黑曲霉產(chǎn)乳糖酶的研究

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1、黑曲霉產(chǎn)乳糖酶酶學(xué)性質(zhì)研究牛奶是最接近完善的營養(yǎng)食品，它包含了人類牛長和維持健廉的一切營養(yǎng)成分，具有豐富的蛋白質(zhì)氨基酸和維牛素，是天然鈣質(zhì)的極好來源。乳糖是奶類中特有的糖類，也是車要的營養(yǎng)成分之一，該物經(jīng)小腸粘膜上皮細胞絨毛遠端刷狀緣上的乳糖酶水解成為半乳糖和葡萄糖后，才能被小腸吸收利用。乳糖酶學(xué)名半乳糖甘半乳糖水解酶，乂名半乳糖甘酶，是一種白色粉末，無味道，無嗅，溶解后是一種淺棕色液體，乳糖卿通過特定條件水解半乳糖甘鍵將乳糖水解成葡萄糖和半乳糖，易被腸道吸收。大量研究表明哺乳動物的乳糖酶活性隨年齡的増長，具有典型的主理性降低，成人乳糖酶下降的不可

2、逆受基因控制。[1]假如乳糖不被吸收，它將被排放到腸中，被腸道微牛物發(fā)酵產(chǎn)酸、產(chǎn)氣從而導(dǎo)致胃腸功能失調(diào)，并造成有價值的蛋口質(zhì)和礦物質(zhì)的損失，如鐵、鋅、鈣質(zhì)的丟失，這與小兒佝僂病和成年人的骨質(zhì)疏松癥都有關(guān)系，專家們的有關(guān)調(diào)查研究結(jié)果顯示：乳糖酶缺乏患者比正常情況下的人的骨骼結(jié)構(gòu)差，而更為嚴重的是，如果體內(nèi)缺乏乳糖酶半乳糖使得乳糖將無法被水解成為巾?糖（葡萄糖和半乳糖），而半乳糖供人體吸收、利用，能促進腦昔和粘多糖的合成從而起到促進幼兒智力發(fā)育的作用。乳糖吸收障礙不僅伴有乳糖不耐的征兆，而且還伴有食欲下降，導(dǎo)致飲食量減少、腹瀉，也導(dǎo)致一定數(shù)量己被消化的

3、食物的喪失，這些消化的食物木能夠被吸收卻沒有被吸收，包括有價值的蛋白、微生物、礦物質(zhì)和一些牛奶中的糖類、使得牛奶的利用率極低、也浪費了牛奶這種寶貴的飲食資源。乳糖不耐癥在世界范圍內(nèi)是一種多發(fā)疾病，易發(fā)人群有以下幾種情況：（1）成年人主要是由丁?遺傳原因，體內(nèi)乳糖酶從出牛一年后開始衰減。（2）是先天性疾病。嬰兒在剛出牛時腸道內(nèi)就缺乏乳糖酶活性，這將導(dǎo)致嚴亜的腸胃系統(tǒng)失調(diào)。（3）市于早產(chǎn)而造成嬰兒腸道低乳糖酶活性。（4）蛋口質(zhì)熱值吸收障礙嚴亜的兒童，其乳糖酶活性在一個時期內(nèi)會暫時消失。乳糖不耐癥發(fā)生的人種間差別：據(jù)悉，70%的成年黑人、10?15%的成

4、年口人、95%的亞洲人受乳糖不耐癥困擾。在中國，根據(jù)科研人員的研究結(jié)果，成年人飲川T乳后乳糖吸收不良的發(fā)牛率高達86.7%,不耐受指數(shù)為0.9。的吸收。乳糖酶在乳品工業(yè)中的應(yīng)用[2]在201比紀(jì)初乳糖酶在乳品工業(yè)中的潛力已為人所知，但直至20世紀(jì)60年代，當(dāng)從微生物中制取乳糖酶進入商陽化生產(chǎn)后大規(guī)模應(yīng)用乳糖酶制造低乳糖的乳制品才得以實現(xiàn)。1?制作低乳糖水解奶：乳糖酶可使低甜度和低溶解度的乳糖轉(zhuǎn)變?yōu)檩^甜的溶解度較人的單糖（葡萄糖和半乳糖）增加鮮奶的甜度，改善品質(zhì)，口感。既解決了乳糖不耐受癥，又提高了營養(yǎng)價值。2.在發(fā)酵乳品中的應(yīng)用：可加速發(fā)酵效率和反

5、應(yīng)速度，使不被一般酵母利用的乳糖因水解成衙萄糖而得以利用，增加風(fēng)味和甜度。3.在乳清產(chǎn)品中的應(yīng)川：乳清糖漿可以代替卵蛋白和蔗糖，既減少了糖的用量，又使脫鹽乳清粉在食品中的應(yīng)用量增大，還可促進發(fā)酵生色。4.在甜煉乳中的應(yīng)用：乳糖酶水解了乳糖，在濃縮時可避免乳糖的結(jié)晶現(xiàn)彖，使產(chǎn)晶細膩，改善晶質(zhì)、可持久保存。5.在奶粉中的應(yīng)用：大大提高奶粉的風(fēng)味和口感、沖調(diào)性好、適用人群廣、用途多。在奶酪屮的應(yīng)川：可提高成熟過程，提髙奶酪的品質(zhì)，不僅縮短乳酪凝固時間#而.乳酪凝固堅實減少乳酪澄清造成的損失。6.在低聚糖的牛產(chǎn)中的應(yīng)用：乳糖酶通過轉(zhuǎn)糖昔作用牛成低聚糖，低聚

6、糖對減少腸道有害毒素的產(chǎn)生，防止便秘和腹瀉，有整腸效果、抗癌、降血床、增強肝功能及促進鈣吸收等作用。乳糖酶的生產(chǎn)現(xiàn)狀乳糖酶存在于杏桃等植物以及幼小哺乳動物的小腸中，有很多微生物經(jīng)發(fā)酵可以產(chǎn)生乳糖酶，其中細菌中的乳酸菌、環(huán)狀芽抱桿菌、人腸桿菌、嗜熱鏈球菌、產(chǎn)氣腸細菌等，霉菌中的米曲每、黑曲霉、硫球曲零、黃青埶炭色曲霉等，酵母中的脆壁克魯維酵母、乳酸克魯維酵母和熱帶假絲酵母等，放線菌中的天藍色鏈菌霉都能產(chǎn)出B半乳糖背酶。[3]2002年陳衛(wèi)等將一種來源于嗜熱脂肪芽他桿菌的耐熱B?■半乳糖甘酶基因bgaB克隆至大腸桿菌并得到高效表達，酶活比酶原菌提高50

7、多倍。[4]1=1前牛產(chǎn)的乳糖卿制劑主要有3種類型：口服乳糖卿片、乳糖嗨制劑和固定化乳糖酶制劑。[5]中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院牛物技術(shù)研究所范云六院士、張偉博士、姚斌研究員等經(jīng)多年研究,運用現(xiàn)代牛物技術(shù)開發(fā)出了一種新乳糖酶，并建構(gòu)出一種具有“真核牛物反應(yīng)器”功能和特點的“工程酵母”(PichiaPastoris)此次開發(fā)成功的高效牛產(chǎn)乳糖酶，其外源新乳糖酶基因在畢赤酵母屮得到高效表達，其表達產(chǎn)物分泌于胞外，產(chǎn)量達到6g/Lo乳糖酶新基因于宿主酵母菌屮的表達產(chǎn)物乳糖酶的活性為每升3600單位，比口前國際上報道的“工程米曲霉”最高表達產(chǎn)量高出6倍;“工程畢赤酵母

8、”發(fā)酵生產(chǎn)乳糖酶蛋口占發(fā)酵液中總分泌蛋口的90%以上，雜蛋白含量很少，其水解率達80%~90%以上；解決了乳糖悔單位產(chǎn)量低