【正文】 ）先天性乳糖酶缺乏，指出生時(shí)乳糖酶活性即低下或缺乏，這是一種罕見(jiàn)的常染色體隱性遺傳病；（2）繼發(fā)性乳糖酶缺乏，指由于各種原因致小腸上皮損傷而導(dǎo)致的暫時(shí)性的乳糖酶活性低下，常見(jiàn)病因如感染性腹瀉、局限性回腸炎、免疫球蛋白缺乏癥、營(yíng)養(yǎng)不良等，多于機(jī)體疾病康復(fù)后恢復(fù)正常；（3）原發(fā)性乳糖酶缺乏，是由于乳糖酶活性隨年齡逐漸降低而引起的，無(wú)其他影響，是最常見(jiàn)的一種乳糖酶缺乏，發(fā)生時(shí)間因種族和地區(qū)不同而不同，有的在嬰兒斷乳后開(kāi)始發(fā)生，有的 20歲左右才開(kāi)始出現(xiàn)，我國(guó)多發(fā)于 78 歲時(shí)發(fā)生。目前，研究人員也正在從我國(guó)寒冷地區(qū)的土樣中對(duì)低溫乳糖酶產(chǎn)生菌株進(jìn)行篩選并且將克隆其基因到大腸埃希菌中表達(dá)，隨著研究的深入，低溫乳糖酶的工業(yè)化生產(chǎn)及其在各個(gè)方面的應(yīng)用將會(huì)逐步實(shí)現(xiàn)。陳曉月等為檢測(cè)構(gòu)建的枯草芽胞桿菌分泌表達(dá)載體pGPST 中啟動(dòng)子和信號(hào)肽的活性，將 β半乳糖苷酶基因插入表達(dá)載體的多克3 / 37隆位點(diǎn)，構(gòu)建含有 β半乳糖苷酶基因的重組質(zhì)粒 pGPSTlacZ。 作為報(bào)告基因的應(yīng)用 乳糖酶是一種常用的報(bào)告基因分子，經(jīng)常與熒光素酶報(bào)告基因一起轉(zhuǎn)染細(xì)胞，被用作熒光素酶報(bào)告基因檢測(cè)的內(nèi)參照，從而消除因?yàn)橘|(zhì)粒的轉(zhuǎn)染效率不同而帶來(lái)的誤差。醫(yī)學(xué)上乳糖氫呼吸檢查被廣泛用于診斷乳糖酶缺陷，最常見(jiàn)的是乳糖不耐受癥狀的診斷，Oberacher M 等通過(guò) 3 個(gè)呼吸實(shí)驗(yàn)說(shuō)明這個(gè)呼吸測(cè)試對(duì)乳糖酶缺陷具有良好的敏感性和特異性，呼吸實(shí)驗(yàn)可以簡(jiǎn)化但時(shí)間無(wú)法縮短。2 / 37 在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用乳糖酶可作為助消化類(lèi)藥物，適用于嬰兒各種消化不良癥，如原發(fā)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(duì)新生兒無(wú)毒害作用。其甜度與等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的蔗糖相近。因此，在制作水果酸乳時(shí)不僅可減少糖的用量，而且水果的風(fēng)味也會(huì)增強(qiáng)；用乳糖水解乳加工干酪時(shí)，可縮短凝乳時(shí)間，并使凝塊堅(jiān)實(shí)，還可減少排除乳清時(shí)造成的損失，產(chǎn)量可增加 10%。LPH 為一條多肽鏈，有乳糖酶和根皮苷水解酶的作用位點(diǎn)，并通過(guò) COOH 末端的一段疏水氨基酸序列連接在腸牯膜微絨毛膜表面。乳糖酶存在于植物、細(xì)菌、真菌、放線菌以及哺乳動(dòng)物( 特別是嬰兒) 的腸道中。哺乳動(dòng)物的乳糖酶活性隨年齡增長(zhǎng)具有典型的生理性降低，所以乳糖酶缺乏是廣泛存在的世界性問(wèn)題。該酶是通過(guò)一種從酵母菌菌種發(fā)酵制備。它是一種白色粉末，無(wú)味道，無(wú)氣味，溶解時(shí)是一種淺棕色的液體?？纱呋樘撬鉃榘肴樘呛推咸烟?，多用于乳品工業(yè)。而現(xiàn)在商業(yè)乳糖酶中乳糖酶的最適溫度在 37 ℃左右或者更高，但是對(duì)于乳品加工工業(yè)，許多長(zhǎng)時(shí)間的操作工藝以及貯存和運(yùn)輸均在低溫下進(jìn)行，低溫乳糖酶具有中溫乳糖酶無(wú)法達(dá)到的優(yōu)越性，所以近年來(lái)成為研究的熱點(diǎn)。LPH 是一種腸上皮細(xì)胞微絨毛膜上的糖蛋白，具有乳糖酶和根皮苷水解酶活性，最適 pH 為 ~。 發(fā)酵乳制品中的應(yīng)用 用乳糖水解乳制造酸乳，可以縮短乳凝固時(shí)間約 15%~20%，且由于乳酸菌生長(zhǎng)快，菌數(shù)多，能延長(zhǎng)酸乳的貨架期，產(chǎn)品黏度也較大，若水解程度較大時(shí)，甜度也增加。乳糖溶液經(jīng)乳糖酶水解形成半乳糖和葡萄糖的混合液，稱為半乳糖葡萄糖糖漿。低聚半乳糖具有較強(qiáng)的耐酸性、耐熱性，不會(huì)因?yàn)樵诩庸み^(guò)程中的高溫殺菌及人體胃酸所分解而失去其本來(lái)應(yīng)有的特性，而且能有效地被雙歧桿 B 菌和乳酸桿 A 菌同時(shí)利用，因此低聚半乳糖的生產(chǎn)和應(yīng)用也相當(dāng)廣泛，特別是在日本，隨著人們?cè)絹?lái)越注重健康，低聚半乳糖將會(huì)有很大市場(chǎng)。很多藥物中都含有乳糖酶，如乳糖酶凍干酵母制劑、酵母乳糖酶腸溶微囊制劑等。由此可知益生菌對(duì)于乳糖不耐受治療持續(xù)性較好 乳糖酶基因在基因工程中的應(yīng)用 在載體構(gòu)建中的應(yīng)用 乳糖酶基因編碼的產(chǎn)物水解底物 Xgal，可呈現(xiàn)藍(lán)色，易于檢測(cè)和觀察，在構(gòu)建表達(dá)載體 LacZ 基因置于啟動(dòng)子下游，通過(guò)藍(lán)白斑來(lái)篩選陽(yáng)性重組載體。其作為報(bào)告基因還用于研究啟動(dòng)子的效能和啟動(dòng)子不同位點(diǎn)突變對(duì)表達(dá)效能的影響。由于近年來(lái)低溫乳糖酶的研究成為熱點(diǎn)，乳糖酶的生產(chǎn)成本也將大幅降低，乳糖酶的適應(yīng)性也將提高。 解決乳糖酶缺乏者食用乳制品的問(wèn)題 乳制品中的乳糖需經(jīng)位于小腸嚴(yán)密上皮細(xì)胞的乳糖酶水解為半乳糖和葡萄糖后才能被集體吸收利用。食物中的乳糖進(jìn)入小腸后，由于乳糖酶的缺乏，乳糖不能被分解為單糖而吸收進(jìn)入血液，稱為乳糖消化不良或乳糖吸收不良。據(jù)國(guó)家農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計(jì)，2022 年全國(guó)奶牛存欄達(dá) 687 萬(wàn)頭牛，牛奶宗長(zhǎng)亮增加到1229 萬(wàn)噸，液態(tài)奶產(chǎn)量 萬(wàn)噸。從 2022 年 2 到 12 月，國(guó)內(nèi)消費(fèi)結(jié)構(gòu)，酸奶消費(fèi)增長(zhǎng)，可能與新的消費(fèi)增加有關(guān)。5 / 37 生產(chǎn)乳糖酶的一般方法 利用胞外酶利用絮狀釀酒酵母和黑曲霉中含有編碼分泌胞外乳糖酶的 LacA 基因構(gòu)建重組菌株，使重組釀酒酵母菌株能夠分泌可高效利用乳糖的乳糖酶。 利用胞內(nèi)酶酶水解法，即利用外源性乳糖酶將乳糖降解為易被人體吸收利用的單糖。 乳糖酶生產(chǎn)的局限性和該項(xiàng)目乳糖酶的優(yōu)點(diǎn) 生產(chǎn)局限性1）乳糖酶的單位產(chǎn)量低；2）市場(chǎng)銷(xiāo)售的乳糖酶多源于酵母，酶的耐熱性差，適用范圍窄；3）且酵母來(lái)源的乳糖酶為胞內(nèi)酶，需要破碎細(xì)胞才能得到，成本昂貴適用范圍窄，不能滿足食品和乳制品工業(yè)多方面的需要。2）具有較好的機(jī)械強(qiáng)度，可以攪拌或裝柱的方式下進(jìn)行作用；3）可用于工業(yè)化生產(chǎn)，適應(yīng)連續(xù)化、自動(dòng)化生產(chǎn) 4）產(chǎn)物純度高、副反應(yīng)少、因此產(chǎn)率高；5）可反復(fù)使用，提高酶利用率，降低了生產(chǎn)成本；6 / 376）安全性好，避免了想天然牛奶中添加外援物質(zhì)，食品安全性高7）該乳糖酶與商業(yè)化的乳糖酶相比，在比活，pH 穩(wěn)定性，pH 范圍、熱穩(wěn)定性、金屬離子及化學(xué)試劑穩(wěn)定性、Km 上均具有優(yōu)越性；8）與商業(yè)化酵母來(lái)源的乳糖酶相比，具 pH 適用范圍，熱穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。 項(xiàng)目綜合評(píng)價(jià)結(jié)論本項(xiàng)目經(jīng)過(guò)充分論證和市場(chǎng)調(diào)研，項(xiàng)目產(chǎn)品技術(shù)含量高，知識(shí)產(chǎn)權(quán)明晰、生產(chǎn)技術(shù)先進(jìn)、符合國(guó)家和當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)政策，項(xiàng)目產(chǎn)品有較廣闊的市場(chǎng)前景和豐厚的投資回報(bào)。 輔助車(chē)間廢水處理、渣處理（副產(chǎn)品加工） 、產(chǎn)品倉(cāng)庫(kù)、原料倉(cāng)庫(kù)、材料倉(cāng)庫(kù)、機(jī)修等。根據(jù)投資方與南京市政府以及浦口區(qū)高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)管理委員會(huì)協(xié)商，并經(jīng)過(guò)南京市設(shè)計(jì)院的初步勘查和測(cè)量，南京浦口區(qū)高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)將在該區(qū)內(nèi)提供能夠買(mǎi)足該項(xiàng)目的建設(shè)及后續(xù)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的需要的土地。 北緯:32176。高新區(qū)地處長(zhǎng)江三角洲，地勢(shì)平坦，地質(zhì)結(jié)構(gòu)優(yōu)良，地耐力達(dá) 1830 噸/ 平方米，海拔高度 50 米左右。其內(nèi)部，各層間多為整合、或少數(shù)呈平行不整合接觸。新生代之古近紀(jì)—新近紀(jì)，該區(qū)仍處陸相環(huán)境，形成雜色碎屑巖，夾基性火山巖堆積，以蘇北盆地為發(fā)育，厚可達(dá)數(shù)千米。 基礎(chǔ)設(shè)施條件廠址地處南京市區(qū)北部，在京滬高鐵和京滬高速途經(jīng)之處，南京東依上海，本身又是江蘇省會(huì)，全國(guó)排名前十的城市，位置優(yōu)越，交通便利。排行榜中，南京的城市制造業(yè)經(jīng)濟(jì)創(chuàng)造能力排名為第六，科技創(chuàng)新能力排名為第一，環(huán)境資源保護(hù)能力排名為第五。湖南路位于鼓樓區(qū)，主要是 1990 年代以后興起的新商業(yè)區(qū)。2022 年末，全市擁有 4A 級(jí)旅游景點(diǎn) 5 個(gè)，旅游星級(jí)賓館飯店 113 家，其中五星級(jí)賓館 8 家，各類(lèi)旅行社三百余家，其中10 / 37從事國(guó)際旅游業(yè)務(wù)的旅行社 27 家。 燃料動(dòng)力及其他公共設(shè)施的供應(yīng)本項(xiàng)目在浦口高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)實(shí)施，交通便利，開(kāi)發(fā)區(qū)配套企業(yè)提供包括水、點(diǎn)、熱、燃?xì)獾认嚓P(guān)的生產(chǎn)所需，保證滿足項(xiàng)目建設(shè)和投產(chǎn)后的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和生活的需求。具體工藝流程：麥芽谷物粉碎 ——蒸煮糖化——靜置冷卻——麥芽液過(guò)濾——調(diào)節(jié) pH 粉碎：麥芽的粉碎方法：采用干法粉碎法，將麥芽投進(jìn)輥式粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎 蒸汽噴射液化 噴射液化法液化均勻，完全且連續(xù)化生產(chǎn)。 連續(xù)滅菌將配制好的培養(yǎng)基用泵連續(xù)輸入由直接蒸汽加熱的加熱器，使其在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到滅菌溫度 130℃。將市售麥芽磨碎后，加水，于 55~60℃ 糖化 4 小時(shí)，再過(guò)濾，將濾液濃度調(diào)整為 l0~12Bx。 實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)大培養(yǎng)流程畢赤酵母活化——斜面試管——一級(jí)種子培養(yǎng)——二級(jí)種子培養(yǎng) 畢赤酵母活化應(yīng)先將菌體接入新鮮斜面試管進(jìn)行活化，以便酵母菌處于旺盛的生活狀態(tài)。 一級(jí)種子培養(yǎng)采用卡氏罐培養(yǎng)，卡氏罐培養(yǎng)基可使用酵母糖化醪，以使畢赤酵母逐漸適應(yīng)大生產(chǎn)培養(yǎng)條件。 在培養(yǎng)過(guò)程中不斷補(bǔ)加濃麥芽汁,使得在整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程中培養(yǎng)液保持較低的糖的質(zhì)量濃度。流加氨水可以調(diào)節(jié) pH，同時(shí)提供氮源。由于酵母菌在生長(zhǎng)代謝過(guò)程中還要產(chǎn)生一定熱量，故應(yīng)注意加強(qiáng)冷卻，以保證酵母菌健壯生長(zhǎng)。 選擇通風(fēng)培養(yǎng)畢赤酵母在生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中需要消耗大量能量，這種能量來(lái)源主要是靠葡萄糖的有氧分解來(lái)獲得。將濾液收集到貯存罐板框壓濾機(jī)由交替排列的濾板和濾框構(gòu)成一組濾室。板、框之間的濾布起密封墊片的作用。洗滌后，有時(shí)還通入壓縮空氣，除 去剩余的洗滌液。濾液不含蛋白質(zhì)量高，保證連續(xù)離交進(jìn)料要求。 噴霧干燥上層清液經(jīng)處理后進(jìn)行噴霧干燥獲得半成品干物料。干燥后的物料細(xì)粉粒和低溫濕空氣經(jīng)旋風(fēng)分離器分離，廢空氣由排風(fēng)機(jī)排放，干燥細(xì)粉末產(chǎn)品落下由卸料器連續(xù)排出。并將包裝好的活性干酵母、乳糖酶置于 10℃的條件下保藏。由于其獨(dú)特的流體力學(xué)特性，自吸式發(fā)酵罐有以下突出優(yōu)點(diǎn)：（1）氣液接觸十分良好，氣泡分散較細(xì)，氧在發(fā)酵液中的溶解速率快。（5）減少工廠發(fā)酵設(shè)備投資約 30%左右。選型：Dg=3200 mm h=Di/4=800 mm h0= 25 mm 封頭上有四個(gè)開(kāi)孔： a、人孔：18 / 37Φ400，選用不銹鋼，水平吊蓋（J0400990114）公稱壓力為 MPa。環(huán)流速 w=~ m/s，現(xiàn)取 w= m/s ??VL/QC VL—有效反應(yīng)液體積 QC—反應(yīng)液循環(huán)量 QC=?（D 2D?2）W/4 D?=3047 mm噴嘴直徑的計(jì)算：提高溶氧系數(shù)，需選用良好結(jié)構(gòu)及適當(dāng)直徑的噴嘴，當(dāng) Re 空氣 Re 液 +250 19 / 37時(shí)，氣泡分裂細(xì)碎較好，以此為依據(jù)： Re 空氣 =V/d1v 空氣 Re 液 =V/dv 液式中：d 1—噴嘴直徑v 空氣 —空氣的運(yùn)動(dòng)黏度 m2/sV 液 —反應(yīng)液的循環(huán)量 m3/sd—上升管的直徑，采用套筒，故需轉(zhuǎn)換面積比v 液 —反應(yīng)液的運(yùn)動(dòng)黏度，可取 106（m 2/s）空氣提升力：A=V 液 /V 空氣由上述條件知：V 液 =6 m3/min循環(huán)上升線速 w=，由《生物工藝學(xué)》P119 表 63，知 A=，故 V 空氣 = m2/min。 冷卻面積的計(jì)算：影響發(fā)酵罐冷卻面積的因素很多，諸如：不同的菌種系統(tǒng)、基質(zhì)濃度、材質(zhì)、冷卻水溫、水質(zhì)、冷卻水流速等。K)t2—冷卻水的終溫 t2=24℃t1—冷卻水的初溫 t1=20℃Q 總 =?6000?21=?105 KJ/h故：W=?10^5/ ﹛ ?(2420)﹜=31500Kg/h = Kg/s冷卻水體積流量為 1?102 m3/s，取冷卻水在豎直列管中流速 1 m/s，根據(jù)流體力學(xué)方程可得：冷卻管總截面積 S 總 =W/v=1?102 m2進(jìn)水總管直徑：d 總 =(S 總 /)189。直徑高度：h= m每一圈管長(zhǎng)：l=2h+ l 0= m 每組管子圈數(shù) n0n0= L0/l=6 校核：F 實(shí)際 =73=21，故滿足要求。(4)操作條件：溫度為 30~40℃；壓力：進(jìn)口側(cè)靠調(diào)漿罐液位壓送，出口側(cè)設(shè)備壓力為 ~ MPa；流量：最大流量 qmax=9 m3/h，最小流量 qmin=7 m3/h，正常流量=8 m3/h.22 / 37(5)連消泵一般設(shè)在車(chē)間或泵房中，進(jìn)口側(cè)泵在液面之下。 兩端封頭 頂部封頭：在發(fā)酵過(guò)程中，發(fā)酵過(guò)程中，發(fā)酵液活動(dòng)劇烈，易產(chǎn)生大量的泡沫，故在設(shè)計(jì)過(guò)程中，可局部放大頂部封頭，增大可容空間，以作緩沖作用，減少逃液量。環(huán)流速 w=~ m/s，現(xiàn)取 w= m/s??VL/QCVL—有效反應(yīng)液體積QC—反應(yīng)液循環(huán)量QC=?（ D2D?2）W/4D?=1496 mm噴嘴直徑的計(jì)算：提高溶氧系數(shù)，需選用良好結(jié)構(gòu)及適當(dāng)直徑的噴嘴，當(dāng) Re 空氣 Re 液 +250 時(shí)，氣泡分裂細(xì)碎較好，以此為依據(jù)：Re 空氣 =V/d1v 空氣Re 液 =V/dv 液式中：d 1—噴嘴直徑v 空氣 —空氣的運(yùn)動(dòng)黏度 m2/sV 液 —反應(yīng)液的循環(huán)量 m3/sd—上升管的直徑，采用套筒，故需轉(zhuǎn)換面積比v 液 —反應(yīng)液的運(yùn)動(dòng)黏度，可取 106（m 2/s）空氣提升力：A=V 液 /V 空氣由上述條件知：V 液 = m3/min循環(huán)上升線速 w= m/s，由《生物工藝學(xué)》P119 表 63，知 A