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α-半乳糖苷酶(EC 3.2.1.22)和β-半乳糖苷酶(EC 3.2.1.23)是自然界中广泛存在的两类糖苷水解酶,能从一系列化合物中释放以α-或β-键连接的D-半乳糖。利用α-半乳糖苷酶可以对半乳甘露聚糖进行酶法改性,使改性后的产品具有更多优良的性能,从而使其能够广泛的应用于食品,医药和造纸等行业。β-半乳糖苷酶则可以将乳制品中的乳糖水解为葡萄糖和半乳糖,利用微生物产的β-半乳糖苷酶生产口服剂,可以有效地缓解因不能吸收乳糖而引起的“乳糖不耐症”。本研究从嗜酸真菌Bispora sp. MEY-1中克隆到三个α-半乳糖苷酶基因和一个β-半乳糖苷酶基因,使其在毕赤酵母中进行表达并进行相关酶学性质的研究。三个α-半乳糖苷酶AgalA、AgalB和AgalC都属于27家族糖苷水解酶。AgalA和AgalC与Lachancea thermotolerans (耐热克鲁维酵母)来源的α-半乳糖苷酶相似性最高均为52%,而AgalA与AgalC两者间的氨基酸一致性仅为57.6%; AgalB则与Penicillium simplicissimum (青霉)来源的α-半乳糖苷酶有最高一致性为36%, AgalB与AgalA和AgalC的氨基酸一致性分别为24.9%和27.2%。三个重组α-半乳糖苷酶的最适pH分别为5.5、3.5和7.0,最适温度分别为55°C、55°C和45°C。AgalA、AgalB和AgalC对不同底物表现出不同的特异性: AgalA只对合成底物pNPG有降解能力,对蜜二糖、棉子糖和水苏糖等半乳寡糖均不表现其活性;而AgalB则不仅能催化pNPG、蜜二糖、水苏糖和棉子糖等小分子半乳寡糖,而且对瓜尔豆胶和角豆胶等半乳甘露聚糖也有较高的水解能力; AgalC对不同底物的特异性与AgalB类似。AgalA、AgalB和AgalC的比活分别为31.2 U/mg、581 U/mg和128.8 U/mg。AgalB与同来源的β-甘露聚糖酶Man5A协同降解瓜尔豆胶的实验结果表明: AgalB不仅能单独对瓜尔豆胶侧链的半乳糖残基进行降解,而且能与Man5A一起协同降解瓜尔豆胶。延长AgalB对侧链的作用时间,能显著地促进Man5A对主链的降解。而且随着作用温度的提高,反应速率加快,产物中的还原糖含量也随之增加。AgalA与AgalC则均不能与Man5A发生协同作用。β-半乳糖苷酶BgalA属于糖苷水解酶35家族,其最适pH为1.5,最适温度为60°C。BgalA在整个pH范围内均能保持稳定。有很好的抗胃蛋白酶和胰蛋白酶的能力。大多数金属离子对其酶活性没有显著地影响。重组酶的比活为99.5 U/mg。BgalA对ONPG和乳糖两种底物的Km值分别5.22 mM和0.31 mM, Vmax值分别为120.8μmol/(min·mg)和137.3μmol/(min·mg)。与商业化的Aspergillus oryzae来源的β-半乳糖苷酶相比, BgalA在整个模拟人工胃液条件下均能稳定的存在,且重组BgalA对牛奶中的乳糖的水解率可达85.8%,而作为对照的A. oryzae来源的β-半乳糖苷酶在动态模拟人工胃液条件下对乳糖的水解率只能达到3.5%。综合以上实验结果:α-半乳糖苷酶AgalB和β-半乳糖苷酶BgalA不仅耐酸,而且对胃蛋白酶和胰蛋白酶都有很好的抗性,具有很好的工业应用前景。本研究为其将来的工业应用打下了良好的基础。