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β-葡聚糖酶是重要的工业用酶，可有效消除谷物β-葡聚糖在酿造和饲料工业产生的负面影响。本研究从菌种的选育入手，研究了菌株的产酶特性，用响应面策略优化发酵培养基和培养条件，纯化了β-葡聚糖酶，研究了β-葡聚糖酶的酶学性质及酶促反应动力学，确定了分批发酵工艺及发酵动力学模型，并进行了中试放大研究。探讨了双水相纯化β-葡聚糖酶工艺，筛选适宜的纯化体系，最后研究了β-葡聚糖酶在麦芽糖化过程中的应用效果，并建立了降解β-葡聚糖的动力学方程。主要研究结果如下： 1．从土壤中筛选的菌株ZJF-1所产β-葡聚糖酶的最适反应温度为65℃，有较宽的温度范围内酶活性较高，经鉴定该菌株为枯草芽孢杆菌（B.subtilis）。经紫外线和硫酸二已酯复合诱变，突变株ZJF-1A5 β-葡聚糖酶产酶水平明显提高，为出发菌株的2.42倍。糊精、大麦粉等多糖有利于B. subtilis ZJF-1A5 β-葡聚糖酶的产生，葡萄糖、蔗糖等易利用性碳源不利于菌体生物量的积累和β-葡聚糖酶的产生，β-葡聚糖酶受分解代谢产物阻遏调节。B.subtilis ZJF-1A5 β-1，3-1，4-葡聚糖酶的产生与菌体生物量和菌体生长状态密切相关，提高发酵产酶水平的关键是提高菌体生物量和解除葡萄糖效应。酵母浸膏为B. subtilis ZJF-1A5产β-葡聚糖酶的最佳氮源，其次为豆饼粉；试验中选用的无机氮源均不利于β-葡聚糖酶的产生。KH2PO4和CaCl2浓度对β-葡聚糖酶的产生有较大影响，而MgSO4·7H2O浓度对菌体生长和β-葡聚糖酶的产生影响不大。装液量影响β-葡聚糖酶的产生反映出溶氧产酶有显著影响。B. subtilis ZJF-1A5β-葡聚糖酶有较高的基础代谢产率，受大麦β-葡聚糖诱导。 用响应面方法优化的发酵培养基组成为（g/L）：糊精，38.00；酵母浸膏，29.91；大麦粉，12.00；KH2PO4，1.34；CaCl2，0.432；MgSO4·7H2O，0.1。以优化的培养基发酵48h，β-葡聚糖酶活性为235.87U/mL，高于相关报道的酶活。B. subtilis ZJF-1A5菌体生长和β-葡聚糖酶、α-淀粉酶及中性蛋白酶间均为半部分藕联，在对数生长期，三种酶活性均随菌体生物量的增加而增加，当菌体生长进入对数生长后期至稳定期，三种酶活迅速增加。 2利用Sephadex G-100和DEAE-Cellulose 52分离纯化了β-葡聚糖酶，并研究了酶学性质和酶促反应动力学。该酶具有严格的底物专一性，只水解含有β-1，3和β-1，4键的β-1，3-1，4-葡聚糖，不水解仅含β-1，3或β-1，4键的β-葡聚糖，为内β-1，3-1，4-葡聚糖酶（E.C.3.2.1.73）。β-葡聚糖酶的最适反应pH6.5，最适反应温度为65℃，在较宽的温度范围内有较高的酶活性。酶的 热稳定性受Ca‘’浓度和底物的影响，添加 Ca‘’和底物均可提高酶的热稳定性， 延K6ti的半哀JgJ。酶活性受金属离子影响，FCJ、AI卜对p刁，3刁，4－葡聚糖gh 活性有明显的抑制作用，x＼wa＼win入、wigy对酶活性的影响不大；re】、 co》、cay，尤其是coy对酶活性有明显的激活作用。确定了以大麦P．葡聚 糖和地衣多糖为底物的动力学参数：以大麦p－葡聚糖为底物的Km一3855 ＿，、、，、、＿、．＿of 248C mymL Vm。x一0．1248 m分（mL·min），动力学方程为厂．、＝二二二二上二二L；以地衣 一”3．855十＊＿ 多糖为底物的 Km－6．351 mg／mL，Vin皿－0．1951 mg／（InL，min人动力学万程为 0．19引C 6．3引＋C＿ 3为降低发酵成本，以淀粉质农副产品为原料，用响应面方法优化发酵培养基。大麦粉、玉米粉和豆饼粉浓度对卜葡聚糖酶产酶有显著的影响。经中心组合试验优化的发酵培养基为（叭）：大麦粉，63 5；玉米粉，44 8；KHoO。，l刀；MgSO。·7HZO，0．ICaCI。，0＊。以此优化的发酵培养基发酵培养48卜卜葡聚糖酶活性为250．73 U／mL，与模型预测的结果接近，并且产酶水平高于以糊精和酵母浸膏为碳氮源时的酶活性。 纤响应山可 法优化的不 广上芥人组成为（ 卜）：糊十，Y，35；酵母详，34．8；KH。PO。，4．6；MgSO。·7H。O，0二；CaCI。，0．35，培养 20h oJ生物量为 8．ZI g／L，与模2 预狈的生物1打8．36叭）栓近D乐龄牙！按不虽影且 卜侦聚糖酶J 酶水瑟和发酵进程。 发酵产酶的最适培养温度为35－37℃。装液量以250 mLH角瓶中装30 InL培养基为宜；氧载体对B．SSbtilis ZNJ 产p－葡聚糖酶的影响受氧载体种类和添加量的影响。经优化后的培养条件为：种龄 16 h，接种量3．82％(V／X摇床转速210 rpm，发酵培养基起始pH 7刀，培养温度37C，在此条件下发酵50 h，卜葡聚糖酶活性达最大，为274．48U／InL，与模型预测结果275．25 U／InL极为接近。 B．subtilis Zir1 在淀粉质原料培养基中发酵产生p．葡聚糖酶、a．淀粉酶和中性蛋白酶的类型与糊精培养基相似，为生长部分藕联型，均在菌体生长进入稳定期开始大量表达。p－葡聚糖酶和中性蛋白酶产酶水平在48 h达到最大，而 Q－淀粉酶产酶水平在54 h时达到最高。提高p－葡聚糖酶产酶水平的关?