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乳糖酶
人體中的一種消化酶
基本信息
| 中文名 | 乳糖酶 |
| 外文名 | Lactase |
| 別名 | β-半乳糖苷酶（β-galactosidase） |
| 是否含防腐劑 | 否 |
| 適宜人群 | 嬰幼兒，成人 |
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簡介
乳糖酶，別名：β-半乳糖苷酶，乳糖酶能催化β-D-半乳糖苷和α-L-阿拉伯糖苷水解。其中研究最多的是催化乳糖水解，產(chǎn)物為半乳糖和葡萄糖，易被腸道吸收，水解后糖液的甜度提高。乳糖的溶解度較低，在冷動物制品中容易析出，使得產(chǎn)品帶有顆粒狀結(jié)構(gòu)。
性狀
是一種白色粉末、無味道、無嗅、溶解后是一種淺棕色液體。乳糖的溶解度較低，在冷動物制品中容易析出，使得產(chǎn)品帶有顆粒狀結(jié)構(gòu)。
最適pH值：
由大腸桿菌（E.Coli）制得者為7.0～7.5；由酵母菌制得者為6.0～7.0；由霉菌制得者為5.0左右。
最適溫度：
為37～50℃。在正常使用濃度下，72h內(nèi)約可使74%的乳糖水解。
乳糖酶
生物學(xué)功能
乳糖酶廣泛存在于動物、植物和微生物中，根據(jù)不同來源可分為胞外酶和胞內(nèi)酶。乳糖酶的主要功能將人體內(nèi)過多的乳糖分解成葡萄糖和半乳糖。葡萄糖是人體各部分代謝的能量來源，半乳糖則是人大腦和黏膜組織代謝時必需的結(jié)構(gòu)糖，是嬰幼兒腦發(fā)育的必要組織，與嬰兒大腦的迅速成長有密切聯(lián)系。再者，乳糖酶還可在人體內(nèi)通過轉(zhuǎn)糖苷作用生成低聚糖，這些低聚糖是一種低分子量，不粘稠的水溶性膳食纖維，它在腸道內(nèi)作為增殖因子僅被雙歧桿菌利用，卻不會被腐敗細(xì)菌利用，如此可大大減少腸道有害毒素的產(chǎn)生，對預(yù)防便秘和腹瀉有很重要的作用。
乳糖酶成分中對乳糖真正起水解作用的為其中的乳糖酶根皮苷水解酶(Lactace-phlorizinhydrolase，LPH)。LPH是一種腸上皮細(xì)胞微絨毛膜上的糖蛋白，最適pH為5.5～6.0，具有2種酶活性：乳糖酶(β-D-半乳糖苷半乳糖水解酶β-D-galactoside galactohydrolase)和根皮苷水解酶(糖基-N-神經(jīng)酰胺－葡糖糖水解酶)。
催化分解乳糖
乳糖酶在工業(yè)上主要用于乳制品工業(yè)，利用其水解作用分解乳制品中的乳糖，生產(chǎn)低乳糖或無乳糖乳制品，供乳糖不耐受的廣大人群食用。另外，酸性乳糖酶可以制成醫(yī)用乳糖酶制劑，或者添加到奶粉中制成特殊用途奶粉，臨床上用于癥狀性乳糖不耐受的治療，尤其是以乳制品為主要營養(yǎng)來源的嬰幼兒，乳糖酶制劑是嬰幼兒乳糖不耐受的最理想選擇。
乳糖酶的半乳糖苷的轉(zhuǎn)移作用
半乳糖在乳糖酶的轉(zhuǎn)糖苷作用下生成低聚半乳糖，利用該技術(shù)可以生產(chǎn)低聚半乳糖，目前低聚半乳糖已經(jīng)投放市場。低聚半乳糖不能被人體所吸收，但能夠被腸道內(nèi)的雙歧桿菌等益生菌所利用，促進(jìn)益生菌的增殖，是很好的益生元，又稱為雙歧因子，低聚半乳糖是唯一母乳來源的益生元。
體內(nèi)合成途徑
乳糖不耐癥
危害
對人類而言，乳糖不耐癥在很大程度上限制了人們對乳及乳制品的食用，產(chǎn)生巨大的衛(wèi)生保健支出。乳糖不耐癥造成兒童缺鈣、患軟骨體病、體重低下、身體和智力發(fā)育遲緩，成年人尤其是絕經(jīng)的中老年婦女易出現(xiàn)骨質(zhì)疏松等癥狀。對養(yǎng)殖業(yè)而言，因乳糖不耐引起的仔豬腹瀉而導(dǎo)致的仔豬死亡，造成的巨大經(jīng)濟(jì)損失也不容忽視。
由院士指導(dǎo)的研究小組，利用現(xiàn)代分子生物學(xué)和基因工程技術(shù)，開發(fā)了一種新型高效的乳糖酶生產(chǎn)技術(shù)。其有效性、熱穩(wěn)定性、抗逆性和廣譜性均優(yōu)于國外商品化生產(chǎn)的乳糖酶，乳糖酶的單位表達(dá)量近6克/升，是國外商品化生產(chǎn)的基因工程曲霉的6倍，同時，表達(dá)的乳糖酶還可自行分泌到細(xì)胞外，一舉解決了乳糖酶生產(chǎn)過程中的單位產(chǎn)量低、酶后加工困難的問題。
診斷
對于乳糖不耐癥的診斷，目前建立的方法主要是臨床上人乳糖不耐癥的診斷，其主要的有效診斷方法有以下幾種:
①空腸粘膜活檢與乳糖酶含量的測定。此方法是診斷乳糖酶缺乏最直接的方法，被譽(yù)為“金標(biāo)準(zhǔn)”。但是，因為此方法操作難度大且有創(chuàng)操作，所以很少應(yīng)用于臨床。
②糞便酸度檢測。該方法主要應(yīng)用于一些特殊患者，如嬰幼兒。正常情況下糞便為中性、弱酸或者弱堿性，在體內(nèi)乳糖酶缺乏的情況下，食用含有乳糖的食物后，糞便的酸性會增強(qiáng)，以此來篩查受檢者乳糖酶是否缺乏。
③血葡萄糖測定。受檢者攝入一定劑量乳糖后，每間隔15min測定血中葡萄糖濃度，若血糖升高較基礎(chǔ)值小于1.1mmol/L，則說明乳糖酶缺乏，因為該方法受胃排空、腸道蠕動等多種因素的影響，所以個體差異較大。另外，氫呼氣試驗(HBT)、癥狀評分血和尿半乳糖測定等方法也是臨床上用于診斷人乳糖不耐癥比較常用的方法，但關(guān)于其他動物乳糖不耐癥診斷方面的研究較少。
預(yù)防與治療
乳糖不耐受癥的治療與其臨床類型密切相關(guān)，先天性乳糖酶缺乏的嬰幼兒進(jìn)食含乳糖食物時應(yīng)同時補(bǔ)充適量的乳糖酶，繼發(fā)性乳糖不耐受首先要治療原發(fā)病和做好營養(yǎng)管理，對于先天性和繼發(fā)性乳糖不耐受導(dǎo)致的難治性腹瀉或營養(yǎng)不良，應(yīng)及時糾正水、電解質(zhì)紊亂，避免濫用抗生素，同時保持原有飲食，保證人體攝入足夠的能量。
預(yù)防方法
- 少量多次攝入乳制品。即使乳糖酶缺乏個體，也可耐受少量乳類(120ml至240ml)，不會出現(xiàn)不耐受癥狀。限制一天中攝入乳糖總量，一般乳糖限量為12克。少量多次食用也可減輕乳糖不耐受反應(yīng)，一次食用量不超過250ml為宜。只要每次飲牛奶時能掌握合理的間隔時間和每日攝入總奶量，就可避免出現(xiàn)乳糖不耐受癥狀。請注意，嬰幼牛奶過敏患者請選擇羊奶或其他奶制品。
- 通過外援補(bǔ)充乳糖酶的方式，可有效解決乳糖不耐受。
治療方法
膳食乳糖剔除療法
減少乳糖的攝入可以有效緩解乳糖不耐受，目前國內(nèi)市售的無乳糖奶粉或牛奶均不含乳糖，可以作為嬰幼兒繼發(fā)性乳糖不耐受的階段性替代飲食，但由于其熱量偏低且影響鈣、鐵、維生素等的吸收，療程不宜超過2周。對于2歲以上幼兒酸奶也是一種替代方式，酸奶中的益生菌顯示內(nèi)在的乳糖酶活性，酸奶中大部分乳糖已被水解成半乳糖和葡萄糖，可以避免發(fā)生乳糖不耐受癥狀；但國內(nèi)大部分乳兒對酸奶的接受程度并不理想，限制了其作為乳兒飲食替代的應(yīng)用。無乳糖奶粉是嬰幼兒乳糖不耐受的良好輔助治療方法，但其改變了患兒原有飲食結(jié)構(gòu)，常導(dǎo)致患兒依從性差，食欲下降。同時由于乳糖攝入減少，不利于嬰幼兒的正常生長發(fā)育，尤其是腦發(fā)育。
雙歧桿菌制劑
雙歧桿菌能夠表現(xiàn)出乳糖酶活性，有水解乳糖的功能，且能夠修復(fù)小腸黏膜上皮細(xì)胞促進(jìn)乳糖酶的分泌，減輕腹脹、腹鳴和腹瀉等臨床癥狀，可輔助治療嬰幼兒乳糖不耐受，明顯縮短療程和住院時間，推薦雙歧桿菌三聯(lián)活菌片/散劑等。
乳糖酶制劑
乳糖酶缺乏或活性低下是乳糖不耐受癥最根本的病理改變，理論上最理想的治療方法是補(bǔ)充乳糖酶制劑。結(jié)果提示在繼續(xù)原有含乳糖飲食基礎(chǔ)上同時應(yīng)用乳糖酶制劑可縮短病程、提高療效。
工業(yè)生產(chǎn)
乳糖酶的工業(yè)生產(chǎn)方法主要是微生物發(fā)酵法，目前只有來源于微生物的乳糖酶有工業(yè)應(yīng)用價值，不同微生物來源的乳糖酶的性質(zhì)差別較大。這些不同來源的乳糖酶分解乳糖的活性受pH值和溫度的影響，根據(jù)乳糖酶分解乳糖的最適宜pH值進(jìn)行分類，在酸性條件下發(fā)揮最大活性的稱為酸性乳糖酶，在中性pH值發(fā)揮最大活性的稱為中性乳糖酶。酸性乳糖酶主要用于生產(chǎn)醫(yī)用乳糖酶制劑，緩解臨床癥狀性乳糖不耐受，中性乳糖酶主要用于乳品工業(yè)制備無（低）乳糖奶粉等。
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