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乳糖酶

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简介
乳糖酶是一种消化酶,由人体小肠粘膜上皮刷状缘细胞分泌,可将饮食中的乳糖分解为葡萄糖和半乳糖,通过小肠上皮粘膜细胞吸收利用。对于婴幼儿来说,如果肠道内乳糖酶活性降低或分泌不足时,母乳或配方奶中的乳糖就不能被完全分解吸收,会出现乳糖不耐受的症状。
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性状
是一种白色粉末、无味道、无嗅、溶解后是一种浅棕色液体。乳糖的溶解度较低,在冷动物制品中容易析出,使得产品带有颗粒状结构。

主要作用:

是使乳糖水解为葡萄糖和半乳糖。

最适pH值:

由大肠杆菌(E.Coli)制得者为7.0~7.5;由酵母菌制得者为6.0~7.0;由霉菌制得者为5.0左右。

最适温度:

为37~50℃。在正常使用浓度下,72h内约可使74%的乳糖水解。


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生物学功能
乳糖酶可将人体内过多的乳糖分解成葡萄糖和半乳糖。葡萄糖是人体各部分代谢的能量来源,半乳糖则是人大脑和黏膜组织代谢时必需的结构糖,是婴幼儿脑发育的必要组织,与婴儿大脑的迅速成长有密切联系。再者,乳糖酶还可在人体内通过转糖苷作用生成低聚糖,这些低聚糖是一种低分子量,不粘稠的水溶性膳食纤维#它在肠道内作为增殖因子仅被双歧杆菌利用#却不会被腐败细菌利用,如此可大大减少肠道有害毒素的产生,对预防便秘和腹泻有很重要的作用。

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用途
酶制剂

使用方法:主要用于乳品工业。可使低甜度和低溶解度的乳糖转变为较甜的、溶解度较大的单糖(葡萄糖和半乳糖);使冰淇淋、浓缩乳、淡炼乳中乳糖结晶析出的可能性降低,同时增加甜度。在发酵和焙烤工业中,可使不能被一般酵母利用的乳糖因水解成葡萄糖而得以利用。有一定数量的婴儿由于肠内缺乏正常的乳糖分解酶而导致喂食牛奶后的腹泻,故欧洲不少国家常将乳糖酶和溶菌酶加入牛奶,供婴儿饮用。

用量:用于牛奶,最大使用量3000NLU/L。

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附注
水解乳糖的β-半乳糖苷键的酶。EC3.2.1.23.因为一般乳糖在试管中也能被特异性不强的β-半乳糖苷酶分解,所以乳糖酶亦称为β-半乳糖苷酶的同义词来使用。在人肠粘膜中除最适pH4.5的一般的β-半乳糖苷酶之外,还存在有作用于含半乳糖的杂寡糖的酶,和作用于乳糖的酶。第三种酶对婴儿的消化具有重要意义,如果喂给乳糖含量高的牛乳等超过了此酶的活性,则引起消化不良。特别在非洲等热带地区的婴儿断奶后乳糖酶活性下降的事例很多,这样的症状是明显的。已知遗传上有缺乏乳糖酶的人。如果给这样的人以过剩的乳糖,则未消化的乳糖进入循环系统,则会引起白内障等症状。

牛奶是一种最接近完善的营养食品,牛奶中的主要碳水化合物是乳糖,正常情况下,这些乳糖应该在人体内的乳糖酶的作用下,水解成葡萄糖和半乳糖后吸收并进入血液。但是有很多人,由于体内缺乏这种酶,饮用牛奶后常会引起对乳糖的消化不良现象,出现腹涨、肠鸣、急性腹痛甚至腹泻等症状,我们称之为乳糖不耐症。

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发生人群
乳糖不耐症在世界范围内是一种多发疾病,易发人群有以下几种情况:

(1)成年人主要是由于遗传原因,体内乳糖酶从出生一年后开始衰减。

(2)是先天性疾病。婴儿在刚出生时肠道内就缺乏乳糖酶活性,这将导致严重的肠胃系统失调。

(3)由于早产而造成婴儿肠道低乳糖酶活性。

(4)蛋白质热值吸收障碍严重的儿童,其乳糖酶活性在一个时期内会暂时消失。

(5)由于肠道手术等原因,造成肠粘膜损伤,使乳糖酶活性会暂时消失。

乳糖不耐症发生的人种间差别

据悉,70%的成年黑人、10-15%的成年白人、95%的亚洲人受乳糖不耐症困扰。

在中国,根据科研人员的研究结果,成年人饮用牛乳后乳糖吸收不良的发生率高达86.7%,不耐受指数为0.9。

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预防乳糖不耐受
少量多次摄入乳制品。即使乳糖酶缺乏个体,也可耐受少量乳类(120ml至240ml),不会出现不耐受症状。限制一天中摄入乳糖总量,一般乳糖限量为12克。少量多次食用也可减轻乳糖不耐受反应,一次食用量不超过250ml为宜。只要每次饮牛奶时能掌握合理的间隔时间和每日摄入总奶量,就可避免出现乳糖不耐受症状。请注意,婴幼牛奶过敏患者请选择羊奶或其他奶制品。

通过外援补充乳糖酶的方式,可有效解决乳糖不耐受。

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危害
导致胃肠失调,造成有价值的蛋白质和矿物质损失,甚至影响到婴幼儿的智力发育。生产低乳糖乳制品是解决乳糖不耐症问题的最有效的途径。

乳糖酶能将乳糖水解为葡萄糖和半乳糖,用于处理加工牛乳、乳清等生产低乳糖牛奶和低乳糖乳制品。用来治疗乳糖不耐受症。乳糖是牛乳中主要的糖成分,其含量约为5%左右。许多人体内缺乏乳糖酶,因此他们很难消化牛奶。由于乳糖不耐受症的普遍存在,使相当一部分人无法充分消化吸收牛乳这一天然、具有良好平衡型的食品中的营养成分,成为阻碍我国乳品工业发展的主要障碍之一,低乳糖牛奶和低乳糖制品是解决这一问题的最有效的方法,而生产低乳糖牛奶和低乳糖制品必须依赖一种高效的生物催化剂——乳糖酶。

由院士指导的研究小组,利用现代分子生物学和基因工程技术,开发了一种新型高效的乳糖酶生产技术。其有效性、热稳定性、抗逆性和广谱性均优于国外商品化生产的乳糖酶,乳糖酶的单位表达量近6克/升,是国外商品化生产的基因工程曲霉的6倍,同时,表达的乳糖酶还可自行分泌到细胞外,一举解决了乳糖酶生产过程中的单位产量低、酶后加工困难的问题。

如何利用乳糖酶解决乳糖不耐受反应

乳糖酶的生产主要有两种技术,一种是通过酵母,一种是通过基因手段。

通过酵母得出的乳糖酶,是非转基因的产品。主要有食品级和医药级两种,液体的食品级乳糖酶主要用于液体奶制品的乳糖水解。固体的医药级乳糖酶由于可以在酸性环境中保持活性,所以价格较贵,主要用于口服,国外很多保健类公司出品了多种口服片或胶囊。

乳糖不耐受反应患者可以通过选择由乳品企业直接制备好的产品,或者购买相应的口服制剂来避免乳糖不耐受反应的发生。

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