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随着人们生活水平提高,牛奶等奶制品逐渐进入人们的饮食生活中。它们为人类提供丰富的蛋白质、维生素以及微量元素,为人类健康提供营养保证。然而,有些人群在饮用牛奶或者奶制品过程中会发生肠鸣、腹胀、腹痛、排气、不适、腹泻等乳糖不耐受症症状。由此乳糖不耐受症患者就不能直接食用各类鲜奶制品,为其生活带来诸多不便。一般将乳糖不耐受症分为先天性乳糖不耐受症、原发性乳糖不耐受症(又称成人型β-半乳糖苷酶缺乏)、继发性乳糖不耐受症三类。根据病因不同,其治疗方法也不尽相同。一般采用两种方法治疗乳糖不耐受症,首先是改进饮食习惯,可以通过每天摄入一定量乳糖,并逐步增加乳糖的摄入量,再配合其他不含乳糖食物摄入,这样可以使乳糖不耐受症患者的症状得到一定缓解。其次是生产低乳糖的乳制品,一般采用酶法及机械超滤法去除或破坏牛乳中乳糖。其中第一种方法简单易行,但不能从根本上解决问题；而第二种方法可以避免乳糖的大量摄入,能有效解决乳糖不耐受症。本研究以第二种方法为启迪,寻找能够分解乳糖微生物。一般能够产生β-半乳糖苷酶的微生物均能够降低乳制品中乳糖含量。通过微生物纯培养法结合X-gal实验,筛选产β-半乳糖苷酶的乳酸菌。本研究通过基因工程技术手段对β-半乳糖苷酶基因进行克隆与表达,研究其酶学性质以及产酶条件,从而在不同层面探寻解决乳糖不耐受症的方法。本研究以云南省个旧,建水,绿春,红河,元阳,开远等地区采集豆豉样品,运用微生物纯培养技术对样品中乳酸菌进行筛选,同时通过X-gal显色培养, 最终筛选产β-半乳糖苷酶的乳酸菌菌株,并且对它们产β-半乳糖苷酶的能力进行判定。通过改良CTAB法提取筛选得到的23株高产β-半乳糖苷酶菌株的基因组DNA,利用PCR技术扩增这些菌株的16SrRNA基因,通过分子生物学鉴定表明,23株产β-半乳糖苷酶菌株分属于Lactobacillus brevis、Pediococcus acidilactici、Lactobacillus plantarum、Enterococcus faecium、Pediococcus pentosaceus、Weissella confusa六个菌种。通过对这些菌株β-半乳糖苷酶活性测定发现,GJ-1-3菌株β-半乳糖苷酶酶活最高,达到5.28 U/mL。经16S rRNA基因鉴定结果表明,该菌株为短乳杆菌(Lb. brevis)。除THU-HA NGUYEN等筛选得到能够产β-半乳糖苷酶的短乳杆菌菌株,但缺乏该种乳酸菌编码β-半乳糖苷酶的相关基因的研究报告,因此本实验通过分子克隆手段对该菌株来源的β-半乳糖苷酶基因进行克隆并实施大肠杆菌的表达研究,最终实现Lb. brevis来源的β-半乳糖苷酶基因在大肠杆菌BL21进行异源性表达,酶活达到40 U/mL,比原始菌株提高近7倍。