α-半乳糖苷酶，具有催化α-1,6-键结合的末端半乳糖残基类物质水解的作用。近年来，随着对α-半乳糖苷酶研究的深入，逐渐将其应用于医学、食品和饲料等工业中。
反应特性
α-半乳糖苷酶(α-Galactosidase,EC 3.2.1.2)，又名蜜二糖酶，具有催化α-1，6-键结合的末端半乳糖残基类物质水解的作用，α-半乳糖苷酶可以分解 α-半乳糖苷寡糖类物质和含有α-D-半乳糖苷的大分子类物质，如瓜尔豆胶、槐树豆胶、糖蛋白等多糖同系物及其衍生物，并且在高浓度糖基受体的情况下，能发生转糖基作用。在水溶液中，α-半乳糖苷酶往往起到水解的作用；在另一个糖基或者醇羟基存在时，并且有较高的底物浓度，α-半乳糖苷酶表现出转糖基作用，在受体上导入半乳糖残基，从而达到修饰得到目的产物。
来源
目前在植物、动物和微生物中都发现了不同的α-半乳糖苷酶。最早分离 α-半乳糖苷酶是在1895年，之后的半个多世纪并没有大的研究进展，直到上世纪80年代，人们才开始大规模的研究。在目前报道中，已从部分植物的根、茎、叶、花和果实中分离出了α-半乳糖苷酶，由于植物生长周期长等原因，从而限制了从植物中开发α-半乳糖苷酶及其应用；在动物和人体中，α-半乳糖苷酶广泛分布于各个组织和器官；微生物来源的α-半乳糖苷酶的报道相对较多，主要是由于微生物种类多样、分布广、繁殖快、培养周期短、产酶量较高等特点，使得微生物α-半乳糖苷酶的研究利用更具有实际生产价值。
分类
根据氨基酸序列相似性，α-半乳糖苷酶可分成4、27、32、36、57、97和110七个糖苷水解酶家族。GH27家族分子量普遍较小，且多为单亚基蛋白形式，可降解小分子半乳糖苷和半乳甘露聚糖。GH36家族可以特异性降解小分子却不能降解大分子。GH4 家族主要来源于细菌和古菌，与GH27和GH36家族相比，主要是结构上的不同。 根据最适pH，α-半乳糖苷酶可分成酸性酶和碱性酶。碱性α-半乳糖苷酶大部分来源于植物及细菌，可以有效降解水苏糖，但对棉子糖的降解能力较低。酸性α-半乳糖苷 酶普遍来源于绝大多数真核微生物，对棉子糖降解能力较高。按照底物特异性，又可将α-半乳糖苷酶分成：只降解分子量低的寡糖、可以降解寡糖和多聚糖以及可以降解低分子量α-半乳糖苷类底物和多聚糖三类[1]。
应用
近年来，随着对α-半乳糖苷酶研究的深入，已将其广泛应用于各个领域中。
1、在造纸工业中的应用
在造纸工业上，一般采用α-半乳糖苷酶与其他酶混合的酶制剂来处理纸浆，通过酶制剂降解半纤维素中的半乳葡聚甘露聚糖以及阿拉伯木聚糖，将α-半乳糖从其碳链上脱离下来，可以显著提高漂白效果。
2、在化学工业中的应用
在化学工业方面，主要利用α-半乳糖苷酶把α-半乳糖残基直接转移到环状糊精环上，形成了新的分支状糊精，从而扩大了环糊精的应用领域。环糊精是由多个D-葡萄糖残基通过多个α-1,4-键组成的环状寡糖，可以包合多种无机化合物和有机化合物。通过α-半乳糖苷酶改造环糊精结构形成新的支链，可以提升环糊精的应用性能。
3、α-半乳糖苷酶在饲料工业中的应用
饲料工业中，最主要的蛋白来源是豆粕，由于其蛋白含量较高并且来源比较广泛。这些饲料中含有部分动物不能消化的抗营养因子：α-半乳糖苷的低聚糖和多聚糖。其中低聚糖主要是游离的水苏糖、棉子糖等，此类游离的水溶性低聚糖可造成食糜难以被消化和吸收。
加入α-半乳糖苷酶等混合酶制剂可以有效地改善这一状况。有关α-半乳糖苷低聚糖和多聚糖的抗营养作用有大量研究结果表明，当α-半乳糖苷在体内积聚过多，超过一定量时，就会严重限制饲料的饲喂效果，对机体造成一定的损害。
4、α-半乳糖苷酶在食品工业中的应用
大豆是一种优质的植物蛋白，特别是其与奶制品混合做成豆奶更是深受大众欢迎。但是这些豆奶制品中也同样存在着α-半乳糖苷类寡糖类的抗营养因子，而在人的消化系统中缺乏可以降解此类物质的α-半乳糖苷酶，因此当这类物质消化经过大肠时，会被大肠中的微生物利用这些物质发酵的结果会产生大量的气体，从而导致胀气。在豆制品加 工过程中添加α-半乳糖营酶可以消除或减少豆制品中寡糖，从而缓解食用豆制品而引起胀气或消化不良，因此获得低α-半乳糖基寡聚糖含量的豆奶制品更有利于人体消化。
5、在医药领域的应用
在血型转换研究中，α-半乳糖苷酶常被用于水解B型血细胞表面的α-1，3-半乳糖苷键，去除血细胞表面末端半乳糖苷残基，从而使B型血转换为O型血，提高通用血型的存量以保证特殊环境紧急输血的供应。异种器官移植是目前发现的解决人体移植器官供应不足的最有效途径。根据目前研究以及资料统计显示猪是最为理想的异种移植器官的供体，但是猪的血管内皮存在许多α-半乳糖抗原决定簇会与人体内存在的天然抗体可以特异性结合从而引起超急性排斥反应。研究表明，通过α-半乳糖苷酶和α-1，2-岩藻糖转移酶双基因在内皮细胞内共同表达可以有效地清除α-半乳糖抗原，从而有效的解决了排斥反应这一问题。
Fabry病是X连锁隐性遗传的先天性糖鞘磷脂代谢异常病，于1898年首先由安德森和法布里报道。病人因α-半乳糖苷酶基因突变而表达出无活性的α-半乳糖苷酶A，致使糖鞘脂堆积于中枢神经系统，引起神经性疼痛和血管循环障碍，最终因心血管疾病和冠脉疾病及神经系统紊乱等原因而过早死亡。目前Fabry病的主要治疗方法是酶替代疗法，即通过补充外源性α-半乳糖苷酶来代替人体中的α-半乳糖苷酶A水解糖磷脂末端的α-半乳糖残基，从而治疗Fabry疾病，咖啡豆α-半乳糖苷酶已经应用于此病的治疗研究中[1]。
参考文献
[1] 陈博文. 香菇中α-半乳糖苷酶的研究[D]. 晋中:山西农业大学,2018.