【正文】 ）先天性乳糖酶缺乏，指出生時乳糖酶活性即低下或缺乏，這是一種罕見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致的暫時性的乳糖酶活性低下，常見病因如感染性腹瀉、局限性回腸炎、免疫球蛋白缺乏癥、營養(yǎng)不良等，多于機體疾病康復后恢復正常；（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，無其他影響，是最常見的一種乳糖酶缺乏，發(fā)生時間因種族和地區(qū)不同而不同，有的在嬰兒斷乳后開始發(fā)生，有的 20歲左右才開始出現，我國多發(fā)于 78 歲時發(fā)生。目前，研究人員也正在從我國寒冷地區(qū)的土樣中對低溫乳糖酶產生菌株進行篩選并且將克隆其基因到大腸埃希菌中表達，隨著研究的深入，低溫乳糖酶的工業(yè)化生產及其在各個方面的應用將會逐步實現。陳曉月等為檢測構建的枯草芽胞桿菌分泌表達載體pGPST 中啟動子和信號肽的活性，將 β半乳糖苷酶基因插入表達載體的多克3 / 37隆位點，構建含有 β半乳糖苷酶基因的重組質粒 pGPSTlacZ。 作為報告基因的應用 乳糖酶是一種常用的報告基因分子，經常與熒光素酶報告基因一起轉染細胞，被用作熒光素酶報告基因檢測的內參照，從而消除因為質粒的轉染效率不同而帶來的誤差。醫(yī)學上乳糖氫呼吸檢查被廣泛用于診斷乳糖酶缺陷，最常見的是乳糖不耐受癥狀的診斷，Oberacher M 等通過 3 個呼吸實驗說明這個呼吸測試對乳糖酶缺陷具有良好的敏感性和特異性，呼吸實驗可以簡化但時間無法縮短。2 / 37 在醫(yī)藥領域的應用乳糖酶可作為助消化類藥物，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，且對新生兒無毒害作用。其甜度與等質量分數的蔗糖相近。因此，在制作水果酸乳時不僅可減少糖的用量，而且水果的風味也會增強；用乳糖水解乳加工干酪時，可縮短凝乳時間，并使凝塊堅實，還可減少排除乳清時造成的損失，產量可增加 10%。LPH 為一條多肽鏈，有乳糖酶和根皮苷水解酶的作用位點，并通過 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、細菌、真菌、放線菌以及哺乳動物( 特別是嬰兒) 的腸道中。哺乳動物的乳糖酶活性隨年齡增長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題。該酶是通過一種從酵母菌菌種發(fā)酵制備。它是一種白色粉末，無味道，無氣味，溶解時是一種淺棕色的液體。可催化乳糖水解為半乳糖和葡萄糖，多用于乳品工業(yè)。而現在商業(yè)乳糖酶中乳糖酶的最適溫度在 37 ℃左右或者更高，但是對于乳品加工工業(yè)，許多長時間的操作工藝以及貯存和運輸均在低溫下進行，低溫乳糖酶具有中溫乳糖酶無法達到的優(yōu)越性，所以近年來成為研究的熱點。LPH 是一種腸上皮細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)酵乳制品中的應用 用乳糖水解乳制造酸乳，可以縮短乳凝固時間約 15%~20%，且由于乳酸菌生長快，菌數多，能延長酸乳的貨架期，產品黏度也較大，若水解程度較大時，甜度也增加。乳糖溶液經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的耐酸性、耐熱性，不會因為在加工過程中的高溫殺菌及人體胃酸所分解而失去其本來應有的特性，而且能有效地被雙歧桿 B 菌和乳酸桿 A 菌同時利用，因此低聚半乳糖的生產和應用也相當廣泛，特別是在日本，隨著人們越來越注重健康，低聚半乳糖將會有很大市場。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用 在載體構建中的應用 乳糖酶基因編碼的產物水解底物 Xgal，可呈現藍色，易于檢測和觀察，在構建表達載體 LacZ 基因置于啟動子下游，通過藍白斑來篩選陽性重組載體。其作為報告基因還用于研究啟動子的效能和啟動子不同位點突變對表達效能的影響。由于近年來低溫乳糖酶的研究成為熱點，乳糖酶的生產成本也將大幅降低，乳糖酶的適應性也將提高。 解決乳糖酶缺乏者食用乳制品的問題 乳制品中的乳糖需經位于小腸嚴密上皮細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入血液，稱為乳糖消化不良或乳糖吸收不良。據國家農業(yè)部統計，2022 年全國奶牛存欄達 687 萬頭牛，牛奶宗長亮增加到1229 萬噸，液態(tài)奶產量 萬噸。從 2022 年 2 到 12 月，國內消費結構，酸奶消費增長，可能與新的消費增加有關。5 / 37 生產乳糖酶的一般方法 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。 乳糖酶生產的局限性和該項目乳糖酶的優(yōu)點 生產局限性1）乳糖酶的單位產量低；2）市場銷售的乳糖酶多源于酵母，酶的耐熱性差，適用范圍窄；3）且酵母來源的乳糖酶為胞內酶，需要破碎細胞才能得到，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）具有較好的機械強度，可以攪拌或裝柱的方式下進行作用；3）可用于工業(yè)化生產，適應連續(xù)化、自動化生產 4）產物純度高、副反應少、因此產率高；5）可反復使用，提高酶利用率，降低了生產成本；6 / 376）安全性好，避免了想天然牛奶中添加外援物質，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、金屬離子及化學試劑穩(wěn)定性、Km 上均具有優(yōu)越性；8）與商業(yè)化酵母來源的乳糖酶相比，具 pH 適用范圍，熱穩(wěn)定性強等優(yōu)點。 項目綜合評價結論本項目經過充分論證和市場調研，項目產品技術含量高，知識產權明晰、生產技術先進、符合國家和當地產業(yè)政策，項目產品有較廣闊的市場前景和豐厚的投資回報。 輔助車間廢水處理、渣處理（副產品加工） 、產品倉庫、原料倉庫、材料倉庫、機修等。根據投資方與南京市政府以及浦口區(qū)高新技術開發(fā)區(qū)管理委員會協商，并經過南京市設計院的初步勘查和測量，南京浦口區(qū)高新技術開發(fā)區(qū)將在該區(qū)內提供能夠買足該項目的建設及后續(xù)生產經營的需要的土地。 北緯:32176。高新區(qū)地處長江三角洲，地勢平坦，地質結構優(yōu)良，地耐力達 1830 噸/ 平方米，海拔高度 50 米左右。其內部，各層間多為整合、或少數呈平行不整合接觸。新生代之古近紀—新近紀，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，厚可達數千米。 基礎設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之處，南京東依上海，本身又是江蘇省會，全國排名前十的城市，位置優(yōu)越，交通便利。排行榜中，南京的城市制造業(yè)經濟創(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 級旅游景點 5 個，旅游星級賓館飯店 113 家，其中五星級賓館 8 家，各類旅行社三百余家，其中10 / 37從事國際旅游業(yè)務的旅行社 27 家。 燃料動力及其他公共設施的供應本項目在浦口高新技術開發(fā)區(qū)實施，交通便利，開發(fā)區(qū)配套企業(yè)提供包括水、點、熱、燃氣等相關的生產所需，保證滿足項目建設和投產后的生產經營和生活的需求。具體工藝流程：麥芽谷物粉碎 ——蒸煮糖化——靜置冷卻——麥芽液過濾——調節(jié) pH 粉碎：麥芽的粉碎方法：采用干法粉碎法，將麥芽投進輥式粉碎機進行粉碎 蒸汽噴射液化 噴射液化法液化均勻，完全且連續(xù)化生產。 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，使其在短時間內達到滅菌溫度 130℃。將市售麥芽磨碎后，加水，于 55~60℃ 糖化 4 小時，再過濾，將濾液濃度調整為 l0~12Bx。 實驗室擴大培養(yǎng)流程畢赤酵母活化——斜面試管——一級種子培養(yǎng)——二級種子培養(yǎng) 畢赤酵母活化應先將菌體接入新鮮斜面試管進行活化，以便酵母菌處于旺盛的生活狀態(tài)。 一級種子培養(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大生產培養(yǎng)條件。 在培養(yǎng)過程中不斷補加濃麥芽汁,使得在整個培養(yǎng)過程中培養(yǎng)液保持較低的糖的質量濃度。流加氨水可以調節(jié) pH，同時提供氮源。由于酵母菌在生長代謝過程中還要產生一定熱量，故應注意加強冷卻，以保證酵母菌健壯生長。 選擇通風培養(yǎng)畢赤酵母在生長繁殖過程中需要消耗大量能量，這種能量來源主要是靠葡萄糖的有氧分解來獲得。將濾液收集到貯存罐板框壓濾機由交替排列的濾板和濾框構成一組濾室。板、框之間的濾布起密封墊片的作用。洗滌后，有時還通入壓縮空氣，除 去剩余的洗滌液。濾液不含蛋白質量高，保證連續(xù)離交進料要求。 噴霧干燥上層清液經處理后進行噴霧干燥獲得半成品干物料。干燥后的物料細粉粒和低溫濕空氣經旋風分離器分離，廢空氣由排風機排放，干燥細粉末產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。由于其獨特的流體力學特性，自吸式發(fā)酵罐有以下突出優(yōu)點：（1）氣液接觸十分良好，氣泡分散較細，氧在發(fā)酵液中的溶解速率快。（5）減少工廠發(fā)酵設備投資約 30%左右。選型：Dg=3200 mm h=Di/4=800 mm h0= 25 mm 封頭上有四個開孔： 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，現取 w= m/s ??VL/QC VL—有效反應液體積 QC—反應液循環(huán)量 QC=?（D 2D?2）W/4 D?=3047 mm噴嘴直徑的計算：提高溶氧系數，需選用良好結構及適當直徑的噴嘴，當 Re 空氣 Re 液 +250 19 / 37時，氣泡分裂細碎較好，以此為依據： Re 空氣 =V/d1v 空氣 Re 液 =V/dv 液式中：d 1—噴嘴直徑v 空氣 —空氣的運動黏度 m2/sV 液 —反應液的循環(huán)量 m3/sd—上升管的直徑，采用套筒，故需轉換面積比v 液 —反應液的運動黏度，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》P119 表 63，知 A=，故 V 空氣 = m2/min。 冷卻面積的計算：影響發(fā)酵罐冷卻面積的因素很多，諸如：不同的菌種系統、基質濃度、材質、冷卻水溫、水質、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，根據流體力學方程可得：冷卻管總截面積 S 總 =W/v=1?102 m2進水總管直徑：d 總 =(S 總 /)189。直徑高度：h= m每一圈管長：l=2h+ l 0= m 每組管子圈數 n0n0= L0/l=6 校核：F 實際 =73=21，故滿足要求。(4)操作條件：溫度為 30~40℃；壓力：進口側靠調漿罐液位壓送，出口側設備壓力為 ~ 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)連消泵一般設在車間或泵房中，進口側泵在液面之下。 兩端封頭 頂部封頭：在發(fā)酵過程中，發(fā)酵過程中，發(fā)酵液活動劇烈，易產生大量的泡沫，故在設計過程中，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，現取 w= m/s??VL/QCVL—有效反應液體積QC—反應液循環(huán)量QC=?（ D2D?2）W/4D?=1496 mm噴嘴直徑的計算：提高溶氧系數，需選用良好結構及適當直徑的噴嘴，當 Re 空氣 Re 液 +250 時，氣泡分裂細碎較好，以此為依據：Re 空氣 =V/d1v 空氣Re 液 =V/dv 液式中：d 1—噴嘴直徑v 空氣 —空氣的運動黏度 m2/sV 液 —反應液的循環(huán)量 m3/sd—上升管的直徑，采用套筒，故需轉換面積比v 液 —反應液的運動黏度，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》P119 表 63，知 A