咖啡饮品具有降低肝癌和结肠癌发生风险的作用，其化学预防作用可能是由未滤过的咖啡饮品中所含的二萜类成分咖啡豆醇与咖啡醇(K-C)产生的。有动物实验显示，K-C可能通过对异生物代谢物的有益调节，尤其是通过刺激致癌物转移Ⅱ相代谢物，抑制几种致癌物质的诱变性和致癌性。研究了K-C对致癌物激活的肝细胞色素P450酶(CYP450)和硫转移酶(SULT)的潜在影响。
分别用12、24、30只F344雄性大鼠进行了3项实验。实验1主要是调查以含高剂量K-C(1∶1)的无乙醇饲料喂饲大鼠10天，对CYP450和SULT的作用；实验2是观察给大鼠喂饲未过滤的咖啡饮品10或20天，对CYP450和SULT的影响；实验3是观察给大鼠喂饲过滤的咖啡饮品10或20天所产生的影响。每项实验设实验组和对照组，每组6只动物。在各组进行相应的处理结束后，处死大鼠取出肝脏，称质量，冷冻，以进行生化参数的分析。
同时用荧光光谱法测定试卤灵4个衍生物的代谢，以检测CYP450酶的活性；用比色法测定SULT的活性；通过核糖核酸酶(RNAse)蛋白实验分析CYP450酶mRNA表达水平的变化。结果显示，经K-C处理后，CYP450的4个亚族CYP1A1、CYP1A2、CYP2B1、CYP2B2的活性降低了35%～65%，并且通过CYP1A2 mRNA减少约50%并伴随CYP3A9 mRNA表达减弱约80%这一结果，进一步证实了K-C对CYP1A2的抑制作用。
与K-C对CYP450具明显抑制活性形成鲜明对比，未过滤的咖啡饮品可使试卤灵衍生物代谢增加7倍以上，而过滤的咖啡饮品仅具边缘抑制活性。K-C、未过滤的和过滤的咖啡饮品对CYP2E1的活性及CYP2E1 mRNA表达均无影响。此外，仅K-C对SULT1A1活性具抑制作用，抑制率约25%。以上结果表明，K-C对CYP450有抑制趋向而不是完全抑制作用。K-C对CYP450和SULT的抑制可能减弱致癌物质的激活，起到化学防癌作用。复杂混合物与其纯化的单体成分咖啡豆醇、咖啡醇，在活性方面会表现出明显不同的作用。
[1]咖啡及其化学预防成分咖啡豆醇、咖啡醇对大鼠肝脏中细胞色素P450和硫转移酶的影响
乙酸糠酯又名醋酸糠酯，乙酸呋喃酰，是分子式为C7H8O3，分子量为140.14的化学物质。该化合物在一般情况下表现为无色透明至淡黄色液体，不溶于水，溶于醇和醚，在空气中见光变成棕色。其他物性数据还包括：相对密度（20/4℃）1.1175，沸点175-177℃，折射率n20/D 1.462，闪点150 °F，折光率（nD20）1.4627。
涉及乙酸糠酯的合成方法，有关文献报道了一种应用介孔酸性材料合成乙酸糠酯的方法。该方法的反应物体系为糠醇，乙酸，氢气和溶剂甲苯，以具有酸性位的介孔分子筛AlSBA-15(x)作催化剂：将糠醇，乙酸，甲苯和AlSBA-15投入高压反应釜中，通入氢气使釜内压力达到10.0 atm并保持，搅拌,在50～200℃下反应4h。本发明的有益效果是：合成方法过程简单，酯的选择性高。所用催化剂体系简单且方便回收，环境友好[1]。
乙酸糠酯作为一种具有特殊香气的有机化合物，可以用作染料，树脂，香料的中间体，溶剂。在分析研究中，乙酸糠酯可以作为有关饮品的风味标志物。
冷萃是近年来新兴的咖啡萃取技术，冷萃咖啡产品广受市场认可。然而，系统探究并科学描述新兴冷萃与经典热冲技术对咖啡感官品质影响的研究仍相对缺乏。有关研究旨在全面对比并解析热冲与冷萃黑咖啡的风味图谱。选用中深烘焙的意式拼配阿拉比卡咖啡豆，制备2%Brix的热冲和冷萃黑咖啡样品，通过感官差异性评价，描述性分析描述二者在宏观风味感知的差异，采用3种色谱质谱联用技术探究二者在微观风味图谱差异的物质基础。研究结果显示：热冲与冷萃咖啡的风味差异能够被大众感知，差异主要体现在：热冲咖啡颜色偏红，亮度更暗，咖啡苦味和木质烟熏香气更突出，是因为其苦涩味物质3-咖啡酰奎宁-1,5-内酯和4-咖啡酰奎宁-1,5-内酯含量更高，挥发性酚类物质种类和含量更多；冷萃咖啡色泽偏黄，颜色更亮，甜味和果香浓郁，是因为其具有果香的乙酸糠酯及芳樟醇含量更高，具有烘烤坚果甜香的吡嗪类物质种类和含量更丰富。这项研究为精准描述热冲与冷萃咖啡的感官差异提供物质基础与理论依据，对高附加值咖啡产品的推广与鉴伪具有重要参考价值和实践意义[2]。
[1]郑小明,于万金,莫流业,等.应用介孔酸性材料合成乙酸糠酯的方法:CN201010548913.9[P].CN102050805A.
[2]蔡妍培,吴继红,劳菲.基于感官差异与色谱解析的热冲与冷萃黑咖啡风味对比研究[J].
引言：
糠醇是否会致癌是一个备受关注的问题，尤其是在食品和化工行业中。糠醇作为一种有机化合物，广泛用于食品添加剂、树脂制造和其他工业应用。然而，关于其潜在的致癌性，科学界尚无明确结论。本文将详细审视现有研究，探讨糠醇的毒性及其潜在的致癌风险，帮助读者了解这一化合物的安全性问题。
1. 糠醇与癌症
几十年来，食品和饮料中存在的化合物一直与人类癌症的病因有关。世界卫生组织 （WHO） 国际癌症研究机构 （IARC） 继续根据动物和人类研究的新证据，根据其对人类的潜在致癌性对此类药物进行分类。糠醇和β-月桂烯是潜在的人类致癌物，有待评估。
食品和饮料的生产和加工可能不可避免地导致产品化学成分的重大变化。美拉德反应产生呋喃化合物，如糠醛和5-羟甲基糠醛（HMF）和糠醇等产物，在加热或烘烤过程中很常见。糠醇是一种食品污染物，在咖啡、果汁、烘焙食品等热加工食品中大量存在；在桶装酒精饮料（如葡萄酒）、葡萄酒衍生烈酒（如白兰地）和威士忌中，由于糠醛的酶促或化学还原；在黄油和奶油糖果中，当糠醇用作调味剂时。在咖啡豆等食品加热过程中，奎宁酸或1,2-烯二醇也可以形成糠醇作为前体。在酸性条件下，糠醇聚合成脂肪族聚合物，使食物呈棕色。
2. 糠醇对你有害吗?
糠醛具有类似于苯甲醛的渗透性气味，不应摄入、吸入或涂抹在皮肤上，因为它能够对呼吸系统、神经系统、肝脏和肾脏产生不利影响。260 ppm（暴露持续时间未定义）的糠醛不会在动物中引起致命反应。在人类中，暴露于 5 至 16 ppm 的浓度已被证明会引起广泛的眼睛和呼吸道刺激，而暴露于 1.9 至 14 ppm 的浓度可能会导致头痛、喉咙瘙痒以及眼睛发红和流泪。
糠醛通常被认为是一种安全的化学品。它用作食品和饮料行业以及工业制造中的调味剂或佐剂，个人护理产品中的香料和杀虫剂。糠醛存在于果汁、咖啡、葡萄酒、精油、食品和化妆品中。其他应用包括炼油、作为磨轮和砂轮、制药和酚醛树脂的粘合剂。糠醛 是化学工业中所有含有呋喃基、糠基、呋喃基或糠亚基自由基的化合物的唯一前体。
3. 癌症风险评估
（1）糠醇会致癌吗？
加州已延长了将常见食品成分糠醇列入第 65 号提案 (Prop. 65) 致癌物质的评论期；评论截止日期为 9 月底。根据该法案 (Prop. 65)，如果 (1)“权威机构”认定某种物质具有致癌性，且 (2) 权威机构考虑的证据符合法规中的充分性标准，则该物质将被列入第 65 号提案清单。
自2016年9月30日起，环境健康危害评估办公室(OEHHA)将糠醇(CAS No. 98-00-0)列入国家已知的致癌化学品清单，以执行第65号提案。糠醇的列入是基于权威机构美国环境保护署(US EPA)的正式认定，这种化学物质会致癌。环境卫生及健康管理局在“权威机构”机制下列出化学品所使用的准则，可在《加州法规》第27篇第25306节中找到。
糠醇被美国环境保护署（US EPA）癌症评估审查委员会（CARC）归类为“可能对人类致癌”。自筛查评估草案发布以来，国际癌症研究机构（IARC）将糠醇归类为2B组（“可能对人类致癌”），欧洲化学品管理局认为糠醇“疑似致癌”（Carc.2B）。对居住在释放该物质的设施附近的居民从室外空气中暴露于糠醇的潜在风险进行了估计。将释放设施附近环境空气中糠醇的估计急性和慢性暴露与癌症和非癌症临界效应水平（急性和慢性）进行比较。某些设施（即铸造厂、非金属产品制造）的利润率被认为不足以解释用于描述风险的健康影响和暴露数据的不确定性。
（2）糠醇的正式鉴定和充分证据
2014 年，美国环保署发布了一份关于糠醇的报告，题为癌症评估文件，糠醛和糠醇的致癌潜力评估（美国环保署，2014 年）。本报告符合 65 号提案法规中关于糠醇的正式识别和证据充分性标准。
美国环保署得出结论，糠醇“可能对人类致癌”。OEHHA依赖于美国环保署对报告中糠醇致癌的数据和结论的讨论。报告中描述的证据包括研究表明，糠醇会增加雄性大鼠罕见鼻上皮鳞状细胞癌和联合鼻上皮癌和上皮鳞状细胞癌的发生率，以及雄性小鼠罕见肾癌和联合癌和腺瘤的发生率。
因此，美国EPA（2014）发现，糠醇导致雄性大鼠罕见恶性鼻肿瘤的发病率增加，雄性小鼠罕见的恶性肾肿瘤和恶性良性肾肿瘤的发病率增加。
4. 致癌机制
糠醇是一种小的有机分子，被列为人类可能的致癌物。了解其与生物系统的相互作用以及参与其致癌性的分子通路对于风险评估和预防策略至关重要。
4.1 与生物系统的相互作用
糠醇很容易通过吸入进入人体，这是主要的暴露途径。它分布于全身，鼻上皮和肾脏是最受影响的器官。
（1）鼻上皮:糠醇直接刺激和损伤鼻上皮，导致炎症、变性和化生。
（2）肾脏:糠醇可导致肾脏损害，包括小鼠肾病和肾脏肿瘤的形成。
4.2 分子途径和细胞效应
糠醇致癌性的确切机制仍在研究中，但已确定了几种潜在的途径:
（1）无遗传毒性机制
糠醇不直接损伤DNA，提示具有致癌性的非遗传毒性机制。
（2）氧化应激
糠醇可通过增加细胞内活性氧(reactive oxygen species, ROS)的产生诱导氧化应激。这种氧化损伤可导致DNA突变并促进肿瘤发生。
（3）改变细胞增殖和分化
糠醇可破坏参与细胞增殖和分化的细胞信号通路，导致细胞生长失控和肿瘤形成。
糠醇的致癌效应可能涉及这些因素的复杂相互作用，其中氧化应激和细胞信号传导改变发挥了关键作用，但需要更多的研究来充分了解糠醇致癌性的具体分子机制。
5. 风险缓解和消费者建议
5.1 减少暴露的实用技巧
（1）在工作场所限制接触
如果你在使用糠醇的行业工作，如食品加工、铸造厂或化工行业，佩戴口罩和手套等适当的个人防护装备(PPE)至关重要。
（2）减少食用可能受到污染的食品
虽然糠醇天然存在于咖啡和焦糖等食物中，但糠醇也可能在食品加工过程中形成。选择加工程度最低的食品，避免过度食用糠醇含量高的食物，可以帮助减少接触糠醇的风险。
（3）良好通风
确保家庭和工作场所的适当通风有助于降低空气中糠醇的浓度。
5.2 消费者指南
（1）仔细阅读标签
寻找成分表，避免使用含有糠醇或加工过程中已知会产生糠醇的添加剂的产品。
（2）选择天然和低加工食品
选择新鲜水果、蔬菜和全谷物，而不是深加工食品，可以帮助最大限度地减少接触糠醇和其他可能有害的化学物质。
（3）支持致力于透明度和安全的公司
寻找在原料采购和加工方法方面优先考虑透明度的品牌。
6. 结论
关于糠醇是否会致癌的问题，目前尚无明确结论。尽管一些研究表明在高浓度下糠醇可能具有一定的毒性，但在日常生活中的实际暴露水平是否会引发健康风险仍需进一步研究。消费者应关注食品和产品中的糠醇含量，保持警惕，并遵循相关安全指南。同时，科学界和监管机构也需继续深入研究糠醇的潜在健康影响，以提供更为明确的安全使用指导。
参考：
[1]https://www.burdockgroup.com/because-of-its-near-ubiquity-in-food-california-must-set-a-realistic-safe-harbor-level-for-furfuryl
[2]https://casetext.com/analysis/california-proposition-65-actions-expected-to-target-furfuryl-alcohol-in-food-and-beverages-1
[3]https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5606676/
[4]https://www.linkedin.com/pulse/furfural-finds-application-food-beverages-industrial-personal-kart
[5]https://oehha.ca.gov/proposition-65/crnr/notice-intent-list-furfuryl-alcohol
[6]https://www.canada.ca/en/environment-climate-change/services/evaluating-existing-substances/furfuryl-alcohol-tetrahydrofuran-outdoor-air-exposure-human-health-risk-characterization.html
[7]https://oehha.ca.gov/proposition-65/crnr/chemical-listed-effective-september-30-2016-known-state-california-cause-cancer
[8]https://echa.europa.eu/
摘要:
β-半乳糖苷酶是一种具有特定催化功能的酶，其在生物学和生物化学领域中具有重要的作用。β-半乳糖苷酶能够催化β-半乳糖苷键的水解反应，将底物分子中的β-半乳糖苷键切断成半乳糖和另一部分。这一酶的特异性识别和催化活性使其在生物体内的代谢过程和工业生产中发挥着重要作用。本文将探讨β-半乳糖苷酶功能及其在不同领域中的应用，希望通过深入了解这一酶的特性，能够更好地认识和利用β-半乳糖苷酶。
1. 什么是β-半乳糖苷酶
β-半乳糖苷酶（β-galactosidase EC.3.2.1.23），全称为 β-D-半乳糖苷半乳糖水解酶，可通过切割乳糖中由 β-1-4-糖苷键连接的 D-半乳糖残基，使乳糖降解成为可被机体吸收的 β-半乳糖和葡萄糖。β-半乳糖苷酶来源丰富，广泛存在于哺乳动物、植物和微生物中。在幼年哺乳动物的皮肤、特别是小肠等器官组织中存在丰富的 β-半乳糖苷酶，而成年个体的消化道内 β-半乳糖苷酶含量较低，无法很好地分解和利用乳糖；虽然很多食物、植物中均发现了 β-半乳糖苷酶，如番茄、水稻、拟南芥、苹果和咖啡豆[等，然而植物来源的 β-半乳糖苷酶在组织中含量并不高，因此提取得率较低；微生物中 β-半乳糖苷酶资源很丰富，大肠杆菌、酵母菌、霉菌等细菌、真菌均能产 β-半乳糖苷酶。β-半乳糖苷酶的结构如下图：
2. 了解 β-半乳糖苷酶的作用
β-半乳糖苷酶除了能够催化β-半乳糖苷化合物中的β-半乳糖苷键发生水解,还具有转半乳糖基的作用。早期的研究表明,β-半乳糖苷酶上的活性位点有两个功能团:Cys的巯基和His的咪唑基,它们对β-半乳糖苷酶水解乳糖起重要作用。据推测,硫基可作为广义酸使半乳糖苷的氧原子质子化,而咪唑基可作为亲核试剂进攻半乳糖分子第1个碳原子上的亲核中心,形成1个含碳氢键的共价中间物。在被切割下咪唑基之后,巯基阴离子从水分子中抽取1个质子,从而形成-OH进攻C。有研究认为乳糖酶的催化机制与溶菌酶类似。当半乳糖苷的受体是水时,发生的是水解;当受体是另外的糖或醇时,则发生转半乳糖苷作用;如受体是乳糖,则可以生成三糖的低聚半乳糖。
3. α-半乳糖苷酶和β-半乳糖苷酶有什么区别？
α-半乳糖苷酶和β-半乳糖苷酶都属于半乳糖苷酶家族。虽然它们有一些相似之处，但它们在结构、功能和应用程序方面也有关键的区别。
3.1 结构和功能的主要区别
键断裂:主要区别在于它们断裂的键类型。α-半乳糖苷酶可裂解 α-半乳糖苷键，其中半乳糖单元通过 α 糖苷键与另一个分子连接。另一方面，β-半乳糖苷酶可裂解β-半乳糖苷键，其中键合为β。
活性位点:键切割的差异是由于它们的活性位点结构的变化，即底物与酶结合的区域。负责催化的氨基酸残基在两种酶之间略有不同，使它们能够识别和破坏特定的键。
3.2 底物特异性和催化活性
（1）α -半乳糖苷酶
该酶具有更广泛的底物特异性。它可以分解复杂的分子，如糖蛋白、鞘脂糖和某些含有α-半乳糖苷键的低聚糖(复合糖)。底物的例子包括棉子糖(一种在豆类中发现的糖)和半乳甘露聚糖(植物细胞壁的成分)。
（2）β-半乳糖苷酶
这种酶更具有特异性。它的主要功能是将牛奶中的乳糖水解成两种单糖成分:葡萄糖和半乳糖。然而，一些β-半乳糖苷酶也可以分解其他β-半乳糖苷。
3.3 在各行业的应用和用途
（1）α-半乳糖苷酶
药物:用于法布里病的酶替代疗法，这是一种由α-半乳糖苷酶缺乏引起的遗传性疾病。
食品工业:添加到一些防气产品中，帮助分解导致腹胀和胀气的复合糖。
农业:可用于修饰植物细胞壁，以提高消化率或生产生物燃料。
（2）β-半乳糖苷酶
食品工业:用于乳制品，如无乳糖牛奶和酸奶，为乳糖不耐症患者分解乳糖。
生物技术:是分子生物学研究中广泛使用的工具，特别是用于研究细菌基因表达的lac操纵子系统。
纺织工业:用于洗涤牛仔布，通过分解靛蓝染料达到石洗效果。
4. 衰老 β-半乳糖苷酶染色
衰老相关 β-半乳糖苷酶 (SA-β-gal) 染色是一种用于识别衰老细胞的技术。衰老细胞是已停止分裂但仍具有代谢活性的细胞。它们被认为在衰老和与年龄相关的疾病中发挥着作用。
SA-β-gal 是一种通常在较宽的 pH 值范围内具有活性的酶。当受到潜在致癌应激的挑战时，正常细胞可能会永久失去增殖能力，这一过程称为细胞衰老。在pH 6.0下可检测到衰老相关的β-半乳糖苷酶（SA-betagal）活性，可以鉴定培养物和哺乳动物组织中的衰老细胞。
SA-β-gal 染色过程包括固定细胞，将细胞与仅在 pH 6.0 下被 SA-β-gal 裂解的底物一起孵育，然后观察裂解的底物。SA-β-gal 染色呈阳性的细胞被认为是衰老的。
SA-β-gal 染色是一种相对简单且廉价的技术，可用于识别多种组织中的衰老细胞。然而，值得注意的是，SA-β-gal 染色并不是衰老的完美标志。一些衰老细胞可能不具有增加的 SA-β-gal 活性，而一些非衰老细胞可能具有增加的 SA-β-gal 活性。
尽管有这些限制，SA-β-gal 染色仍然是研究衰老的一个有价值的工具。它已被用于识别多种组织中的衰老细胞，包括皮肤、肝脏和肌肉。SA-β-gal 染色也已用于研究衰老在衰老和年龄相关疾病中的作用。它通过使用人工底物X-gal对细胞进行组织化学染色来检测。SA-β-gal 生物标志物的存在与 DNA 合成无关，通常可区分衰老细胞和静止细胞。检测 SA-β-gal 的方法是一种方便的、基于单细胞的测定方法，即使在异质细胞群和衰老组织中也可以识别衰老细胞，例如老年人的皮肤活检。由于易于检测，SA-β-gal是目前广泛使用的衰老生物标志物。
5. β-半乳糖苷酶的缺点是什么？
（1）检测方法
一些测量β -半乳糖苷酶活性的方法，如使用ONPG作为底物的方法，可能不适用于所有类型的细菌。
（2）报告基因应用
当β-半乳糖苷酶作为报告基因使用时，一些检测可能耗时或需要大量处理，使其不太适合高通量应用。
（3）稳定性
β-半乳糖苷酶虽然已经实现商品化，但是其应用仍受到热稳定及产物抑制等问题的限制。因此, 开发不同来源、具有特殊催化功能的β-半乳糖苷酶一直是工业化生产的一项需求。
6. β-半乳糖苷酶的应用
（1）乳糖的消化
在小肠中，β-半乳糖苷酶帮助消化食物中的乳糖。乳糖本身不能被直接吸收到血液中。β-半乳糖苷酶将其分解成半乳糖和葡萄糖，然后被血液吸收并用作能量。
（2）乳糖不耐症
乳糖不耐症患者缺乏足够量的β -半乳糖苷酶。这可能导致消化问题，如腹胀、胀气和食用牛奶或其他乳制品后腹泻。
（3）细胞功能
β-半乳糖苷酶还参与多种细胞功能，包括细菌细胞壁的合成和动物鞘糖脂(一种脂肪分子)的分解。
（4）基因工程
目前，β-半乳糖苷酶基因被广泛地应用于包括作为报告基因、构建载体、转基因研究和基因治疗等多个分子生物学研究领域。具体介绍如下:
在载体构建中的应用。β-半乳糖苷酶可催化X-ga1(5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷)水解,产物呈蓝色，易于检测和观察，基于这一特点，β-半乳糖苷酶基因常作为载体组分，广泛地应用于各类研究中。现在分子生物学研究使用的许多克隆载体一般都具有一段大肠杆菌β-半乳糖苷酶的启动子及其α肽链的DNA序列,可通过蓝白选择方便地筛选出阳性重组载体。
作为报告基因的应用。β-半乳糖苷酶基因是动物和微生物基因工程中最常用、最成熟的一种报告基因。报告基因是一种编码可被检测的蛋白质或酶的基因，其表型应易于检测且易于与内源性背景蛋白相区别，利用其表达产物来标定目的基因的表达调控。β-半乳糖苷酶基因作为报告基因的应用主要有以下几个方面:(1)用于研究启动子的效能和启动子不同位点突变对表达效能的影响；(2)用于研究表达系统中增强序列等调控序列的功能；(3)用来衡量载体的表达特性和外源物质对表达调控的影响；(4)以融合基因的形式用于研究外源基因的表达及其规律。
7. 优化 β-半乳糖苷酶测定
β-半乳糖苷酶的检测在生物医学方面的研究逐渐成为热点，尤其是内源性β-半乳糖苷酶的检测、识别和近红外荧光成像检测等方面的研究，为疾病的诊断和治疗提供有力依据。所以探索与开发新型的能够实时检测体内碱性磷酸酶的材料尤为重要。目前，检测β-半乳糖苷酶的手段主要有单光发射计算机断层扫描(SPECT)、正电子发射断层扫描(PET)、比色法、化学发光、荧光探针、生物发光等。
近年来，荧光探针技术因其高度敏感性、快速分析能力、非破坏性质以及在活细胞中提供靶向信息等优势，已在分子检测、肿瘤诊断、生物活体成像等领域广泛应用。由于β-半乳糖苷酶具有酶的专一性特征，能够特异性识别β-半乳糖苷键，因此，近年来科学界对于开发用于检测β-半乳糖苷酶的荧光探针的研究越发受到重视。
2019年，Kong等人基于ICT-FRET协同机制的原理设计开发了荧光探针CG用于检测体内的β-半乳糖苷酶活性，该探针具有快速反应(<20 s)，以及对β-半乳糖苷酶有极低检测限(0.081 U/mL)的特点，以及动力学参数表明探针CG对β-半乳糖苷酶显示出高亲和力和高催化效率。CG具有优异的水溶性，因此拥有良好的生物相容性，可以实现活细胞中β-Gal的可视化。
2019年，Li课题组通过重整GFP(绿色荧光蛋白)设计生色团系统构建具有刚性氧桥的双光子荧光平台构象，设计开发了用于检测β-Gal的双光子荧光探针G-GAL,G-GAL探针改变了传统荧光探针具有的易于光漂白性的缺陷，具有快速响应，荧光增强和出色的特异性、可以更长的时间的观察和更大的组织穿透深度的特点。实现了对组织中的β-Gal含量的检测。
2019年，Shi等人设计开发了比率式近红外(NIR)荧光探针用于精确定量跟踪体内内源性β-Gal。该探针改善了OFF-ON型检测模式导致的很难在肿瘤中精确获得β-Gal表达的缺陷，具有高量子产率、在生理条件下优异的光稳定性和化学性质的特性。
8. 结论
综上所述，β-半乳糖苷酶作为一种具有特定催化功能的重要酶类，在生物学、生物化学和食品领域中扮演着关键的角色。其特异性识别和催化活性为研究人员和工程师提供了丰富的应用可能性，有助于开发新型药物、生物传感器和生物催化剂等。通过深入了解β-半乳糖苷酶的性质和功能，我们可以更好地利用这一酶类，促进科学研究和工业生产的发展。希望本文能够为读者提供对β-半乳糖苷酶的全面了解，并激发更多关于这一酶类的研究和应用。
参考：
[1]李敏艳,闫新豪. β-半乳糖苷酶荧光探针的研究进展 [J]. 化学与生物工程, 2023, 40 (04): 1-6.
[2]董艺凝,陈海琴,张灏,等. β-半乳糖苷酶的研究现状与进展 [J]. 食品与生物技术学报, 2018, 37 (04): 337-343.
[3]张莉,李庆章,田雷. β-半乳糖苷酶研究进展 [J]. 东北农业大学学报, 2009, 40 (07): 128-131. DOI:10.19720/j.cnki.issn.1005-9369.2009.07.027.
[4]李云亮,谢鹏飞,刘晓霜,等. β-半乳糖苷酶的来源、改造、异源表达及其在食品中的应用[J]. 食品工业科技,2023,44(23):387-393. DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2023030097.
[5]https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17634571/
[6]https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20010931/
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