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不同来源的β-半乳糖苷酶的性质介绍
2016.08.22   点击1901次

    乳糖酶(Lactase)的系统名为β-D-半乳糖苷半乳糖水解酶(β-D-galactoside galcagal-cato-hydrolase, EC.3.2.1.23),或称β-半乳糖苷酶(β-galactosidaes),乳糖酶为其商品名。是一种来源广泛且具有多种用途的酶。β-半乳糖苷酶能够催化β-半乳糖苷化合物中β-半乳糖苷键发生水解反应,将一分子乳糖水解成一分子葡萄糖和一分子半乳糖;另外乳糖酶还能还能通过转糖苷作用合成低聚半乳糖(简称GOS)。GOS能有效促进双歧杆菌增殖、分解致癌物质、改善便秘、降低血糖、抗龋齿、促进钙吸收和维生素合成等。
    β-半乳糖苷酶存在于植物尤其是杏、桃、苹果,细菌:大肠杆菌、乳酸菌等,真菌米曲霉、黑曲霉、脆壁酵母、乳酸酵母、热带假丝酵母等,放线菌以及哺乳动物特别是婴儿的肠道中。目前仅来源于微生物的β-半乳糖苷酶有工业应用价值,利用微生物发酵法制取β-半乳糖苷酶,酶源丰富,产量高,生产成本低,周期短,而且不受季节、地理位置等因素的影响。
    1、酵母菌产生的β-半乳糖苷酶
    酵母菌产生的β-半乳糖苷酶通常是胞内酶,制备纯品必须破碎细胞。该酶对酸、热较不稳定,当某些离子存在时,才有最大活性,因此不适于在工业上进行应用。但是,酵母菌容易培养,在深层培养条,件下可以大量生成β-半乳糖苷酶,这些优点掩盖了它的不足,故酵母菌产生的β-半乳糖苷酶才得以成功地进行开发。其最适 pH 值近于中性,与牛乳的天然pH 值接近,最适温度较低,适于处理牛乳和甜乳清中的乳糖。脆壁酵母和乳酸酵母(Saccharimyce lactis)是生产β-半乳糖苷酶的主要酵母菌种。
    2、霉菌产生的β-半乳糖苷酶
    霉菌产生的β-半乳糖苷酶是胞外酶,可以用固态培养,也可以采用液态深层培养来生产。在培养过程中,酶分泌到培养基中,提取较为方便。霉菌产生的 β-半乳糖苷酶较耐热、耐酸,不需要活化剂和稳定剂,稳定性较高。米曲霉产生的β-半乳糖苷酶即使在45℃高温下贮藏6个月,仍能保存其活力的93.4%。曲霉β-半乳糖苷酶的最适pH值较低,适用于面包制造时分解面团中的乳糖,有利于酵母发酵,并使制品具有良好的色泽。同时,由于它较为稳定,有很好的耐受性,比酵母β-半乳糖苷酶更适合于固定化酶的制造。目前应用较多的霉菌β-半乳糖苷酶产生菌主要是米曲霉(AsPergillus oryzae)和黑曲霉(Aspergillus niger)。
    3、细菌产生的β-半乳糖苷酶
    细菌β-半乳糖苷酶,尤其是嗜热细菌产生的酶正得到广泛的研究。到目前为止,大肠杆菌(Es-cherichia coli)产生的β-半乳糖苷酶研究得最彻底、最深入,并已大量用于生化分析中。其为胞内酶,在培养过程中不能分泌到培养基中,它的耐热性较高,这一点有利于固定化酶的制造。但因产量低及可能的毒性问题,迄今未用于工业化生产。


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