摘要:β-半乳糖苷酶，又称乳糖酶。牛奶中的乳糖经乳糖酶催化后水解成葡萄糖和半乳糖，然后才能被小肠吸收。肠道乳糖酶分泌不足或断奶后缺乏此酶，会出现消化不良症状，即乳糖不耐受症。目前乳品工业中使用的乳糖酶多来自于酵母、曲霉或细菌，其缺点是不耐热，在常温下催化速度较慢，所需时间较长，鲜奶容易受到细菌污染而发生变质。因此，高温乳糖酶的研制和开发受到重视。

本论文首先从富含牛奶土壤中筛选菌株，然后通过x-gal平板进行初筛，再用ONPG法进行液体复筛。结果在x-gal平板上得到几株蓝色菌落，预示这些菌株具有β-半乳糖苷酶活性。经过测定菌体内的β-半乳糖苷酶酶性，只有一株β-半乳糖苷酶活性较高。通过对此菌株菌落形态、个体形态的观察、生理生化特征测定以及16SrDNA序列同源性分析，将其鉴定为嗜热芽孢杆菌，并命名为XG24。

对菌株产的β-半乳糖苷酶的热稳定性，最适作用温度，最适pH值，金属离子的影响进行了研究。结果表明该菌株所产酶最适反应温度和pH值分别为65℃和6.5。该酶在实验所用温度40-75℃内酶活性稳定,70℃孵育1h,残留酶活仍有80%；在pH值4.0-8.0之间酶活相对稳定。浓度为1mM的Mg2+、Fe2+、Co2+以及Mn2+离子对酶有强烈的激活作用，Hg2+、Cu2+及Ag+抑制酶活性。酶活还受到高浓度的乳糖水解产物葡萄糖和半乳糖一定的反馈抑制作用。其他糖对酶活性没有明显影响。这些酶的优良生化特性赋予了该酶在乳品工业中具有重要的应用价值。

关键词β-半乳糖苷酶；嗜热芽孢杆菌；筛选；鉴定；酶学性质

目录

摘要

Abstract

1 绪论-5

1.1 β-半乳糖苷酶的概述-5

1.2 β-半乳糖苷酶的研究进展-5

1.2.1 筛选酶活高、稳定性好的菌株以及产酶发酵条件的研究-6

1.2.2 酶的分离纯化及酶学性质研究-6

1.2.3 β-半乳糖苷酶分子生物学研究-6

1.3 β-半乳糖苷酶的应用-6

1.3.1 解决乳糖不耐受症患者食用乳制品的问题-6

1.3.2 生产低聚半乳糖-7

1.3.3 在免疫、疾病诊断及检测方面的应用-8

1.4 微生物产β-半乳糖苷酶的概况-8

1.4.1 微生物产乳糖酶的性质-8

1.4.2 高温β-半乳糖苷酶-8

1.4.3 嗜热脂肪芽抱杆菌-9

1.4.4 霉菌产生的β-半乳糖苷酶-10

1.5 本课题研究的目的和意义-10

2.1 实验材料-11

2.1.1 菌种-11

2.1.2 培养基-11

2.1.3 主要试剂及仪器-11

2.2 实验方法-13

2.2.1 菌种分离筛选方法-13

2.2.2 菌种保存-13

2.2.3 菌落的形态观察与鉴定-14

2.2.4菌种的理化性质鉴定-14

2.2.5 菌种的分子鉴定-15

2.2.6 β-半乳糖苷酶酶活力测定-16

2.2.7 β-半乳糖苷酶酶学性质测定-16

3 结果与分析-17

3.1 产β-半乳糖苷酶菌种筛选-17

3.2 菌种的鉴定-18

3.3 β-半乳糖苷酶活力酶学性质研究-20

3.3.1 β-半乳糖苷酶的热稳定性及最适作用温度-20

3.3.2 β-半乳糖苷酶的最适作用PH-21

3.3.3金属离子对β-半乳糖苷酶活力的作用-22

3.3.4不同糖对β-半乳糖苷酶酶活影响-22

致谢-24

参考文献-25