文 献 综 述

1. β-半乳糖苷酶概述

1.1 β-半乳糖苷酶的概念

β-半乳糖苷酶(β-galactosidase，EC3.2.1.23)学名是β-D-半乳糖苷半乳糖水解酶, 商品名乳糖酶^[1],是一类能够将乳糖水解成为半乳糖和葡萄糖的酶, 因此可以用来降低乳制品中的乳糖含量，提高乳制品的可消化性。β-半乳糖苷酶同时还具有半乳糖苷转移作用，可用于生产低聚半乳糖，从而被广泛应用于益生菌食品生产中^[2-3]。

1.2 β-半乳糖苷酶的来源

β-半乳糖苷酶存在于植物，细菌，真菌，放线菌以及哺乳动物的肠道中心。其中细菌中的乳酸菌、大肠杆菌、嗜热链球菌、产气肠细菌等; 霉菌中的米曲霉、黑曲霉、炭色曲霉等; 酵母中的脆壁克鲁维酵母和热带假丝酵母等; 放线菌中的天蓝色链霉菌等都可以产β-半乳糖昔酶。因此目前只有来源于微生物发酵产生的β-半乳糖苷酶有一定的工业应用价值，利用微生物发酵法制取β-半乳糖苷酶，具有酶源丰富，生产成本低，产量高，而且不受地理位置、季节等一些因素的影响等一些优点[4]。

1.3 β-半乳糖苷酶的催化机制

相关研究表明，β-半乳糖苷酶的活性位点有两个功能团：Cys中的巯基和His中的咪唑基对β-半乳糖苷酶水解乳糖起十分重要的作用。巯基可以作为广义酸使半乳糖苷的氧原子发生质子化，而咪唑基可作为亲核试剂进攻半乳糖分子C1位的亲核中心，而形成1个含碳氢键的共价中间体。被切割下咪唑基后，巯基阴离子从水分子中获取1个H ，带负电荷的底物进攻酶活性中心半乳糖基的C1位从而形成产物[5]。还有一些研究认为β-半乳糖苷酶的催化机制与溶菌酶类似：即有一基团作为碳提供一个质子给糖苷键的氧原子, 另一带负电的基团可能通过形成过渡态的共价键来稳定中间过渡物糖苷上带正电的碳原子。当半乳糖苷的受体为水时，发生的是水解；当受体为其它的糖或醇时，则发生转半乳糖苷作用；如受体为乳糖，则可以生成三糖的低聚半乳糖[6]。

2. β-半乳糖苷酶的应用

2.1 β-半乳糖苷酶在食品行业中的应用