摘要:β-半乳糖苷酶，又稱乳糖酶。牛奶中的乳糖經乳糖酶催化后水解成葡萄糖和半乳糖，然后才能被小腸吸收。腸道乳糖酶分泌不足或斷奶后缺乏此酶，會出現消化不良癥狀，即乳糖不耐受癥。目前乳品工業中使用的乳糖酶多來自于酵母、曲霉或細菌，其缺點是不耐熱，在常溫下催化速度較慢，所需時間較長，鮮奶容易受到細菌污染而發生變質。因此，高溫乳糖酶的研制和開發受到重視。

本論文首先從富含牛奶土壤中篩選菌株，然后通過x-gal平板進行初篩，再用ONPG法進行液體復篩。結果在x-gal平板上得到幾株藍色菌落，預示這些菌株具有β-半乳糖苷酶活性。經過測定菌體內的β-半乳糖苷酶酶性，只有一株β-半乳糖苷酶活性較高。通過對此菌株菌落形態、個體形態的觀察、生理生化特征測定以及16SrDNA序列同源性分析，將其鑒定為嗜熱芽孢桿菌，并命名為XG24。

對菌株產的β-半乳糖苷酶的熱穩定性，最適作用溫度，最適pH值，金屬離子的影響進行了研究。結果表明該菌株所產酶最適反應溫度和pH值分別為65℃和6.5。該酶在實驗所用溫度40-75℃內酶活性穩定,70℃孵育1h,殘留酶活仍有80%；在pH值4.0-8.0之間酶活相對穩定。濃度為1mM的Mg2+、Fe2+、Co2+以及Mn2+離子對酶有強烈的激活作用，Hg2+、Cu2+及Ag+抑制酶活性。酶活還受到高濃度的乳糖水解產物葡萄糖和半乳糖一定的反饋抑制作用。其他糖對酶活性沒有明顯影響。這些酶的優良生化特性賦予了該酶在乳品工業中具有重要的應用價值。

關鍵詞β-半乳糖苷酶；嗜熱芽孢桿菌；篩選；鑒定；酶學性質

目錄

摘要

Abstract

1 緒論-5

1.1 β-半乳糖苷酶的概述-5

1.2 β-半乳糖苷酶的研究進展-5

1.2.1 篩選酶活高、穩定性好的菌株以及產酶發酵條件的研究-6

1.2.2 酶的分離純化及酶學性質研究-6

1.2.3 β-半乳糖苷酶分子生物學研究-6

1.3 β-半乳糖苷酶的應用-6

1.3.1 解決乳糖不耐受癥患者食用乳制品的問題-6

1.3.2 生產低聚半乳糖-7

1.3.3 在免疫、疾病診斷及檢測方面的應用-8

1.4 微生物產β-半乳糖苷酶的概況-8

1.4.1 微生物產乳糖酶的性質-8

1.4.2 高溫β-半乳糖苷酶-8

1.4.3 嗜熱脂肪芽抱桿菌-9

1.4.4 霉菌產生的β-半乳糖苷酶-10

1.5 本課題研究的目的和意義-10

2.1 實驗材料-11

2.1.1 菌種-11

2.1.2 培養基-11

2.1.3 主要試劑及儀器-11

2.2 實驗方法-13

2.2.1 菌種分離篩選方法-13

2.2.2 菌種保存-13

2.2.3 菌落的形態觀察與鑒定-14

2.2.4菌種的理化性質鑒定-14

2.2.5 菌種的分子鑒定-15

2.2.6 β-半乳糖苷酶酶活力測定-16

2.2.7 β-半乳糖苷酶酶學性質測定-16

3 結果與分析-17

3.1 產β-半乳糖苷酶菌種篩選-17

3.2 菌種的鑒定-18

3.3 β-半乳糖苷酶活力酶學性質研究-20

3.3.1 β-半乳糖苷酶的熱穩定性及最適作用溫度-20

3.3.2 β-半乳糖苷酶的最適作用PH-21

3.3.3金屬離子對β-半乳糖苷酶活力的作用-22

3.3.4不同糖對β-半乳糖苷酶酶活影響-22

致謝-24

參考文獻-25