乳糖酶(Lactase)的系統(tǒng)名為β-D-半乳糖苷半乳糖水解酶(β-D-galactoside galcagal-cato-hydrolase， EC.3.2.1.23)，或稱β-半乳糖苷酶(β-galactosidaes)，乳糖酶為其商品名。是一種來源廣泛且具有多種用途的酶。β-半乳糖苷酶能夠催化β-半乳糖苷化合物中β-半乳糖苷鍵發(fā)生水解反應(yīng)，將一分子乳糖水解成一分子葡萄糖和一分子半乳糖；另外乳糖酶還能還能通過轉(zhuǎn)糖苷作用合成低聚半乳糖(簡(jiǎn)稱GOS)。GOS能有效促進(jìn)雙歧桿菌增殖、分解致癌物質(zhì)、改善便秘、降低血糖、抗齲齒、促進(jìn)鈣吸收和維生素合成等。
β-半乳糖苷酶存在于植物尤其是杏、桃、蘋果，細(xì)菌：大腸桿菌、乳酸菌等，真菌米曲霉、黑曲霉、脆壁酵母、乳酸酵母、熱帶假絲酵母等,放線菌以及哺乳動(dòng)物特別是嬰兒的腸道中。目前僅來源于微生物的β-半乳糖苷酶有工業(yè)應(yīng)用價(jià)值，利用微生物發(fā)酵法制取β-半乳糖苷酶，酶源豐富，產(chǎn)量高，生產(chǎn)成本低，周期短，而且不受季節(jié)、地理位置等因素的影響。
1、酵母菌產(chǎn)生的β-半乳糖苷酶
酵母菌產(chǎn)生的β-半乳糖苷酶通常是胞內(nèi)酶，制備純品必須破碎細(xì)胞。該酶對(duì)酸、熱較不穩(wěn)定,當(dāng)某些離子存在時(shí)，才有最大活性，因此不適于在工業(yè)上進(jìn)行應(yīng)用。但是，酵母菌容易培養(yǎng)，在深層培養(yǎng)條，件下可以大量生成β-半乳糖苷酶，這些優(yōu)點(diǎn)掩蓋了它的不足，故酵母菌產(chǎn)生的β-半乳糖苷酶才得以成功地進(jìn)行開發(fā)。其最適 pH 值近于中性，與牛乳的天然pH 值接近，最適溫度較低，適于處理牛乳和甜乳清中的乳糖。脆壁酵母和乳酸酵母(Saccharimyce lactis)是生產(chǎn)β-半乳糖苷酶的主要酵母菌種。
2、霉菌產(chǎn)生的β-半乳糖苷酶
霉菌產(chǎn)生的β-半乳糖苷酶是胞外酶，可以用固態(tài)培養(yǎng)，也可以采用液態(tài)深層培養(yǎng)來生產(chǎn)。在培養(yǎng)過程中，酶分泌到培養(yǎng)基中，提取較為方便。霉菌產(chǎn)生的 β-半乳糖苷酶較耐熱、耐酸，不需要活化劑和穩(wěn)定劑，穩(wěn)定性較高。米曲霉產(chǎn)生的β-半乳糖苷酶即使在45℃高溫下貯藏6個(gè)月，仍能保存其活力的93.4%。曲霉β-半乳糖苷酶的最適pH值較低，適用于面包制造時(shí)分解面團(tuán)中的乳糖，有利于酵母發(fā)酵，并使制品具有良好的色澤。同時(shí)，由于它較為穩(wěn)定，有很好的耐受性，比酵母β-半乳糖苷酶更適合于固定化酶的制造。目前應(yīng)用較多的霉菌β-半乳糖苷酶產(chǎn)生菌主要是米曲霉(AsPergillus oryzae)和黑曲霉(Aspergillus niger)。
3、細(xì)菌產(chǎn)生的β-半乳糖苷酶
細(xì)菌β-半乳糖苷酶，尤其是嗜熱細(xì)菌產(chǎn)生的酶正得到廣泛的研究。到目前為止，大腸桿菌(Es-cherichia coli)產(chǎn)生的β-半乳糖苷酶研究得最徹底、最深入，并已大量用于生化分析中。其為胞內(nèi)酶，在培養(yǎng)過程中不能分泌到培養(yǎng)基中，它的耐熱性較高，這一點(diǎn)有利于固定化酶的制造。但因產(chǎn)量低及可能的毒性問題，迄今未用于工業(yè)化生產(chǎn)。
