酸性乳糖酶

乳糖酶又稱β-半乳糖苷酶,是哺乳動物乳汁中一種重要的營養成分。可催化乳糖水解為半乳糖和葡萄糖,多用於乳品工業。 不同微生物來源的乳糖酶的性質差別較大。乳糖酶有中性乳糖酶和酸性乳糖酶之分。

乳糖酶的來源和特徵

乳糖酶存在於植物、細菌、真菌、放線菌以及哺乳動物( 特別是嬰兒) 的腸道中。目前只有來源於微生物的乳糖酶有工業套用價值,利用微生物發酵法製取乳糖酶,具有酶源豐富、產量高、生產成本低、周期短的特點,而且不受季節、地理位置等因素的影響,不同微生物來源的乳糖酶的性質差別較大。(見表1)

表1 不同微生物來源的乳糖酶的性質

來源最適pH最適溫度 /℃分子量/ku活化金屬離子
嗜熱乳酸細菌6.2 ~ 7. 555 ~ 57530
保加利亞乳桿菌7.042~ 45*
嗜熱脂大腸埃希菌6.0 ~ 6.465215
大腸埃希菌7.240540Na + 、K +
脆壁酵母6.637201Mn2 + 、K +
乳酸酵母6.9~ 7.335135Mn2 + 、Na +
黑麴黴3.0 ~ 4.055 ~ 60124*
米麴黴5.050 ~ 5590*

注:“* ”表示尚不清楚,“-”表示沒有

從上表可以看出,黑麴黴和米麴黴發酵得到的乳糖酶最適PH在7以下,屬於酸性乳糖酶,而且在5以下,可以耐胃酸,與奶粉、母乳等同時服用一般不會被胃酸破壞。因此,在口服乳糖酶時,酸性乳糖酶具有較好的作用。而其他菌種發酵得到的乳糖酶適合PH在7左右,屬於中性乳糖酶。

乳糖

乳糖是由哺乳類動物乳腺合成的一種特殊碳水化合物,在全世界數以萬計的食物中,只有乳汁里才有乳糖的存在。乳糖的化學結構是由一個葡萄糖分子和一個半乳糖分子組成的雙糖。葡萄糖是合成乳糖的前體物質,其合成步驟是一部分葡萄糖先變為半乳糖,然後經乳糖合成酶催化,半乳糖與葡萄糖結合,形成乳糖。人體攝人乳糖以後,在消化過程中,經乳糖酶的催化,分解為葡萄糖與半乳糖。半乳糖能促進腦昔和粘多糖類的生成,對嬰兒的智力發育十分重要。乳糖本身能促進鈣的吸收,所以預防佝僂病的嬰幼兒食品,要適量添加乳糖。母乳中鈣和磷的含量雖然低於牛奶,但乳糖含量高,有利於鈣的吸收,因此母乳餵養的嬰幼兒中,患詢樓病者很少。

乳糖不耐症

乳糖不耐症是由於小腸黏膜上乳糖酶活力較低所致,乳糖得不到水解,小腸內乳糖濃度提高,使滲透壓增高,從而導致進入腸腔內水分含量提高,其產生的症狀是腹部壓力增高、氣脹、腹痛和腹瀉。

人體乳糖酶缺乏有下列幾種情況:

①很少見的先天性乳糖酶缺乏,是一種常染色質隱性遺傳性疾病,這種人在剛出生時乳糖酶活性就低下或缺乏,這會導致嚴重的腸胃功能失調,若不及時供給無乳糖食品,會有生命危險。

②繼發性乳糖酶缺乏,當小腸上皮細胞破損時會導致暫時性乳糖酶活性低下,例如,由於腸道手術,乳糖酶活性會暫時消失一個月或更長。

③原發性乳糖酶缺乏,是最常見的一種。嬰兒出生時乳糖酶活性最高,一年以後,多數人的乳糖酶活性會迅速下降,至成年期幾乎完全消失,其原因一般認為與世代形成的飲食習慣所造成的乳糖酶基因突變而不可逆關閉有關。

乳糖酶的套用

乳糖酶可作為助消化類藥物,適用於嬰兒各種消化不良症,如原發性乳糖酶缺乏,因胃障礙及缺鐵所致的幼兒慢性腹瀉、幼兒及新生兒腹瀉等,且對新生兒無毒害作用。

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