森林土壤微生物资源是森林资源的重要组成部分,在自然界中发挥着极其重要的作用。果园作为经济林的代表,是森林生态系统的重要组成部分。果园土壤微生物群落对果园生态系统健康的维系具有不可估量的价值,其土壤微生物中蕴含着极其丰富的基因资源。本文针对果园土壤微生物中存有的果胶降解相关酶类进行研究,并从中挖掘具有工业应用价值的果胶酶,研究结果将丰富果园土壤微生物资源利用价值,对于森林生态系统健康和基因资源挖掘也具有借鉴价值。在纺织工业中,传统的棉麻脱胶工艺是碱高温煮炼,不仅高能耗、排污量大而且影响棉麻织物的品质。酶精炼工艺是近几年新兴的棉麻脱胶工艺,使用的碱性果胶酶催化底物专一性强且反应条件温和,具有低污染、低耗能、高品质等优点,成为了棉麻脱胶工艺研究的热点。但目前大多数果胶酶仍然不能满足棉麻脱胶对酶制剂的特殊性质要求,有待于进一步挖掘和开发新的性质优良的棉麻脱胶用果胶酶。基于高通量宏基因测序技术,本研究从富含果胶的果园土壤的宏基因组中挖掘得到4个果胶酸裂解酶基因pela,pelb，pelc和peld。将4个果胶酸裂解酶基因分别连接原核表达载体pET30a(+)和真核表达载体pPIC9,用于验证基因功能。结果,pela成功实现了在Escherichia coli BL21(DE3)和Pichia pastoris GS115 中的异源表达,而重组pelb,pelc,peld菌株中均未能检测出果胶酸裂解酶活性。含有pela的重组 E.coli菌株经IPTG诱导8h后,PELA的果胶酸裂解酶活力为4.5U/mL,含有pela的重组p.pastoris菌株在3-L发酵罐水平,甲醇诱导10h后最高果胶酸裂解酶活力达到10.8U/mL。经镍离子亲和层析后得到了电泳纯级别的PELA蛋白,并对其进行了性质研究。PELA的最适温度为45℃,最适pH为9.0,比活力为244.12 U/mg,在pH 7.5-11.0具有良好的稳定性。PELA的最适底物为聚半乳糖醛酸,以果胶为底物能够保留38%的活力。以聚半乳糖醛酸为底物,重组PELA动力学参数Km、Vmax分别为0.26 mg mL-1,488.40 μmol min-1mg-1。EDTA及金属离子Cd2+、Zn2+、Mn2+、Cu2+、Fe3+能够高度抑制酶的活性,1mMCa2+和2 mMK+对酶活性有明显的促进作用。重组PELA作用于苎麻纤维4h后质量损失率达到9.3%,纤维白度,纤维分散度和柔软度均得到明显提高。PELA在苎麻脱胶领域具有良好的应用潜力。