch

Auch bei Vögeln im Eiklar und im Milchsaft verschiedener Pflanzensäfte kannst du das Lysozym finden. 

Verwendung

Aufgrund der antibakteriellen Wirkung können Lysozyme in ganz unterschiedlichen Bereichen eingesetzt werden. Hierbei ist besonders das bereits erwähnte HEWL wichtig.

  • Medizin: Hier findest du das Lysozym zum Beispiel in Halsschmerztabletten. Die Wirksamkeit konnte hierbei allerdings noch nicht nachgewiesen werden.
  • Lebensmitteltechnologie: Das Enzym dient der Herstellung von Wein und Käse. Außerdem kannst du es bei der Konservierung von Bier finden. Das Lysozym wird also als Konservierungsstoff eingesetzt, um die Haltbarkeit bestimmter Lebensmittel zu verlängern.

Gramfärbung

Fassen wir das Ganze einmal zusammen: Das Lysozym wirkt gegen grampositive Bakterien durch einen Angriff auf die Zellwand. Daneben gibt es noch gramnegative Bakterien. Hier wirkt das Enzym nicht, zumindest nicht ohne Hilfe.

Wenn du mehr über grampositive und gramnegative Bakterien und ihre Unterscheidung wissen willst, schau dir unser Video dazu an!

Zum Video: Gramfärbung
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