溶菌酶是一种碱性球蛋白，分子中碱性氨基酸，酰胺残基和芳香族胺酸的比例较高，酶的活动中心是天冬氨酸和谷氨酸。
溶菌酶是一种专门作用于微生物细胞壁的水解酶，称胞壁质酶，或者是N-乙酰胞壁质聚糖水解酶。它专一的作用于肽多糖分子中N-乙酰胞壁酸与N-乙酰氨基葡萄糖之间的β-14键，从而破坏细菌的细胞壁，使之松弛而失去对细胞的保护作用，最终使细菌溶解死亡。也可以直接破坏革兰氏阳性菌的细胞壁而达到杀菌的作用，主要是因为革兰氏阳性菌的细胞壁主要由胞壁质和磷酸脂组成，其中胞壁质是由杂多糖和多肽组成的糖蛋白，这种多糖就是由N-乙酰胞壁酸与N-乙酰氨基葡萄糖之间的β-14键连接的，对这些革兰氏阴性菌，如艾希肠杆菌，伤寒沙门氏菌，也会受到溶菌酶的破坏。
溶菌酶是母乳中能保护婴儿免遭病毒感染的一种有效成分，它能通过消化道保持其活性状态，还可以使婴儿肠道中大肠杆菌减少，促进双歧杆菌的增加，还可以促进蛋白质的消化吸收。
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