[发明专利]一种β-半乳糖苷酶及其在乳糖降解中的应用

说明书

本发明涉及一种β‑半乳糖苷酶及其在乳糖降解中的应用。所述β‑半乳糖苷酶氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。本发明的β‑半乳糖苷酶Gal39为结构与功能新颖的乳糖水解酶，其氨基酸序列与已有性质报道的β‑半乳糖苷酶序列相似度仅为79.28％，是一个新酶。本发明所述的β‑半乳糖苷酶产量可达366.2U/mL,最适反应温度为40℃，最适反应PH为7.5。本发明所述的β‑半乳糖苷酶具有耐热性，在60℃下孵育1小时仍保持56.2％的酶活性。本发明所述的β‑半乳糖苷酶产量大，稳定性好，具有优良的工业化应用潜质。

技术领域

本发明涉及一种β-半乳糖苷酶及其在乳糖降解中的应用，属于生物技术领域。

背景技术

β-半乳糖苷酶(EC3.2.1.23，乳糖酶)是水解β-D-半乳糖苷键产生游离D-半乳糖的活性酶。其作为一种重要的医用酶，广泛存在于微生物和动植物中。β-半乳糖苷酶还可以用于制造低聚半乳糖(具有半乳糖残基的低聚糖)，同时可以作为乳糖不耐症的潜在治疗选择。

现已知米曲霉(Aspergillus oryzae)、乳酸克鲁维酵母(Kluyveromyceslactis)、马克斯克鲁维酵母(K.marxinus)和细菌环状芽孢杆菌(Bacillus circulans)等微生物可产生β-半乳糖苷酶。其中，来自环状芽孢杆菌的β-半乳糖苷酶(专利文献1，非专利文献1)是能够用乳糖生成低聚半乳糖的酶，是工业上制造低聚半乳糖的重要的酶(例如，以“BIOLACTA”的商品名销售β-半乳糖苷酶制剂)。

专利文献

专利文献1：国际公开第2010/140435号小册子

非专利文献

非专利文献1：Song,J.；Abe,K.；Imanaka,H.；Imamura,K.；Minoda,M.；Yamaguchi,S.；Nakanishi,K.Causes of the production of multiple forms ofβ-galactosidaseby Bacillus circulans.Bioscience,biotechnology,and biochemistry 2011,75,268-278,doi:10.1271/bbb.100574.

在工业上，向底物乳糖添加乳糖酶，通常需要加热进行。在酶反应中，为了提高底物的溶解度以及抑制杂菌的生长，提高反应温度是一种简单易行的方法。目前，报道的糖苷酶活力较低且耐热性有待提高，严重限制了其工业化应用前景。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种新型β-半乳糖苷酶Gal39及其制备方法。本发明的β-半乳糖苷酶Gal39为结构与功能新颖的乳糖水解酶，其氨基酸序列与已有性质报道的β-半乳糖苷酶序列相似度仅为79.28％，是一个新酶。本发明所述β-半乳糖苷酶Gal39最适反应温度为40℃，最适反应pH为7.5；其具有耐热性，在60℃下孵育1小时仍可保持56.2％的活性，利于提高底物的溶解度以及防止杂菌污染。该酶产量大，是用于制造低聚半乳糖的理想选择。

一方面，本发明提供一种新型β-半乳糖苷酶Gal39，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。

SEQ ID NO.1：