β-內酰胺酶（可由染色體和質粒介導的酶）

介紹

β-內酰胺酶

分布

第一個報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年日本學者在銅綠假單胞菌中發(fā)現(xiàn)了第一種質粒介導的金屬酶(IMP21),不久又從脆弱擬桿菌中發(fā)現(xiàn)了一種可轉移金屬酶，這兩個酶的發(fā)現(xiàn)意味著金屬酶已經從單株散發(fā)向隨機分布過渡。現(xiàn)在已報道了10多種可轉移金屬酶: IMP21～8和VIM21～3,分布在銅綠假單胞菌、不動桿菌和腸桿菌科細菌中，地域分布上已經不再局限于日本，現(xiàn)已分布至亞洲、歐洲和美洲的多個國家。

作用

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

非法使用

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

解讀β－內酰胺酶：不得不先說說β-內酰胺類抗生素。β-內酰胺類抗生素是在牛乳生產中應用最廣泛的抗生素，用于治療牛乳腺炎和其他細菌感染性疾病。按照國家規(guī)定，使用抗生素藥物后一定時間內的乳汁，不得作為供人食用的原料。同時國家在《生鮮牛乳收購標準》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-內酰胺抗生素，其成分就是β-內酰胺酶。

β-內酰胺酶(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險未知，因此所有乳制品生產企業(yè)嚴禁在產品中添加此類物質。