驼乳中产转糖基活性β-半乳糖苷酶乳酸菌的筛选鉴定及其酶学特性分析

分离筛选高产转糖基活性β-半乳糖苷酶的乳源微生物,为高效合成低聚半乳糖(galacto-oligosaccharides,GOS)提供新酶源。以添加5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷(X-Gal)的乳糖为碳源的乳酸细菌培养基(MRS)进行初级分离筛选,以产酶菌株粗酶液催化乳糖转糖基反应产物的薄层层析进行复筛,单因素优化最佳产酶条件和转糖基反应条件,硫酸铵分级沉淀纯化β-半乳糖苷酶并对其酶学特性进行初步分析。筛选获得产转糖基活性β-半乳糖苷酶乳酸菌20株,选择产酶水平较高、转糖基活性最强的产β-半乳糖苷酶菌株L6进行进一步研究。生理生化和分子生物学鉴定确定L6菌株为Lactobacillus kefiri。该菌株在2 g/100 mL乳糖、1 g/100 mL氮源(蛋白胨、牛肉膏和酵母浸粉)及初始pH 5.5的条件下,37℃培养20 h,产酶水平最高可达(3.81±0.02)U/mL。L6菌株所产β-半乳糖苷酶催化反应的温度范围较宽,45~70℃均能保持50%以上相对酶活力。以45 g/100 mL乳糖为底物,该酶在65℃、pH 7.0条件下,反应4 h生成转移二糖的得率为13.51%(m/m,下同),转移三糖为13.85%,转移三糖以上的GOS为4.15%。