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β-內(nèi)酰胺酶（可由染色體和質(zhì)粒介導(dǎo)的酶）

次瀏覽 | 更新時(shí)間：2023-05-19

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β-內(nèi)酰胺酶

可由染色體和質(zhì)粒介導(dǎo)的酶

金屬β-內(nèi)酰胺酶，屬Bush分類3群，Ambler分類B類，該群酶最大特點(diǎn)是可以水解青霉素類等抗生素，而對哌拉西林和氨曲南影響較小，其活性不被克拉維酸等β-內(nèi)酰胺酶抑制劑所提高，但可被乙二胺四乙酸（EDTA）所抑制。酶活性中心需金屬鋅離子的參與，故稱為金屬β-內(nèi)酰胺酶。

基本信息

中文名	β-內(nèi)酰胺酶
外文名	Beta Lactamase
CAS登錄號(hào)	9073-60-3

介紹

β-內(nèi)酰胺酶

金屬β-內(nèi)酰胺酶可由染色體和質(zhì)粒介導(dǎo)，可在銅綠假單胞菌、嗜麥芽窄食單胞菌、粘質(zhì)沙雷菌、腸桿菌屬菌、肺炎克雷伯菌、嗜水氣單胞菌和不動(dòng)桿菌等細(xì)菌中檢出此類酶。我們平時(shí)所講的β-內(nèi)酰胺酶是一個(gè)大概念，包括所有β-內(nèi)酰胺酶，如葡萄球菌等產(chǎn)生的青霉素酶、革蘭陰性桿菌等產(chǎn)生的廣譜β-內(nèi)酰胺酶、AmpC酶、超廣譜β-內(nèi)酰胺酶等，金屬β-內(nèi)酰胺酶也屬于β-內(nèi)酰胺酶分類中的一個(gè)種類。

分布

第一個(gè)報(bào)道的金屬酶是從蠟樣芽孢桿菌(Bacill us cereus)中發(fā)現(xiàn)的，該酶為鋅依賴酶。20世紀(jì)80年代初期日本從嗜麥芽窄食單胞菌中鑒定出第二種鋅依賴青霉素酶L1型酶，隨后又從嗜水氣單胞菌和脆弱擬桿菌中鑒定出多種能水解亞胺培南的金屬酶。這些酶都由染色體基因編碼。該類金屬酶分布在蠟樣芽孢桿菌、嗜麥芽窄食單胞菌、脆弱擬桿菌、氣單胞菌屬和戈氏軍團(tuán)菌中，除嗜麥芽窄食單胞菌外，在臨床上都極為罕見，而且都是單株散發(fā)的。

1991年日本學(xué)者在銅綠假單胞菌中發(fā)現(xiàn)了第一種質(zhì)粒介導(dǎo)的金屬酶(IMP21),不久又從脆弱擬桿菌中發(fā)現(xiàn)了一種可轉(zhuǎn)移金屬酶，這兩個(gè)酶的發(fā)現(xiàn)意味著金屬酶已經(jīng)從單株散發(fā)向隨機(jī)分布過渡。現(xiàn)在已報(bào)道了10多種可轉(zhuǎn)移金屬酶: IMP21～8和VIM21～3,分布在銅綠假單胞菌、不動(dòng)桿菌和腸桿菌科細(xì)菌中，地域分布上已經(jīng)不再局限于日本，現(xiàn)已分布至亞洲、歐洲和美洲的多個(gè)國家。

作用

各種β-內(nèi)酰胺類抗生素的作用機(jī)制均相似，都能抑制胞壁粘肽合成酶，即青霉素結(jié)合蛋白從而阻礙細(xì)胞壁粘肽合成，使細(xì)菌胞壁缺損，菌體膨脹裂解（胞壁粘肽合成過程見三十七章）。除此之外，對細(xì)菌的致死效應(yīng)還應(yīng)包括觸發(fā)細(xì)菌的自溶酶活性，缺乏自溶酶的突變株則表現(xiàn)出耐藥性。哺乳動(dòng)物無細(xì)胞壁，不受β-內(nèi)酰胺類藥物的影響，因而本類藥具有對細(xì)菌的選擇性殺菌作用，對宿主毒性小。近十多年來已證實(shí)細(xì)菌胞漿膜上特殊蛋白PBPs是β-內(nèi)酰胺類藥的作用靶位，PBPs的功能及與抗生素結(jié)合情況歸納于。各種細(xì)菌細(xì)胞膜上的PBPs數(shù)目、分子量、對β-內(nèi)酰胺類抗生素的敏感性不同，但分類學(xué)上相近的細(xì)菌，其PBPs類型及生理功能則相似。例如大腸桿菌有7種PBPs，PBP1A，PBP1B與細(xì)菌延長有關(guān)，青霉素、氨芐西林、頭孢噻吩等與PBP1A、PBP1B有高度親和力，可使細(xì)菌生長繁殖和延伸受抑制，并溶解死亡，PBP2與細(xì)管形狀有關(guān)，美西林、棒酸與硫霉素（亞胺培南）能選擇性地與其結(jié)合，使細(xì)菌形成大圓形細(xì)胞，對滲透壓穩(wěn)定，可繼續(xù)生幾代后才溶解死亡。PBP3功能與PBP1A相同，但量少，與中隔形成，細(xì)菌分裂有關(guān)，多數(shù)青霉素類或頭孢菌素類抗生素主要與PBP1和（或）PBP3結(jié)合，形成絲狀體和球形體，使細(xì)菌發(fā)生變形萎縮，逐漸溶解死亡。PBP1，2，3是細(xì)菌存活、生長繁殖所必需，PBP4，5，6；與羧肽酶活性有關(guān)，對細(xì)菌生存繁殖無重要性，抗生素與之結(jié)合后，對細(xì)菌無影響。

非法使用

β－內(nèi)酰胺酶可能添加的食品：乳制品，特別是“無抗奶”。β-內(nèi)酰胺酶類物質(zhì)被用作牛奶中抗生素的分解劑。

解讀β－內(nèi)酰胺酶：不得不先說說β-內(nèi)酰胺類抗生素。β-內(nèi)酰胺類抗生素是在牛乳生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的抗生素，用于治療牛乳腺炎和其他細(xì)菌感染性疾病。按照國家規(guī)定，使用抗生素藥物后一定時(shí)間內(nèi)的乳汁，不得作為供人食用的原料。同時(shí)國家在《生鮮牛乳收購標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定，生鮮乳中不得檢出抗生素。然而就中國奶牛飼養(yǎng)環(huán)境而言，牛奶的絕對“無抗”較難達(dá)到，針對這種情況，市場上出現(xiàn)了“抗生素分解劑”，該分解劑可選擇性分解牛奶中殘留的β-內(nèi)酰胺抗生素，其成分就是β-內(nèi)酰胺酶。

β-內(nèi)酰胺酶(金玉蘭酶制劑)，可能添加到乳與乳制品中，起到掩蔽抗生素的作用，但是由于該制劑的安全性風(fēng)險(xiǎn)未知，因此所有乳制品生產(chǎn)企業(yè)嚴(yán)禁在產(chǎn)品中添加此類物質(zhì)。

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