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乳糖是哺乳动物乳汁及乳制品中存在的主要碳水化合物,当人们饮用牛奶后,在消化过程中乳糖必须被β-半乳糖苷酶催化水解为半乳糖和葡萄糖才能被机体吸收利用。据报道,世界上约有十分之一的人由于体内缺乏β-半乳糖苷酶而患有乳糖不耐受症;饮用牛奶后,身体会出现腹泻、呕吐等不良反应。其中,β-半乳糖苷酶具有很大的商业利用情景,性质优良的β-半乳糖苷酶在生产生活中具有重要的实用价值。β-半乳糖苷酶属于糖苷水解酶的一种,广泛存在于自然界中。根据氨基酸序列的相似性,将β-半乳糖苷酶归入五种糖苷水解酶(Glycoside hydrolases,GH)家族,包括1、2、35、42和59家族。其中,部分β-半乳糖苷酶除了具有水解活性以外,还具有转糖基活性。目前,对β-半乳糖苷酶的研究较多,但尚未有来源于动物胃肠道且具有转糖基活性的β-半乳糖苷酶报道,以及很少有报道具有耐盐性的β-半乳糖苷酶;由于β-半乳糖苷酶被广泛应用于食品工业、医学和生化分析等邻域,耐盐与否与其运用前景息息相关。本论文研究的β-半乳糖苷酶来源于滇金丝猴粪便微生物宏基因组DNA,通过PCR克隆得到基因galRBM201、galRBM202、galRBM2013和galRBM2015,配合pEASY-E2载体和宿主Escherichia coli BL21(DE3)菌种构建原核表达系统,分别对其进行异源表达和纯化,并对纯化后的重组酶galRBM201、galRBM202、galRBM2013和galRBM2015进行酶学性质研究,结果表明:(1)重组酶galRBM201最适pH为5.0,在pH 4.0-7.0之间仍能保持70%及其以上的活性,在pH 5.0-8.0的范围内具有良好的稳定性;最适温度为45℃,37℃和45℃下具有良好的稳定性;大多数金属离子和化学试剂对该酶的活性都具有激活作用;其耐盐性较强,当反应环境中有适当浓度的NaCl或是经一定浓度范围内的NaCl处理后,能明显提高酶的活力。(2)重组酶galRBM202最适pH为7.0,在pH 7.0-9.0之间仍能保持70%及其以上的活性;在pH 5.0-7.0的范围内具有良好的稳定性;该酶温度稳定性良好,最适温度为45℃,55℃处理1 h后还具有45%以上的活性;大多数金属离子和化学试剂对该酶的活性都具有激活作用;该酶具有良好的耐盐性,经一定浓度范围内的NaCl处理后,酶的活力明显提高。(3)重组酶galRBM2013最适pH为7.0,在pH 7.0-9.0之间仍能保持70%及其以上的活性;最适温度为45℃,在37℃、45℃、50℃和55℃下稳定性良好;1 mM的β-mercaptoethanol、Mg2+、Fe2+对该酶的活性具有明显的激活作用;该酶具有良好的耐盐性,且一定浓度范围内的NaCl处理能提高酶的活力。(4)重组酶galRBM2015最适pH为8.0,在pH 7.0-9.0之间仍能保持70%及其以上的活性;galRBM2015受pH的激活作用较强,在pH 5.0-10.0的范围内处理1 h后,酶活均在100%以上,其中pH 10处理1h后,相对酶活达到180%以上;最适温度为45℃,50℃和55℃下稳定性良好;1 mM的β-mercaptoethanol、Mg2+、Mn2+对该酶的活性具有明显的激活作用;该酶具备一定的耐盐性,当反应环境中有2 M的NaCl存在时,仍具有55%的活性。TLC检测结果表明,重组酶galRBM201、galRBM202、galRBM2013和galRBM2015除了能将乳糖水解为半乳糖和葡萄糖以外,还具有转糖基活性;为此,本研究获得的β-半乳糖苷酶不仅能很好的水解乳清、干酪和牛乳(pH 5.0-7.0),而其在具有盐溶液的反应中能发挥良好的反应潜能,较适应β-半乳糖苷酶的广泛用途。