文档介绍：产乳糖酶酵母的诱变与筛选

(理学院应用化学系应用化学专业许惜丹)
(学号:1999141201)

内容提要:本文对乳酸克鲁维酵母的四株菌株( 编号:1772,1773,1774,1775)
进行筛选,选出高产菌株 1775,其 E/OD(单位生物量的产酶能力)为 ;以 1775 为发
出菌株,经紫外线处理,获得一株产量较高且稳定的菌株 1775-uv-7,其 E/OD 为 ,比原
始菌株提高了倍;对 1775-uv-7 进行亚硝基胍诱变处理,从突变菌株中获得一株高产菌
株 1775-uN-5,其 E/OD 值为 ,比原始菌株提高了倍。
关键词:乳酸克鲁维酵母,乳糖酶,诱变,筛选
教师点评:乳糖酶国内只有浙江大学医学院等几个单位在研究,十几年来,仍然处于实
验室阶段,和不能相提并论,其关键问题在于产酶菌种的产酶能力、生产工
艺条件以及两者的结合。该论文能以 Kluyveromyces lactis 为出发菌株,进行紫外和亚硝基
胍诱变,是属于在正确的道路上前进了一步;并在乳糖酶的测定方法上作了改进。该论文数
据重复性高,体现了实际工作量;数据充分合理,逻辑性强,推理正确;经诱变后菌种产酶
能力提高了倍,成绩显著。(点评教师:蒲一涛副教授)

1. 前言
乳糖酶即β-D-半乳糖苷酶(),是一类催化特殊类型的糖苷键,β-半乳糖苷类
化合物中β-半乳糖苷键发生水解断裂的酶[1]。这种酶能将乳糖水解为半乳糖和葡萄糖。
乳糖是牛乳中唯一的碳水化合物,含量约 5 %。六十年代以来,科学家们相继发现人体
中普遍缺乏乳糖酶,摄入牛乳后,乳糖直接进入肠道,易引起腹鸣、腹胀、腹痛、腹泻等所
谓的乳糖不耐受症。
乳清为干酪和干酪素生产的主要副产品。少部分作了饲料,大部分则排放到了自然界。
由于乳清的 BOD 值非常高(甜乳清为 34000,酸乳清为 42000),造成了严重的环境污染[2]。
此外,大量乳清排放到大自然也是资源的极大浪费。
将乳糖酶制成口服药剂,可以将乳糖转化,有效地防止乳糖不耐受症。利用乳糖酶对乳
清进行脱盐、脱色、脱蛋白,可以制造出甜度柔和、具有乳香味的食品糖浆[3]。
对乳品工业而言,乳糖酶的研究迫在眉睫,最基础的工作是乳糖酶产酶菌株的选育及酶
活力的提高。自然界的生物(包括细菌、霉菌和酵母以及动植物)中都存在着乳糖酶,但从商
业观点和安全性考虑,酵母乳糖酶最适合于降解牛乳中的乳糖。为此,我们对乳酸克鲁维酵
母的四株菌株进行研究。
乳糖酶在乳品工业中的应用[4]
牛乳含有多种营养成分,是一种营养素比较完善的食品,其中含有 5%的乳糖。乳糖是
一种由半乳糖和葡萄糖通过 beta-1,4 糖苷键构成的双糖,它的甜度在甜味糖中最小,溶解
度也最低,在肠道中那难被消化吸收。许多儿童和成人因体内缺乏能够分解乳糖的乳糖酶,
饮食牛乳后常会引起消化不良,严重者会引起腹泻、呕吐、腹痛和腹胀等不适应症(又称乳
糖不耐受)。乳糖酶的应用可以很好地解决这一问题。
(1)制造乳糖水解乳
所有的哺乳动物,尤其是人,在出生后肠道里具有乳糖酶活力,但断奶后其他食物逐渐
代替母乳,乳糖酶的活性也逐渐减小,甚至无乳糖酶产生,因而引起乳糖不耐受。乳糖水解
乳是乳糖不耐受患者的最佳食品。
乳糖水解乳除用于乳糖不适应症者外,在乳品加工中还有以下几个方面的作用:
在浓缩乳制品中的应用:一些浓缩乳制品如甜炼乳,由于乳糖易结晶往往造成产品不合
格,若在加工中添加 25%-30%的乳糖水解乳,不但可以防止结晶现象,还可以增加产品的
甜度,减少蔗糖用量。
在发酵乳制品中的应用:用乳糖水解乳制造酸乳时,可以缩短凝固的时间约 15%-20%,
由于乳酸菌生长快、菌数多,可延长酸乳的货架寿命。用于加工干酪时,不仅缩短乳酪的凝
固时间,而且乳酪凝固坚实,减少乳酪澄清时造成的损失,降低成本。
(2)用于牛乳加工干酪和酸乳制品
(3)乳清糖浆和半乳糖葡萄糖浆的制造及应用
乳清糖浆的制造及应用乳清是加工干酪及干酪素的副产品,世界年生产量约 9*107T
其中一半用于生产乳糖和乳清蛋白,其余一半当废水排放,不仅造成浪费,而且污染环境。
乳清中含有乳清蛋白、乳糖、矿物质和维生素等营养成分,其中乳清蛋白是完全蛋白质。用
乳糖酶水解乳清,使其中的乳糖水解成半乳糖和葡萄糖,甜度达到蔗糖甜度的 65%-80%,
溶解度增加 3-4 倍,称为乳清糖浆。
乳清糖浆可以代替卵蛋白和蔗糖,用于面包、月饼、蛋糕、乳脂糖和乳脂软糖的加工,