乳糖酶的生物学功能及作用

2019/11/14 13:10:46

乳糖酶是一种消化酶,由人体小肠粘膜上皮刷状缘细胞分泌,可将饮食中的乳糖分解为葡萄糖和半乳糖,通过小肠上皮粘膜细胞吸收利用。对于婴幼儿来说,如果肠道内乳糖酶活性降低或分泌不足时,母乳或配方奶中的乳糖就不能被完全分解吸收,会出现乳糖不耐受的症状。乳糖酶是一种白色粉末、无味道、无嗅、溶解后是一种浅棕色液体。乳糖的溶解度较低,在冷动物制品中容易析出,使得产品带有颗粒状结构。

生物学功能

乳糖酶可将人体内过多的乳糖分解成葡萄糖和半乳糖。葡萄糖是人体各部分代谢的能量来源,半乳糖则是人大脑和黏膜组织代谢时必需的结构糖,是婴幼儿脑发育的必要组织,与婴儿大脑的迅速成长有密切联系。再者,乳糖酶还可在人体内通过转糖苷作用生成低聚糖,这些低聚糖是一种低分子量,不粘稠的水溶性膳食纤维。它在肠道内作为增殖因子仅被双歧杆菌利用#却不会被腐败细菌利用,如此可大大减少肠道有害毒素的产生,对预防便秘和腹泻有很重要的作用。

水解乳糖的β-半乳糖苷键的酶。EC3.2.1.23.因为一般乳糖在试管中也能被特异性不强的β-半乳糖苷酶分解,所以乳糖酶亦称为β-半乳糖苷酶的同义词来使用。在人肠粘膜中除最适pH4.5的一般的β-半乳糖苷酶之外,还存在有作用于含半乳糖的杂寡糖的酶,和作用于乳糖的酶。第三种酶对婴儿的消化具有重要意义,如果喂给乳糖含量高的牛乳等超过了此酶的活性,则引起消化不良。特别在非洲等热带地区的婴儿断奶后乳糖酶活性下降的事例很多,这样的症状是明显的。已知遗传上有缺乏乳糖酶的人。如果给这样的人以过剩的乳糖,则未消化的乳糖进入循环系统,则会引起白内障等症状。

牛奶是一种最接近完善的营养食品,牛奶中的主要碳水化合物是乳糖,正常情况下,这些乳糖应该在人体内的乳糖酶的作用下,水解成葡萄糖和半乳糖后吸收并进入血液。但是有很多人,由于体内缺乏这种酶,饮用牛奶后常会引起对乳糖的消化不良现象,出现腹涨、肠鸣、急性腹痛甚至腹泻等症状,我们称之为乳糖不耐症。

发生人群

乳糖不耐症在世界范围内是一种多发疾病,易发人群有以下几种情况:

(1)成年人主要是由于遗传原因,体内乳糖酶从出生一年后开始衰减。

(2)是先天性疾病。婴儿在刚出生时肠道内就缺乏乳糖酶活性,这将导致严重的肠胃系统失调。

(3)由于早产而造成婴儿肠道低乳糖酶活性。

(4)蛋白质热值吸收障碍严重的儿童,其乳糖酶活性在一个时期内会暂时消失。

(5)由于肠道手术等原因,造成肠粘膜损伤,使乳糖酶活性会暂时消失。

乳糖不耐症发生的人种间差别

据悉,70%的成年黑人、10-15%的成年白人、95%的亚洲人受乳糖不耐症困扰。

在中国,根据科研人员的研究结果,成年人饮用牛乳后乳糖吸收不良的发生率高达86.7%,不耐受指数为0.9。

预防乳糖不耐受

少量多次摄入乳制品。即使乳糖酶缺乏个体,也可耐受少量乳类(120ml至240ml),不会出现不耐受症状。限制一天中摄入乳糖总量,一般乳糖限量为12克。少量多次食用也可减轻乳糖不耐受反应,一次食用量不超过250ml为宜。只要每次饮牛奶时能掌握合理的间隔时间和每日摄入总奶量,就可避免出现乳糖不耐受症状。请注意,婴幼牛奶过敏患者请选择羊奶或其他奶制品。通过外援补充乳糖酶的方式,可有效解决乳糖不耐受。

危害

导致胃肠失调,造成有价值的蛋白质和矿物质损失,甚至影响到婴幼儿的智力发育。生产低乳糖乳制品是解决乳糖不耐症问题的最有效的途径。

作用

乳糖酶能将乳糖水解为葡萄糖和半乳糖,用于处理加工牛乳、乳清等生产低乳糖牛奶和低乳糖乳制品。用来治疗乳糖不耐受症。乳糖是牛乳中主要的糖成分,其含量约为5%左右。许多人体内缺乏乳糖酶,因此他们很难消化牛奶。由于乳糖不耐受症的普遍存在,使相当一部分人无法充分消化吸收牛乳这一天然、具有良好平衡型的食品中的营养成分,成为阻碍我国乳品工业发展的主要障碍之一,低乳糖牛奶和低乳糖制品是解决这一问题的最有效的方法,而生产低乳糖牛奶和低乳糖制品必须依赖一种高效的生物催化剂——乳糖酶。

生产技术

乳糖酶的生产主要有两种技术,一种是通过酵母,一种是通过基因手段。

通过酵母得出的乳糖酶,是非转基因的产品。主要有食品级和医药级两种,液体的食品级乳糖酶主要用于液体奶制品的乳糖水解。固体的医药级乳糖酶由于可以在酸性环境中保持活性,所以价格较贵,主要用于口服,国外很多保健类公司出品了多种口服片或胶囊。

乳糖不耐受反应患者可以通过选择由乳品企业直接制备好的产品,或者购买相应的口服制剂来避免乳糖不耐受反应的发生。

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