微生物乳糖酶的特性和发展现状

人体内乳糖酶缺乏造成乳糖不耐受,对水解酶--β-半乳糖苷酶的酶源、特性、人体内的代谢进行了简要介绍,在此基础上讨论了固定化技术、基因工程技术生产乳糖酶和利用乳糖酶生产低聚糖的发展现状.     

Aspergillus niger 乳糖酶基因的克隆及序列分析

利用PCR及RT-PCR技术从黑曲霉(Aspergillus niger)菌株DL116中克隆到了乳糖酶基因组DNA,cDNA序列(GENBANK ACCESSION No.EF103141)。序列分析表明,乳糖酶基因组DNA序列长3368bp,其中含有8个内含子,cDNA编码区长2967bp,共编码988个氨基酸,氨基酸序列中共含有12个潜在的糖基化位点。并将此基因与不同来源的乳糖酶基因进行了同源性比较。     

应用融合标签技术提高乳糖酶在毕赤酵母中的分泌表达

双歧杆菌来源的乳糖酶具有催化效率高,安全性好等优点,在乳糖水解和低聚半乳糖生产等领域中应用潜力巨大。以来源于动物双岐杆菌（Bifidobacterium animalis B106）的乳糖酶基因bg42-106m为对象,将4种标签蛋白基因cherry、cbd(cellulose-binding domains)、gst(glutathione S-transferase)、mbp(maltose-binding protein)分别与bg42-106m基因连接,然后以pPIC9为载体构建融合蛋白重组表达载体,并在毕赤酵母GS115中进行诱导表达。结果表明,当融合Cherry标签蛋白基因后,可显著提高bG42-106M在毕赤酵母中的蛋白分泌表达量,培养基中乳糖酶活力可达到7.42 U/mL。与未融合标签的野生型菌株相比,乳糖酶bG42-106M的分泌表达量提高了290%。而其他3种标签蛋白没有提高bG42-106M的分泌表达量。     

来源于嗜热古细菌Pyrococcus furiosus乳糖酶基因的原核表达及酶学性质分析

以嗜热古细菌Pyrococcus furiosus的基因组DNA为模板,通过PCR克隆获得乳糖酶基因celB。将celB基因插入到表达载体pET．30a（＋）上构建原核重组表达质粒pET-celB,转化大肠杆菌B121,阳性转化子在28％下经IPTG诱导4h后进行SDS．PAGE电泳和酶活性测定,结果表明celB基因在大肠杆菌中获得高效表达,乳“糖酶基因celB表达的乳糖酶蛋白CELB分子质量约为58kDa。CELB是耐高温酶,其酶促反应最适温度为105％,在95％至110％之间热稳定性较好;pH5．0时该乳糖酶水解活力最高,在pH5．0～10．0之间,pH稳定性较好,该酶对金属离子依赖性不强。     

乳杆菌乳糖酶的基因异源表达及酶学性质分析

采用简并引物PCR和TAIL-PCR方法,从乳杆菌Lactobacillus sp. B164中克隆得到一个乳糖酶基因bg42-164。基因全长2 031 bp,编码676个氨基酸和一个终止密码子,预测分子量76 kDa,无信号肽序列。将bg42-164连接pET-30a(+)载体并转入大肠杆菌BL21(DE3),经IPTG诱导表达后可检测到乳糖酶活力。SDS-PAGE分析乳糖酶BG42-164的蛋白分子量为76 kDa,使用组氨酸标签亲和层析方法进行蛋白纯化,并对纯化的乳糖酶BG42-164进行了酶学性质分析。该酶最适反应温度为50℃,经50℃处理30 min后,剩余酶活力保留80%以上,pH 6.0时该酶的水解活力最高。牛奶水解试验表明,乳糖酶BG42-164对乳糖的水解效果良好,5 mL牛奶中添加250 U酶蛋白,在50℃条件下2 h乳糖水解率为100%。该酶温度范围宽,乳糖水解效果好,为其在低乳糖奶生产中应用奠定了理论基础。     

不同豆类乳糖酶活力的研究

从不同豆类的萌发种子中提取乳糖酶,并研究了萌发条件对乳糖酶活力的影响.结果表明:红豆乳糖酶活力最高,绿豆乳糖酶活力较高,花生和黄豆的乳糖酶活力较低.在室温条件下萌芽9 h的红豆和绿豆的乳糖酶的活力均最高,分别达7 200 U和4 550 U;在萌发过程中添加乳糖诱导剂均可提高红豆和绿豆乳糖酶的活力.     

黑曲霉乳糖酶固定化前后酶学性质比较研究

[目的]为低乳糖乳制品的工业化生产提供技术支持。[方法]以阳离子交换树脂D151为载体,采用吸附交联法对黑曲霉乳糖酶进行固定化,进而研究了固定化乳糖酶的酶学特性。[结果]固定化乳糖酶和游离酶的最适温度分别为60和70℃。在低于50℃的条件下对固定化乳糖酶和游离酶进行保温处理,酶活力没有损失;在高于50℃的条件下对固定化乳糖酶和游离酶进行保温处理,其酶活力呈现下降趋势,且固定化乳糖酶的活力下降更为迅速。固定化乳糖酶和游离酶的最适pH值分别为4．5和4．0,其pH值稳定范围分别为2．5—4．5和5．0～7．0。pH=6．5时,固定化乳糖酶和游离酶的活力分别为其最适pH值下的87．5％和3．8％。固定化乳糖酶和游离酶的半衰期分剐为24和9d。[结论]在牛奶的天然pH值下,固定化乳糖酶比游离酶更适用。     

乳糖酶的性质及其应用

描述了乳糖酶的来源、性质、生理意义以及乳糖酶在一些乳品中的应用。     

猪肠道乳糖酶的研究进展

乳糖是仔猪的主要能量来源,乳糖酶对乳糖的消化吸收起着至关重要的作用。乳糖酶缺乏导致乳糖不耐受,产生肠胃胀气、腹痛甚至腹泻等症状,严重影响着仔猪的成长。本文围绕猪乳糖酶的来源、乳糖酶缺乏与腹泻以及乳糖酶缺乏的治疗展开综述,旨在对仔猪的饲养提供一定的参考价值。     

Ca2+ Fe2+ Mg2+ Zn2+ Na+ K+对哺乳仔猪乳糖酶活力的影响

乳糖和矿质元素是哺乳仔猪十分重要的营养素,对7日龄的哺乳仔猪乳糖酶研究结果表明:哺乳仔猪乳糖酶的酶活力常数是65.825μg(ONP)/mL.m in,矿质元素钠、铁和钙能促进乳糖酶的酶活力。     

用于低乳糖牛奶生产的乳糖酶添加剂候选菌株筛选及粗酶性质研究

在低乳糖牛奶加工过程中需要高活性的低温乳糖酶作为添加剂。为此,从采集土样中分离纯化获得1株低乳糖奶加工过程中需要的高乳糖酶活性候选菌株,应用形态学和分子生物学方法,初步鉴定该菌株为动球菌属(Planococcus sp.),命名为Planococcus sp.Y。研究表明,该菌株是1株低温菌株,其最适生长温度为25℃,最佳生长pH值为7.0,所产酶为胞内酶,粗酶液的最适酸碱度和温度分别为pH7.0和25℃。     

阳离子交换树脂固定化乳糖酶的研究

[目的]以阳离子交换树脂为载体,研究黑曲霉来源乳糖酶固定化条件,以期改善乳糖酶性质,使黑曲霉乳糖酶更适于低乳糖乳的连续生产。[方法]以吸附率最高的阳离子交换树脂D151为载体,通过先吸附后交联的方法固定乳糖酶,优化固定化条件。[结果]结果表明,加酶量为50．0U／g（载体）,吸附pH值为4．0,吸附温度是25℃,吸附时间24h,交联剂戊二醛浓度为4％,交联温度是30℃,交联时间是6h,固定化效果最好。获得的固定化酶活力可达11．8U／g（载体）,固定酶回收率为37．2％。[结论]该研究为工业化利用固定化乳糖酶连续生产低乳糖乳提供了技术依据。     

乳酸克鲁维酵母乳糖酶基因在大肠杆菌中的表达及酶学性质

通过PCR扩增从乳酸克鲁维酵母基因组获得乳糖酶基因lac4,将其克隆至大肠杆菌表达载体pET-28a(+),并在大肠杆菌BL21中获得表达,酶活性达(44.78±2.84)U/mL。利用Ni-ResinHP亲和层析技术纯化该酶,SDS-PAGE分析表明,重组酶分子质量约为122ku。酶学性质研究表明,该酶最适反应温度为43℃,37℃时半衰期为30min,最适反应pH为7.0,在pH4.0～10.0范围内有良好的稳定性,Ca2+、Zn2+、Fe2+、Co2+、Mg2+、Mn2+对酶有非常明显的激活作用,比酶活性为(255.55±2.32)U/mg,酶反应常数Km为3.49mmol/L,最大反应速率vmax为4.22mmol/(min.mg)。     

阳离子交换树脂D151固定化乳糖酶研究

以吸附率最高的阳离子交换树脂D151为载体,戊二醛为交联剂,用吸附交联法对黑曲霉乳糖酶进行固定化研究,优化固定化条件,以期改善乳糖酶性质,使黑曲霉乳糖酶适于低乳糖乳的生产。结果表明:固定化酶的最适温度为60℃,比游离酶低10℃;最适pH较游离酶稍向碱性方向移动;固定化酶比游离酶热稳定性降低;固定化酶与游离酶的酸碱稳定性有较大差异。在最适温度条件下,固定化酶较游离酶而言,在牛奶天然pH条件下使用更为适宜。在pH 6.5、50℃条件下,游离酶的半衰期仅为9 d;而固定化酶在此条件下反复使用20 d,仍具有59%的残余活力。该研究为工业化利用固定化酶生产低乳糖乳提供了技术依据。     

白腐菌TP21液体培养产漆酶条件的研究

研究了碳源、氮源、各种理化因素以及培养条件对白腐菌TP21漆酶分泌的影响.结果表明:木糖和多糖作碳源、酵母膏作氮源有利于漆酶的分泌,pH在4.0～6.0的范围内对漆酶的分泌影响不大,培养温度、接种量、通气量对漆酶的分泌有较大影响,培养基中添加诱导物对漆酶的产生有促进作用,特别是玉米秸秆价格低廉,是较好的选择.