Lysozym, ein natürlich vorkommendes antimikrobielles Enzym, spielt eine entscheidende Rolle in der angeborenen Immunität verschiedenster Organismen, darunter Menschen, Tiere und Pflanzen. Dieser Artikel beleuchtet den enzymatischen Mechanismus von Lysozym sowie dessen antibakterielle, antivirale, entzündungshemmende und immunmodulatorische Effekte. Diese Eigenschaften haben zu seiner breiten Anwendung in der Pharmaindustrie, Lebensmittelkonservierung, Veterinärmedizin, Tierernährung und Biotechnologie geführt.

Als spezialisierter Enzym-Lieferant mit Engagement für biotechnologische Innovation und Qualität bietet Creative Enzymes hochreine Lysozym-Produkte, die auf die sich wandelnden Bedürfnisse von Branchen wie Lebensmittel, Futtermittel, Pharmazeutika und Körperpflege zugeschnitten sind.

Historische Perspektive und Strukturelle Übersicht

Lysozym (EC 3.2.1.17) wurde unabhängig voneinander von Laschtschenko im Jahr 1909 und von Alexander Fleming im Jahr 1922 entdeckt. Fleming beobachtete, dass Nasensekrete und Hühnereiweiß Suspensionen von Micrococcus lysodeikticus lysierten, und prägte den Begriff „Lysozym“ für das diffundierende bakteriolytische Prinzip. 1965 lösten David Chilton Phillips und Mitarbeiter die dreidimensionale Struktur von Hühnereiweiß-Lysozym (HEWL) mit einer Auflösung von 2 Å, wobei sie ein kompaktes 129-Aminosäuren, ca. 14,7 kDa großes α/β-Protein mit fünf α-Helices und einem dreisträngigen antiparallelen β-Faltblatt aufzeigten. Das Enzym faltet sich zu einer nierenförmigen Kugel mit einer markanten, 25 Å langen aktiven Spalte, die sechs aufeinanderfolgende N-Acetyl-Hexosamin-Reste des bakteriellen Peptidoglycans (PG) aufnehmen kann.

Abbildung 1. Hühnereiweiß-Lysozym (HEWL). N-Terminus und C-Terminus sind markiert. Die im Text diskutierten aromatischen Reste sind hervorgehoben: Phe (rot), Tyr (grün), Trp (blau). Unter den Cysteinresten (gelb) bilden sich Disulfidbrücken. Tyr53, Trp62, Trp63 und Trp108 befinden sich im aktiven Zentrum des Enzyms. (Mangialardo et al., 2012)

Physikochemische Eigenschaften und Stabilität

Lysozym ist bemerkenswert stabil: Es behält seine Aktivität nach längerer Lagerung im Trockenzustand, widersteht der peptischen Verdauung und funktioniert optimal im pH-Bereich von 6,0 bis 7,0. Die Aktivität steigt mit der Temperatur bis etwa 60 °C, nimmt aber oberhalb von 65 °C rasch ab. Die Hydrochlorid-Salzform, Lysozymhydrochlorid, weist in pharmazeutischen und Lebensmittel-Formulierungen eine verbesserte Wasserlöslichkeit und Haltbarkeit auf.

Substratspezifität

Die kanonischen Substrate sind die alternierenden N-Acetylmuraminsäure- (NAM) und N-Acetyl-D-glucosamin- (NAG) Reste, die über β-(1→4)-glykosidische Bindungen im Glykanrückgrat des bakteriellen PG verbunden sind. Lysozym hydrolysiert auch Chitodextrine, die aus β-(1→4)-verknüpften NAG-Einheiten bestehen.

Katalytischer Mechanismus: Eine molekulare Analyse

Substratbindung und -verzerrung

Lysozym erkennt ein Hexasaccharid-Motiv innerhalb des PG-Strangs. Der D-Zucker an der –1-Substelle wird in eine Halbsessel-Konformation gezwungen, die der Übergangszustandsgeometrie nahekommt und die Aktivierungsenergiebarriere senkt.

Säure-Base-Katalyse

Zwei unveränderliche Carboxylate steuern die Hydrolyse:

• Glu35 (allgemeine Säure) protoniert den glykosidischen Sauerstoff und erleichtert das Abgehen der NAG-Abgangsgruppe.
• Asp52 (elektrostatischer oder nukleophiler Katalysator) stabilisiert das entstehende Oxocarbeniumion oder bildet auf einem alternativen kovalenten Weg ein kurzlebiges Glycosyl-Enzym-Intermediat.

Kinetische Isotopeneffekt-Studien und Elektrospray-Massenspektrometrie stützen sowohl ionische als auch kovalente Reaktionswege, wobei letzterer bei modifizierten Substraten bevorzugt wird.

Abbildung 2. Zwei mögliche katalytische Mechanismen für HEWL. Weg A: Koshland-Mechanismus; Weg B: Phillips-Mechanismus. R, Oligosaccharidkette; R9, Peptidylseitenkette. (Vocadlo et al., 2001)

Produktfreisetzung und Enzymumsatz

Die Hydrolyse erzeugt kürzere Muropeptide, schwächt das PG-Netzwerk und führt zur osmotischen Lyse des Bakteriums.

Antimikrobielles Spektrum und Einschränkungen

Grampositive Bakterien

Lysozym zeigt ausgeprägte Aktivität gegen grampositive Bakterien, zu denen Gattungen wie Staphylococcus, Streptococcus, Bacillus und Listeria gehören. Diese Organismen besitzen eine dicke, mehrschichtige Peptidoglycanschicht, die direkt der extrazellulären Umgebung ausgesetzt ist und somit für die katalytische Wirkung des Lysozyms leicht zugänglich ist.

Durch die enzymatische Spaltung der β(1-4)-Bindungen wird die strukturelle Integrität der bakteriellen Zellwand beeinträchtigt, was zu einem osmotischen Ungleichgewicht und schließlich zur Lyse der Zelle führt. Die Wirkung von Lysozym ist besonders während der logarithmischen Wachstumsphase der Bakterien effektiv, wenn die Zellwand umgebaut wird und die Peptidoglycanmatrix anfälliger für enzymatischen Angriff ist.

Die Wirksamkeit von Lysozym gegen grampositive Organismen bildet die Grundlage für seinen Einsatz in topischen Antiseptika, ophthalmologischen Lösungen und Konservierungsformulierungen in der Lebensmittelindustrie.

Gramnegative Bakterien

Im Gegensatz dazu sind gramnegative Bakterien wie Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa und Salmonella spp. von Natur aus widerstandsfähiger gegen Lysozym. Diese Resistenz beruht hauptsächlich auf einer äußeren Membran (OM), die die dünne Peptidoglycanschicht überlagert und als wirksame Barriere fungiert. Die OM enthält Lipopolysaccharide (LPS), Porine und Membranproteine, die das darunterliegende Peptidoglycan vor enzymatischem Abbau schützen.

Es wurden jedoch verschiedene Strategien entwickelt, um diese Barriere zu überwinden und gramnegative Bakterien für Lysozym zu sensibilisieren:

• Permeabilisierende Agenzien: Chemische Agenzien wie EDTA (ein zweiwertiger Kationen-Chelator) und milde Tenside (z. B. Triton X-100) können die äußere Membran durch Chelatbildung von Mg²⁺- und Ca²⁺-Ionen, die LPS-Moleküle stabilisieren, stören. Dadurch wird das Peptidoglycan freigelegt und Lysozym kann es angreifen und abbauen.
• Membranzerstörende Peptide: Kationische antimikrobielle Peptide (AMPs), wie Polymyxine oder Defensine, können die Wirksamkeit von Lysozym synergistisch erhöhen, indem sie die Membranintegrität beeinträchtigen, temporäre Poren bilden oder Lipiddoppelschichten destabilisieren.
• Engineerte Lysozyme: Rekombinante oder modifizierte Varianten, darunter Gänseeiweiß-Lysozym (GEWL) und Fusionsproteine mit von Bakteriophagen abgeleiteten Endolysinen, zeigen verbesserte Aktivität gegen gramnegative Pathogene. Diese Konstrukte verfügen häufig über modulare PG-Bindungsdomänen, membrantranslozierende Peptide oder kationische Erweiterungen, die das Passieren der OM erleichtern.
• Nanoträgersysteme: Die Verkapselung von Lysozym in Nanopartikeln oder Liposomen hat die Penetration in gramnegative Bakterien verbessert und bietet vielversprechende Ansätze für gezielte Abgabe und verstärkte bakterizide Effekte.

Trotz dieser Fortschritte bleibt der Einsatz von Lysozym gegen gramnegative Bakterien komplexer und erfordert in der Regel kombinierte Ansätze, um signifikante antimikrobielle Ergebnisse zu erzielen.

Abbildung 3. REM-Bilder von S. aureus und E. coli nach Exposition mit Puffer (Tris-HCl, pH 7,2, Kontrolle), HEWL-Fibril, HEWL-Oligomer und HEWL nach 6 h. Maßstabsbalken, 2 μm. (Nawaz et al., 2022)

Pilze und Viren

Obwohl sie nicht die primären Ziele sind, zeigt Lysozym eine begrenzte antifungale und antivirale Aktivität durch Mechanismen, die sich von der Peptidoglycan-Hydrolyse unterscheiden:

• Pilzpathogene: Einige Studien deuten darauf hin, dass Lysozym an Chitin oder β-Glucane in Pilzzellwänden binden kann, wodurch die Membranpermeabilität verändert oder die Nährstoffaufnahme gestört wird. Bei physiologischen Konzentrationen ist Lysozym zwar nicht fungizid, kann aber in Kombination mit anderen Wirkstoffen wie Amphotericin B oder Echinocandinen synergistische antifungale Effekte erzielen.
• Viren: Lysozym besitzt keine enzymatische Aktivität gegen Viren, kann aber die Virusreplikation indirekt durch Modulation der Wirtszellantworten, insbesondere der angeborenen Immunität, hemmen. Im Zusammenhang mit Atemwegsinfektionen wurde gezeigt, dass Lysozym die Viruslast und Entzündung in Tiermodellen reduziert, möglicherweise durch Immunaktivierung, Schleimhautschutz oder Destabilisierung der Kapside.

Diese Effekte werden weiterhin untersucht und sind zwar weniger ausgeprägt als die antibakterielle Wirkung von Lysozym, stellen aber ein wachsendes Forschungsfeld mit therapeutischem Potenzial dar.

Nicht-enzymatische antimikrobielle Wirkungen

Neben seiner katalytischen Rolle zeigt Lysozym nicht-enzymatische bakterizide Eigenschaften und erweitert damit sein antimikrobielles Repertoire:

• Membranstörung: Lysozym ist ein kationisches Protein mit positiv geladenen Resten, die elektrostatische Wechselwirkungen mit negativ geladenen bakteriellen Membranen ermöglichen. Diese Interaktionen können zu Membrandepolarisation, Porenbildung und Auslaufen zytoplasmatischer Inhalte führen, selbst bei Bakterien, die gegen die enzymatische Aktivität resistent sind.
• Lektin-ähnliche Eigenschaften: Es wurde berichtet, dass Lysozym Kohlenhydratstrukturen auf mikrobiellen Oberflächen ähnlich wie Lektine bindet. Diese Bindung kann Opsonisierung oder Agglutination fördern und so die Erkennung und Beseitigung durch phagozytierende Immunzellen unterstützen.
• Synergie mit Wirtsabwehr: Lysozym verstärkt die Wirksamkeit anderer angeborener Immunmoleküle, darunter Lactoferrin, sekretorische Phospholipase A2 und Komplementproteine. Diese Interaktionen tragen zur koordinierten antimikrobiellen Abwehr an Schleimhautoberflächen und in Phagolysosomen bei.

Breitbandanwendungen

Therapeutika und Pharmazeutika

Das therapeutische Potenzial von Lysozym erstreckt sich über zahlreiche Bereiche, entweder als Einzelwirkstoff oder in Synergie mit anderen Bioaktiva.

• Antiinfektive Therapie: Lysozym wird in orale, topische und parenterale Formulierungen zur Behandlung bakterieller Infektionen der Haut, der Atemwege und der Schleimhäute eingearbeitet. In Nasensprays und Lutschtabletten reduziert Lysozym die bakterielle Besiedlung und unterstützt die Schleimhautheilung bei Rhinosinusitis und Pharyngitis. Topische Cremes und Salben mit Lysozym werden bei leichten Verbrennungen, Akne und Dermatitis eingesetzt und bieten sowohl antimikrobielle Wirkung als auch Entzündungskontrolle. Bei gramnegativen Bakterien wird die Wirkung von Lysozym durch Kombination mit EDTA, das zweiwertige Kationen chelatiert und die äußere Bakterienmembran destabilisiert, oder mit milden Detergenzien wie Triton X-100, die den Zugang zur Peptidoglycanschicht erleichtern, verstärkt.
• Ophthalmologie: Lysozym ist ein zentrales Tränenprotein und macht etwa 30 % des gesamten Tränenproteingehalts aus, wo es zur Immunität und Homöostase der Augenoberfläche beiträgt. Rekombinantes humanes Lysozym (rhLYZ) hat in künstlichen Tränenlösungen eine ausgezeichnete Biokompatibilität gezeigt, fördert die Reparatur des Hornhautepithels, reduziert die mikrobielle Besiedlung und dämpft die okulare Entzündung. Studien zeigen, dass Lysozym-basierte Formulierungen besonders wirksam bei trockenem Auge, postoperativer Erholung und bakterieller Konjunktivitis sind, dank ihrer doppelten schmierenden und antimikrobiellen Wirkung.
• Wundversorgung: In der Dermatologie und beim Management chronischer Wunden spielt Lysozym eine doppelte Rolle als antimikrobieller und entzündungshemmender Wirkstoff. Mit Lysozym angereicherte Hydrogele, Nanofasermatten und biologisch abbaubare Verbände werden zunehmend bei diabetischen Ulzera, Dekubitus und chirurgischen Inzisionen eingesetzt. Diese Formulierungen hemmen nicht nur die Biofilmbildung durch Pathogene wie Staphylococcus aureus und Pseudomonas aeruginosa, sondern fangen auch reaktive Sauerstoffspezies (ROS) ab, reduzieren oxidativen Stress und fördern die Geweberegeneration. Einige Lysozym-basierte Verbände werden mit Silbernanopartikeln oder Hyaluronsäure kombiniert, um die Wundheilung weiter zu verbessern.
• Mundgesundheit: Aufgrund seiner natürlichen Präsenz im Speichel eignet sich Lysozym hervorragend für die Zahn- und Parodontalpflege. Es wird in Mundspülungen, Zahnpasten und Gelen eingesetzt, um Plaquebiomasse, Zahnfleischbluten und Parodontaltaschentiefe zu reduzieren. In Kombination mit Lactoferrin (eisenbindendes Protein) und Lactoperoxidase (ein Peroxidase-Enzym) zeigt Lysozym synergistische antimikrobielle Effekte, stört den bakteriellen Stoffwechsel und verbessert das Gleichgewicht der oralen Mikrobiota. Lysozym-angereicherte Mundpflegeprodukte sind besonders vorteilhaft für Patienten mit Xerostomie (Mundtrockenheit) oder während einer Strahlentherapie, bei der die natürliche Speichelabwehr beeinträchtigt ist.

Lebensmittelindustrie

• Naturkonservierungsmittel: Als E1105 unter GRAS-Status (Generally Recognized as Safe) gelistet, wird Lysozym zur Kontrolle von Verderbnis- und pathogenen Bakterien in Lebensmitteln wie Hartkäse, fermentierten Würsten, Weinen und Meeresfrüchten eingesetzt. Es ist besonders wirksam gegen Clostridium tyrobutyricum, das gasbildende Bakterium, das für „Spätblähungen“ im Käse verantwortlich ist. Um die thermische Stabilität und Abgabe zu verbessern, wird Lysozym in Chitosan-Nanopartikeln, Liposomen oder proteinbasierten Matrizen verkapselt, was eine kontrollierte Freisetzung und verlängerte Haltbarkeit ermöglicht.
• Säuglingsnahrung: Die Zugabe von rekombinantem humanem Lysozym zu Kuhmilch-basierten Formeln imitiert das antimikrobielle Profil der menschlichen Muttermilch. Klinische Studien zeigen eine verringerte Rate an Durchfallerkrankungen, enteralen Infektionen und Darmentzündungen bei Säuglingen, die Lysozym-angereicherte Formeln erhalten. Seine Zugabe unterstützt zudem die Etablierung eines schützenden Darmmikrobioms bei Neugeborenen.

Biotechnologie und Molekularbiologie

• Zelllyse-Reagenz: Lysozym wird routinemäßig eingesetzt, um die Peptidoglycanzellwand grampositiver Bakterien zu verdauen und so die Zellaufschluss in Plasmidisolierung, Proteinexpressionsstudien und Metabolomanalysen zu erleichtern. In Kombination mit DNase und RNase verhindert Lysozym eine durch Nukleinsäuren verursachte Viskosität während der Lysatpräparation und sorgt für höhere Ausbeute und Reinheit der Biomoleküle. Sein Einsatz erstreckt sich auf Automationsplattformen und Hochdurchsatzsysteme in der klinischen Diagnostik und synthetischen Biologie.
• Lysozym-basierte Endolysine: Fortschritte in der synthetischen Biologie haben zur Entwicklung chimärer Enzyme geführt, die die katalytische Domäne von Lysozym mit phagenbasierten Zellwand-Bindungsdomänen kombinieren. Diese konstruierten Endolysine zeigen bemerkenswerte bakteriolytische Effizienz gegen multiresistente Organismen wie MRSA (Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus) und VRE (Vancomycin-resistenter Enterococcus). Sie funktionieren unabhängig von traditionellen Membrandurchdringungsmechanismen und bieten einen neuartigen therapeutischen Ansatz zur Bekämpfung von Antibiotikaresistenzen.

Veterinär- und Landwirtschaftliche Nutzung

Sowohl in der Aquakultur als auch in der landwirtschaftlichen Tierhaltung unterstützt Lysozym die Tiergesundheit und Produktivität, indem es die mikrobielle Belastung ohne den Einsatz von Antibiotika reduziert.

• Aquakultur: Mit Lysozym angereicherte Futtermittel stärken die angeborene Immunität bei Garnelen, Tilapia und Karpfen und erhöhen die Widerstandsfähigkeit gegen Vibrio spp. und andere opportunistische Pathogene.
• Nutz- und Geflügeltiere: Die Ergänzung im Futter verbessert die Darmbarrierefunktion, verringert das Auftreten von Darmerkrankungen und reduziert die Abhängigkeit von antibiotischen Wachstumsförderern.
• Transgene Pflanzen: Pflanzen, die gentechnisch so verändert wurden, dass sie Lysozym (typischerweise aus Hühnereiweiß oder Bakteriophagen) exprimieren, zeigen eine erhöhte Resistenz gegen bakterielle Weichfäulekrankheiten, wie sie durch Erwinia carotovora verursacht werden. Diese biotechnologische Strategie unterstützt eine nachhaltige Landwirtschaft durch Reduzierung des Pestizideinsatzes und Verbesserung der Pflanzenresistenz.

Diagnostik und Biosensoren

Die Spezifität und katalytische Wirkung von Lysozym werden kreativ in schnellen Diagnosetechnologien genutzt.

• Kolorimetrische Biosensoren: Immobilisiertes Lysozym auf Goldnanopartikeln (AuNPs) oder Graphenoxid-Substraten ermöglicht die visuelle Detektion bakterieller Kontaminanten. Die Spaltung von Peptidoglycan löst Aggregation oder optische Veränderungen aus und dient als Indikator vor Ort.
• Elektrochemische und optische Biosensoren: Die enzymatische Reaktion von Lysozym mit bakteriellen PG erzeugt messbare elektrochemische Signale oder Fluoreszenzverschiebungen, die eine Echtzeitüberwachung von Pathogenen in klinischen Proben, Lebensmitteln und Wassersystemen ermöglichen.

Diese Sensoren werden zunehmend in ressourcenarmen Umgebungen eingesetzt, da sie kostengünstig, tragbar und schnell sind und eine Rolle in der Point-of-Care-Diagnostik, Ausbruchüberwachung und industriellen Qualitätskontrolle spielen.

Immunmodulatorische und entzündungshemmende Rollen

Die biologischen Funktionen von Lysozym gehen weit über seine bekannte bakteriolytische Aktivität hinaus. Zunehmende Evidenz belegt seine Rolle als multifunktionaler Immunmodulator, der sowohl angeborene als auch adaptive Immunantworten beeinflussen und vor entzündungsbedingten Gewebeschäden schützen kann.

• Makrophagenaktivierung und Chemotaxis: Lysozym fördert die Rekrutierung und Aktivierung von Immunzellen, insbesondere Makrophagen. Es stimuliert die Chemotaxis, lenkt diese Zellen zu Infektionsherden und steigert die phagozytische Aktivität, wodurch die Beseitigung von Pathogenen und Zelltrümmern beschleunigt wird. Damit ist Lysozym ein wichtiger Bestandteil der Frühphase der Entzündungsreaktion.
• Peptidoglycan-abgeleitete Immun-Signalisierung: Nach der Hydrolyse bakterieller Zellwände setzt Lysozym Muropeptide frei, lösliche Fragmente des Peptidoglycans. Diese Fragmente dienen als Liganden für NOD-ähnliche Rezeptoren (NOD1 und NOD2)—intrazelluläre Mustererkennungsrezeptoren, die NF-κB- und MAPK-Signalwege aktivieren, Immunzellen für eine verstärkte Entzündungsreaktion sensibilisieren und die mikrobielle Erkennung verbessern. Dieser Weg ist besonders relevant für die Darmimmunität, wo die bakterielle Erkennung mit Toleranz gegenüber der Mikrobiota ausbalanciert werden muss.
• Antioxidative Aktivität: Lysozym zeigt signifikante ROS-abfangende Fähigkeiten, insbesondere gegen Superoxidanionen (O₂^-) und Hydroxylradikale (•OH)—zwei der schädlichsten reaktiven Sauerstoffspezies, die während Entzündungen entstehen. Durch die Minderung von oxidativem Stress trägt Lysozym zur Erhaltung der Gewebeintegrität bei, insbesondere bei entzündlichen Erkrankungen wie Kolitis, Sepsis und chronischen Wunden. Seine antioxidative Wirkung wirkt zudem synergistisch mit anderen Schutzproteinen wie Glutathion und Katalase zur Aufrechterhaltung des Redoxgleichgewichts.

Zusammen positionieren diese immunologischen Funktionen Lysozym nicht nur als antimikrobiellen Effektormolekül, sondern als Brücke zwischen mikrobieller Erkennung und Immunhomöostase mit vielversprechenden Implikationen für die Behandlung von Autoimmunerkrankungen, chronischen Entzündungen und Schleimhautimmunstörungen.

Protein-Engineering und Next-Generation-Lysozyme

Durch Fortschritte im Protein-Engineering wurde Lysozym zu einer neuen Generation von Designer-Enzymen weiterentwickelt, die auf verbesserte Funktionalität, erweitertes Zielspektrum und optimierte Pharmakokinetik zugeschnitten sind. Zwei Hauptstrategien—gerichtete Evolution und rationale Konstruktion—haben eine wachsende Bibliothek von Lysozym-Varianten hervorgebracht, die für vielfältige Anwendungen optimiert sind.

• Thermostabile Varianten: Durch ortsgerichtete Mutagenese und Hochdurchsatz-Screening wurden thermostabile Lysozym-Mutanten mit Schmelztemperaturen (T₅₀) über 80 °C entwickelt. Diese robusten Varianten behalten ihre enzymatische Aktivität auch unter extremer Hitze und eignen sich für Pasteurisierungsprozesse in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, wo herkömmliche Lysozyme denaturieren würden.
• Säurestabile Mutanten: Durch rationale Konstruktion wurden Lysozyme erzeugt, die ihre Aktivität bei niedrigem pH-Wert beibehalten und so eine orale oder gastrale Verabreichung in therapeutischen Anwendungen ermöglichen. Diese säuretoleranten Varianten sind besonders vielversprechend für die Bekämpfung gastrointestinaler Pathogene, da sie die rauen Bedingungen des Magens überstehen und direkt im Darmlumen wirken können.
• Chimäre Lysine: Durch Fusion der katalytischen Domäne von Lysozym mit Zellwand-Bindungsdomänen (CBDs) aus Bakteriophagen wurden modulare chimäre Lysine geschaffen, die gezielt an Zielbakterien binden und diese lysieren. Diese konstruierten Proteine bieten Pathogenspezifität und werden als Präzisionsantibiotika gegen resistente Bakterien wie Streptococcus pneumoniae und Clostridioides difficile untersucht.
• PEGyliertes Lysozym: Die kovalente Anbindung von Polyethylenglykol (PEG)-Ketten an Lysozym verlängert dessen zirkulatorische Halbwertszeit, reduziert die Immunogenität und verbessert die Gewebepenetration. PEGylierte Lysozym-Formulierungen werden für den systemischen Einsatz, insbesondere bei Sepsis, bakterieller Pneumonie und entzündlichen Erkrankungen, evaluiert, wo eine verlängerte therapeutische Präsenz ohne Immunreaktion wünschenswert ist.

Diese bioengineerten Varianten verdeutlichen die Vielseitigkeit von Lysozym als anpassbare therapeutische Plattform und eröffnen Wege für den Einsatz in Präzisionsmedizin, Nanomedizin und Next-Generation-Antimikrobielltherapien. Mit fortschreitender Forschung könnte sich Lysozym von einem natürlich vorkommenden Enzym zu einer maßgeschneiderten molekularen Waffe gegen eine zunehmend resistente mikrobielle Welt entwickeln.

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Zusammenfassend verkörpert Lysozym die Genialität der Natur in der Wirtsabwehr: ein einziges, kleines Enzym, das eine einzige glykosidische Bindung spaltet und dennoch tiefgreifende und vielfältige Effekte ausübt. Von seiner historischen Entdeckung in Flemings Labor bis zu seiner heutigen Rolle als Eckpfeiler antimikrobieller Therapeutika, Lebensmittelkonservierung und Biotechnologie inspiriert Lysozym weiterhin Innovationen. Laufende Fortschritte im Protein-Engineering, in der Nanotechnologie und Systembiologie versprechen noch breitere Anwendungen und festigen den Status von Lysozym als beispielhaftes breitbandiges Bioprotektivum.

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