
【化】 galactase
half; in the middle; semi-
【計】 semi
【醫】 demi-; hemi-; semi-; semis; ss
【經】 quasi
【化】 lactase
【醫】 lactase
半乳糖酶(Galactosidase)是一類催化半乳糖苷鍵水解的酶,在生物體内參與糖代謝過程。根據作用位點的不同,主要分為α-半乳糖苷酶(EC 3.2.1.22)和β-半乳糖苷酶(EC 3.2.1.23)兩類。
1. 生物化學定義
α-半乳糖苷酶可水解α-1,3/1,4/1,6糖苷鍵,作用于蜜二糖、棉子糖等寡糖;β-半乳糖苷酶則特異性水解乳糖中的β-1,4糖苷鍵,生成半乳糖和葡萄糖。這類酶廣泛存在于微生物、植物和動物腸道中。
2. 分子機制
通過X射線晶體學研究發現,β-半乳糖苷酶的活性中心含有鎂離子輔助催化,其催化效率受pH值和溫度顯著影響,最適作用條件多在中性偏酸範圍(pH 6.0-7.5)。
3. 應用領域
• 乳制品加工:分解乳糖生産低乳糖牛奶
• 分子生物學:用作lacZ基因報告系統
• 醫學診斷:檢測先天性乳糖酶缺乏症
• 工業生物技術:纖維素生物質轉化
4. 權威參考文獻
美國生物化學與分子生物學會(ASBMB)酶委員會對酶分類系統有明确定義,相關标準可見于國際生物化學聯合會(IUBMB)官網。國家生物技術信息中心(NCBI)蛋白質數據庫收錄了超過200種半乳糖苷酶的三維結構數據。
半乳糖酶(galactosidase),又稱半乳糖苷酶或乳糖酶,是一種催化乳糖水解為半乳糖和葡萄糖的酶,在乳糖消化吸收中起關鍵作用。以下從定義、功能及應用等方面詳細解釋:
化學本質
半乳糖酶屬于糖苷酶,分為α-半乳糖苷酶和β-半乳糖苷酶兩類。其中,β-半乳糖苷酶(即乳糖酶)是人體小腸黏膜分泌的消化酶,主要作用于乳糖的β-1,4糖苷鍵。
分子作用
其催化反應可表示為:
$$text{乳糖} xrightarrow{text{半乳糖酶}} text{葡萄糖} + text{半乳糖}$$
生成的單糖可直接被腸道吸收利用。
促進乳糖消化
乳糖酶缺乏會導緻乳糖不耐受,表現為腹脹、腹瀉等症狀。補充乳糖酶可緩解此類問題。
支持腦發育
半乳糖是嬰幼兒大腦及黏膜代謝必需的結構糖,對神經發育至關重要。
調節腸道健康
通過轉糖苷作用生成低聚糖(水溶性膳食纖維),減少腸道毒素,預防腹瀉和便秘。
食品加工
乳品工業中用于提升乳制品甜度及溶解度,發酵工業中促進酵母利用乳糖。
飼料處理
降解飼料中的抗營養因子(如半乳糖苷),提高營養物質利用率。
醫療補充劑
乳糖酶制劑(如片劑)用于改善乳糖不耐受患者的消化功能。
乳糖酶活性隨年齡增長可能下降,導緻乳糖不耐受。可通過限制乳糖攝入或補充酶制劑緩解症狀。
如需更詳細機制或臨床應用,可參考搜狗百科及大衆醫療等來源。
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