Lüsosüüm on valk, mida leidub bioloogilistes sekretsioonides (sülg, pisarad, sperma sekretsioonid, nina lima, piim jne) ja munades (albumiin sisaldab suures koguses). See ensüüm, mille Fleming avastas 1922. aastal, teostab "huvitavat antimikroobset toimet" tänu võimele hüdrolüüsida bakteri seina moodustavaid peptidoglükaane (sõna lüsosüüm tuleneb kreeka keelest: liso = mis suurus e zimo = ensüüm). Pärast selle mehaaniliselt vastupidava struktuuri kahjustamist tõmbab bakterirakk vett, kuni see lõhkeb.
Seetõttu ei ole juhus, et lüsosüümi eritub rikkalikult kehapiirkondades, mis on kõige enam kokku puutunud patogeenidega (suuõõne, sidekesta jne). Selle immuunsuse tähtsust tõendab asjaolu, et imikutel, keda toidetakse lüsosüümivaba imiku piimaseguga, on kõhulahtisuse episoodide esinemissagedus kolm korda suurem kui rinnapiimaga toidetud imikutel (milles leiame lisaks lüsosüümile ka antikehi).
Lüsosüümi toimimiseks on optimaalne pH viis; toidusektoris kasutatakse seda ka initsiaalide E1105 all laagerdunud juustude, sealhulgas Grana Padano, säilitamiseks.