【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于基因工程与乳制品制备，具体涉及一种具有热稳定性的乳糖酶及其应用。
技术介绍
1、在乳制品行业中，乳糖是母乳和牛乳中的主要糖类成分。然而，由于部分人群存在乳糖酶(β-半乳糖苷酶，β-d-galactosido galatohydrolase)分泌量减少或活性不高的情况，导致乳糖不能被完全消化和分解，从而引发乳糖不耐受(又称乳糖酶缺乏症)，表现为非感染性腹泻。乳糖不耐受是一个全球性的健康问题，不同国家乳糖不耐受发生的高峰年龄段各异，给乳糖不耐人群的日常饮食带来了极大的不便。
2、乳糖酶(lactase)作为一种关键的消化酶，具有水解乳制品中乳糖为半乳糖和葡萄糖的功能，不仅可以有效缓解乳糖不耐症，还能增加乳制品的甜度。此外，乳糖酶的半乳糖苷转移活性还可用于生产低聚半乳糖，后者作为一种营养因子，能够促进人体肠道有效益生菌的生长，具有极高的应用价值。
3、然而，当前乳糖酶在食品行业中的广泛应用受到了其产量较低、销售价格高昂和添加成本昂贵的限制。为了克服这一技术瓶颈，研究者们开始探索利用外源基因表达系统来生产重组乳糖酶。其中，大肠杆菌(escherichia coli)由于其遗传背景清晰、生长周期短、生产效率高、易于操作且使用安全，成为了外源基因表达的首选系统。
4、尽管大肠杆菌表达系统具有诸多优势，但大多数天然蛋白包括乳糖酶在内都不耐热，这一特性使得其无法满足工业化生产的需求。因此，寻找具有热稳定性良好的乳糖酶成为了当前研究的热点，旨在为乳糖不耐人群提供更多不含乳糖的乳制品，以满足其日常饮
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供一种具有热稳定性的乳糖酶及其应用，通过基因工程手段，将豚鼠气单胞菌来源的乳糖酶基因进行异源表达，获得重组热稳定性乳糖酶，借此有助于提升其在食品领域中的应用效果。
2、本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、一种具有热稳定性的乳糖酶，所述乳糖酶的氨基酸序列如seq id no.2所示。
4、编码上述的具有热稳定性的乳糖酶的核酸分子，所述核酸分子的核苷酸序列如seq id no.1所示。
5、含有上述的核酸分子的重组载体或重组菌株。
6、上述的重组载体或重组菌株在制备乳糖酶中的应用。
7、上述的具有热稳定性的乳糖酶在制备无乳糖乳制品中的应用。
8、优选地，所述乳制品为人乳或牛乳。
9、优选地，将所述乳糖酶直接加入到乳制品中，反应温度为16℃，反应时间为8h。
10、增强上述的具有热稳定性的乳糖酶的活性的方法：向含有所述乳糖酶的制剂中加入5mm fe2+或mn2+。
11、上述的具有热稳定性的乳糖酶在制备乳糖不耐受产品中的应用。
12、本专利技术的有益效果如下：
13、(1)本专利技术采用基因工程获得一种热稳定性较强且半衰期长的新型乳糖酶aclactase31。首先，由于乳糖酶aclactase31具有显著增强的热稳定性，在45℃放置一个月仍能保持67.7％的活性，4℃条件下保存一年以上，乳糖酶aclactase31活性基本保持不变。这一热稳定性使得该酶在工业化生产过程中能够经受住高温环境的考验，从而保证了生产效率和产品质量的稳定性。这对于乳制品加工、食品加工以及其他需要高温处理的行业来说，具有极大的应用价值。其次，乳糖酶aclactase31较长的半衰期意味着该酶在催化反应过程中能够保持更长时间的活性，从而减少了酶的用量和更换频率，降低了生产成本。同时，较长的半衰期还有助于减少酶制剂在储存和运输过程中的降解和失活，进一步提高了产品的稳定性和可靠性。
14、(2)本专利技术的乳糖酶aclactase31及其催化产物在多个领域有着更广阔的应用前景。在食品保健领域，乳糖酶aclactase31能够将乳制品中的乳糖水解为半乳糖和葡萄糖(牛乳和人乳中乳糖水解率分别达到100％和95％)，为乳糖不耐人群提供了更多的饮食选择。在医药领域，半乳糖和葡萄糖作为重要的营养物质和药物成分，其需求量也在不断增加。乳糖酶aclactase31作为婴幼儿乳糖不耐受的最理想选择，其热稳定性和半衰期的提高，将使得乳糖酶制剂在婴幼儿食品中更加安全、有效和可靠。这对于保障婴幼儿的健康成长具有重要意义。
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1.一种具有热稳定性的乳糖酶，其特征在于，所述乳糖酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。
2.编码权利要求1所述的具有热稳定性的乳糖酶的核酸分子，其特征在于，所述核酸分子的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。
3.含有如权利要求2所述的核酸分子的重组载体或重组菌株。
4.权利要求3所述的重组载体或重组菌株在制备乳糖酶中的应用。
5.权利要求1所述的具有热稳定性的乳糖酶在制备无乳糖乳制品中的应用。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述乳制品为人乳或牛乳。
7.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，将所述乳糖酶直接加入到乳制品中，反应温度为16℃，反应时间为8h。
8.增强权利要求1所述的具有热稳定性的乳糖酶的活性的方法，其特征在于，向含有所述乳糖酶的制剂中加入5mM Fe2+或Mn2+。
9.权利要求1所述的具有热稳定性的乳糖酶在制备乳糖不耐受产品中的应用。
【技术特征摘要】
1.一种具有热稳定性的乳糖酶，其特征在于，所述乳糖酶的氨基酸序列如seq id no.2所示。
2.编码权利要求1所述的具有热稳定性的乳糖酶的核酸分子，其特征在于，所述核酸分子的核苷酸序列如seq id no.1所示。
3.含有如权利要求2所述的核酸分子的重组载体或重组菌株。
4.权利要求3所述的重组载体或重组菌株在制备乳糖酶中的应用。
5.权利要求1所述的具有热稳定性的乳糖酶在制备无乳糖乳...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕永梅，章晓洋，沈陆奕，茅婉洁，魏明，邵帅，余晓红，李凤伟，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：
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