Het gebruik van melkproducten is een belangrijk onderdeel van een volwaardige voeding. Ongeveer 70 tot 80% van de volwassen wereldbevolking beschikt echter over een te lage β-galactosidase-activiteit in de darmwand en is lactose-intolerant. Bij lactose-intolerantie wordt lactose niet of onvoldoende afgebroken waardoor het melksuiker begint te gisten in de darmen, wat leidt tot onder andere krampen, gasvorming, buikloop en een opgeblazen gevoel.
β-galactosidase wordt commercieel aangemaakt uit allerhande bronnen en industrieel gebruikt voor de productie van lactosevrije melkproducten. Immobilisatie van het enzym is hierbij een interessante technologie in de zuivelindustrie.
Recent werd een techniek geoptimaliseerd waarbij β-galactosidase afkomstig van Bacillus stearothermophilus werd gebonden op chitosan met behulp van Tris(hydroxymethyl)-fosfine (THF) (Chen et al., 2009). Haider & Husain (2009) ontwikkelden een andere, relatief eenvoudige methode voor de immobilisatie van β-galactosidase afkomstig van Aspergillus oryzae op het oppervlak van Ca-alginaat-zetmeel-beads. Zowel de hittestabiliteit als de enzymactiviteit van de geïmmobiliseerde enzymen was hoger dan bij het gebruik van de ongebonden vorm van het enzym. Het THF-geïmmobiliseerde enzym was stabiel tijdens bewaring bij 4°C gedurende 6 weken, terwijl de initiële activiteit van het ongebonden enzym bij bewaring onder dezelfde condities werd verminderd met 31%. Voor β-galactosidase op Ca-alginaat-zetmeel-beads werd bij bewaring gedurende 2 maanden bij 4°C 61% van de initiële activiteit behouden, terwijl het ongebonden enzym slechts 37% van de initiële activiteit vertoonde.
De immobilisatie van β-galactosidase biedt grote mogelijkheden voor de productie van lactosevrije producten. Deze methode reduceert niet alleen de proceskosten doordat geïmmobiliseerde enzymen gemakkelijker kunnen gescheiden en hergebruikt worden, men kan eveneens het productieproces beter controleren.
Bronnen
- Chen, W., Chen, H., Xia, Y., Yang, J., Zhao, J., Tian, F., Zhang, H.P. & Zhang, H. (2009). Immobilization of recombinant thermostable β-galactosidase from Bacillus stearothermophilus for lactose hydrolysis in milk. Journal of Dairy Science, 92, 491-498.
- Haider, T. & Husain, Q. (2009). Immobilization of β-galactosidase by bioaffinity adsorption on concanavilin A layered calcium alginate-starch hydbrid beads for the hydrolysis of lactose from whey/milk. International Dairy Journal, 19, 172-177.