【正文】 營養(yǎng)食品，可以為人體提供蛋白質(zhì)、能量、鈣、磷和鉀等多種營養(yǎng)，促進人體健康。未被消化的乳糖在滲透壓的作用下進入腸內(nèi)被其他細菌分解代謝，會生成乳酸以及其他有機酸，導(dǎo)致消化不良和胃腸不適。幾乎所有的哺乳動物在斷奶后將失去分泌乳糖酶的能力，僅有極少數(shù)能在其腸道內(nèi)保持較高的乳糖酶活性。當(dāng)培養(yǎng)基中無誘導(dǎo)物質(zhì)時，每一細胞中雖然沒有幾個分子的β半乳糖苷酶，但一旦被誘導(dǎo)，則每一世代都能合成多達幾千個分子的酶。圖1 乳糖水解機理β半乳糖苷酶的分子540kD，為四聚體結(jié)構(gòu)。 11第3章β半乳糖苷酶酶學(xué)性質(zhì) 12 高產(chǎn)β半乳糖苷酶細菌的篩選 12 鄰硝基苯酚（ONP）標(biāo)準(zhǔn)曲線 12 菌株生長曲線測定 13 培養(yǎng)時間對菌株產(chǎn)酶能力的影響 14 接種量對菌株產(chǎn)酶能力的影響 14III pH對酶活性和穩(wěn)定性的影響 15 溫度對酶活性和穩(wěn)定性的影響 16 17第4章 酶的固定化研究 19 19 酶的固定方法 20 包埋法 20 吸附法 20 吸附法 20 20 固定化酶反應(yīng)器的類型 21(Continuous Flow Stirred Tand Reactor，CSTR) 21(Packed Bed Reactor，PBR) 22(Fluidzed Bed Reactor，F(xiàn)BR) 23(Hollow Fiber Reactor) 23 固定化乳糖酶國內(nèi)外研究進展 24 國外研究進展 24 國內(nèi)研究進展 25 β半乳糖苷酶的固定 26 包埋材料選擇 26 β半乳糖苷酶固定方法 26 固定酶活力測定 26 固定化的最適條件 27 海藻酸鈉濃度的確定 27 CaCl2濃度的確定 27 固定化時間的確定 28 28 固定化酶的酶學(xué)性質(zhì) 29 固定化酶的最適pH 29 30 固定化酶的催化反應(yīng)機理探討 30 固定化酶對反應(yīng)體系的影響 31 影響固定化酶的動力學(xué)因素 31 固定化酶保護劑的篩選 32參 考 文 獻 34致 謝 35III 第1章 緒 論第1章 緒 論 研究背景β半乳糖苷酶（βgalactosidase），全名為βD半乳糖苷水解酶（βDgalactoside galcagalcatohydrolase，），常簡稱為乳糖酶。 Mg2+ on the activity of promoting the strongest, when the concentration of 10 mmol/L, the enzyme activity of up to %, Cu2+ inhibition of enzyme activity most, a small amount of Cu2+ (1mmol/L) can inactivate the enzyme.The experiments were also βgalactosidase immobilization experiments. The lactase was immobilized on sodium alginate carrier by crosslink with glutaraldehyde. The effects of flutaraldehyde concentration, amount of the enzyme and temperature immobilization were analyzed. The reaction conditions (optimun pH and temperature) of the immobilized lactase were studied. The results show that the high recovery rate of immobilized enzyme could be obtained under the conditions of % glutaraldegyde, 4% sodium alginate and 37℃ temperature. Keyword: βgalactosidase, enzymes activity, Immobilization of enzymeI目 錄目 錄摘 要 IAbsract II目 錄 III第1章 緒論 1 研究背景 1 課題研究目的和意義 2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 2 β半乳糖苷酶的來源及其特性 4 細菌產(chǎn)生的β半乳糖苷酶 4 酵母菌產(chǎn)生的β半乳糖苷酶 4 霉菌產(chǎn)生的β半乳糖苷酶 4 β半乳糖苷酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用 5 水解牛乳和其它乳制品中的乳糖 5 生產(chǎn)低聚半乳糖(Galactooligosaccharide) 6 分析食品中乳糖含量 7 β半乳糖苷酶在制藥工業(yè)中的應(yīng)用 7 β半乳糖苷酶在酶聯(lián)免疫反應(yīng)(EIA)中的應(yīng)用 7第2章 材料和方法 8 材料 8 材料與試劑 8 儀器與設(shè)備 8 培養(yǎng)基 8 產(chǎn)β半乳糖苷酶菌的篩選 9 菌株篩選方法 9 分離純化 9 菌種生理生化鑒定 9 β半乳糖苷酶粗酶液制備 9 鄰硝基苯酚（ONP）標(biāo)準(zhǔn)曲線 9 β半乳糖苷酶酶活力測定 10 β半乳糖苷酶酶學(xué)性質(zhì) 10 菌種生長曲線測定 10 培養(yǎng)時間對菌株產(chǎn)酶能力的影響 10 接種量對菌株BGJ222產(chǎn)酶能力的影響 10 pH值對β半乳糖苷酶活力和穩(wěn)定性的影響 10 溫度對β半乳糖苷酶活力和穩(wěn)定性的影響。關(guān)鍵詞：β半乳糖苷酶 酶活性 酶的固定化IAbsractAbsractA strain isolated from soil in producing βgalactosidase of Bacillus subtilis, and strains and βgalactosidase were measured which produces. A single colony of the best growth time is 10h, the best inoculum was %, the best culture time 24h。酶促反應(yīng)特性測定結(jié)果表明，固定化后乳糖酶的穩(wěn)定性增強，最適溫度范圍較非固定化乳糖酶大，最適pH范圍與非固定化乳糖酶大致相同。研究了海藻酸鈉濃度、氯化鈣濃度、戊二醛濃度、固定化時間對酶固定化的影響，并對固定化酶酶促反應(yīng)的最適pH、溫度等進行了測定。本實驗還進行了β半乳糖苷酶的固定化實驗。摘 要摘 要從土壤中篩選出一株產(chǎn)β半乳糖苷酶的枯草芽孢桿菌，并對菌株和其產(chǎn)生的β半乳糖苷酶進行了測定。單菌落的最佳生長時間是10h，%，最佳培養(yǎng)時間24h；，最適生長溫度為37℃，酶的穩(wěn)定性較高，4h后相對酶活仍能維持85%以上；Mg2+對酶活性的促進作用最強，當(dāng)濃度為10 mmol/L時，％，Cu2+對酶活性抑制作用最強，少量Cu2+（1mmol/L）就可使酶失活。以海藻酸鈉為栽體、戊二醛為交聯(lián)劑，對乳糖酶進行固定化。結(jié)果表明，4％的海藻酸鈉，在溫度37℃、pH6~氯化鈣濃度1％、%下對乳糖酶的固定化率最高。但固定化酶珠體機械強度較差，尚待改進。 optimum pH βgalactosidase enzyme produced by this strain is , the optimum temperature is 37℃, enzyme high stability, 4h after the relative activity can be maintained above 85%。 11 不同金屬離子及離子濃度對β半乳糖苷酶的影響。一般說來，該酶有兩種催化性質(zhì)：一是催化水解反應(yīng)，將乳糖分解為葡萄糖和半乳糖；二是催化轉(zhuǎn)移反應(yīng)，在乳糖分子的半乳糖一側(cè)連接1~4個半乳糖，生成低聚半乳糖(galactooligosaccharide,GOS)；在乳糖水解產(chǎn)物半乳糖一側(cè)連接果糖，生成乳果糖（lactulose）。其結(jié)構(gòu)基因為LacZ(半乳糖苷酶)，與LacY（半乳糖苷透性酶）和LacA（半乳糖苷轉(zhuǎn)乙酰酶）共同組成乳糖操縱子，并在特異的乳糖操縱系統(tǒng)中的阻遏物、操縱基因、啟動子等的協(xié)同下，支配調(diào)節(jié)β半乳糖苷酶的合成。β半乳糖苷酶可用于治療乳糖不耐癥。乳糖酶缺乏癥人群的乳糖攝入量超過其胃腸消化能力時，就會導(dǎo)致乳糖代謝不完全?？梢?，未被消化的乳糖及有機酸的滲透作用是酸性腹瀉的誘發(fā)劑。但是由于乳糖不耐癥的存在，很多人難以食用牛奶或其他乳制品，這極大地抑制了乳品行業(yè)的發(fā)展。科研人員通過對乳糖不耐癥與乳糖攝入量關(guān)系的大量研究，發(fā)現(xiàn)乳糖的攝入量與乳糖不耐癥的嚴(yán)重程度具有直接的關(guān)系：攝入較少劑量的乳糖（少于12g或一杯牛奶）不會導(dǎo)致乳糖不耐癥，而攝入較高劑量的乳糖（20g~50g）時則會導(dǎo)致較為嚴(yán)重的乳糖不耐癥。常見的去除乳糖的方法有大豆配方和水解配方，因此開發(fā)可以分解乳糖的酶或微生物以水解配方解決乳糖不耐癥的方法成為研究的主要方向。在酸奶發(fā)酵中，向牛奶中接種保加利亞乳桿菌（Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus）和嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus）進行發(fā)酵，可分解掉牛乳中25~50%的乳糖，使牛奶中乳糖含量降至約4%。因此，乳酸菌可以廣泛用于各種乳品加工生產(chǎn)低乳糖制品。具有較高β半乳糖苷酶活性的乳酸菌能將牛奶中的乳糖分解為葡萄糖和半乳糖，這對于乳品行業(yè)的發(fā)展具有很大的應(yīng)用潛力。這些都為產(chǎn)β半乳糖苷酶的開發(fā)利用提供了潛在的發(fā)展市場。國外對β半乳糖苷酶的研究較早，許多研究工作主要集中在β半乳糖苷酶在食品