摘要：低聚半乳糖能促进人体肠道中的有益菌最大限度的发挥其功能，促进肠道蠕动，减少肠道疾病的发病率，延长肾衰竭患者的生命，降低婴幼儿在遗传方面的疾病发生率等。研究人员从驼乳样品中筛选获得一株产转糖基活性β-半乳糖苷酶的菌株，该菌株为酶法合成GOS提供了新的乳酸菌酶源，丰富了转糖基活性β-半乳糖苷酶产酶菌株的来源低聚半乳糖（Galacto-oligosaccharides，GOS）是以乳糖或半乳糖为还原性末端，通过β糖苷键连接一个或多个半乳糖单元形成的低聚糖混合物，是一种能调节肠道微生物菌群来赋予宿主健康益处的益生元。现有研究表明，GOS能促进人体肠道中的有益菌（如乳酸菌和双歧杆菌）最大限度的发挥其功能，促进肠道蠕动，减少肠道疾病的发病率，延长肾衰竭患者的生命，降低婴幼儿在遗传方面的疾病发生率等。目前，GOS具有模拟人乳寡糖的生理功效，是婴幼儿配方奶粉的重要成分。据估计，GOS全球的消费量在t/年左右，并以每年10%-20%的比例增长。目前，其获取途径十分有限，主要通过酶法合成，主要利用具有转糖基活性的β-半乳糖苷酶催化乳糖反应制得。β-半乳糖苷酶，俗称乳糖酶，具有水解乳糖、催化合成低聚半乳糖的功能。乳糖浓度、水活度、温度、pH等反应条件以及β-半乳糖苷酶本身的特性均会影响以乳糖为底物反应合成GOS的得率。不同微生物来源的β-半乳糖苷酶对转糖基反应受体的选择性也存在差异，酶源很大程度上决定了合成GOS产物的聚合度及糖苷键类型。因此，近些年来，寻找安全、高效的制备GOS的微生物新酶源成为研究的热点。石河子大学韩明明从驼乳样品中筛选获得一株产转糖基活性β-半乳糖苷酶的Lactobacilluskefiri菌株，对其产酶条件、酶学性质及以乳糖为底物合成GOS的反应条件及产物成分进行分析，结果表明该菌株在2%乳糖、1%氮源（蛋白胨、牛肉膏和酵母浸粉）及初始pH5.5的条件下，37℃培养20h产酶水平最高可达（3.8±0.02）U/mL。菌株所产β-半乳糖苷酶催化反应的温度范围较宽，45~70℃均能保持50%以上相对酶活。以g/L乳糖为底物，该酶在65℃、pH7.0条件下，反应4h生成转移二糖的得率为13.51%(w/w)，转移三糖为13.85%(w/w)，转移三糖以上的GOS为4.15%(w/w)。图1碳源对产β-半乳糖苷酶的影响注:A.以1%的葡萄糖为碳源；B.以2%的葡萄糖为碳源；C.以1%的乳糖为碳源；D.以2%的乳糖为碳源；E.以0.5%的乳糖+0.5%的葡萄糖为碳源；F.以1%的乳糖+1%的葡萄糖为碳源，以上均为质量体积比（w/v）。图4氮源对产β-半乳糖苷酶的影响注:A.以1%尿素为氮源；B.以1%硫酸铵为氮源；C.以1%蛋白胨为氮源；D.以1%牛肉膏为氮源；E.以1%酵母浸粉为氮源；F.以0.5%蛋白胨+0.5%牛肉膏为氮源；G.以0.5%蛋白胨+0.5%酵母浸粉为氮源；H.以0.5%酵母浸粉+0.5%牛肉膏为氮源；I.以0.33%蛋白胨+0.33%酵母浸粉+0.33%牛肉膏为氮源，以上均为质量体积比（w/v）。图3发酵初始ph对产β-半乳糖苷酶的影响图4发酵时间对产β-半乳糖苷酶的影响图5pH对酶活影响图6温度对酶活的影响图7不同初始乳糖浓度GOS、残留乳糖的HPLC定量分析图8不同温度GOS、残留乳糖的HPLC定量分析图9不同反应时间GOS、残留乳糖的HPLC定量分析图10转糖基反应物的HPLC分析该菌株为酶法合成GOS提供了新的乳酸菌酶源，丰富了转糖基活性β-半乳糖苷酶产酶菌株的来源，为进一步开发利用乳酸菌β-半乳糖苷酶高效合成GOS奠定基础。参考文献[1]韩明明，褚宇欣，关波等.驼乳中产转糖基活性β-半乳糖苷酶乳酸菌的筛选鉴定及其酶学特性分析[J].食品科学，，1-17.
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