黄姜是我国特有的一种单子叶植物,主要分布在湖北、四川、陕西等省。其干燥根茎在工业上广泛用作甾体激素前体——皂素的生产原料,而传统的酸解法产生了大量高COD、高硫酸根离子、低pH的有机废水,严重污染了生产地水环境。为了实现黄姜的清洁生产,本研究从黄姜总皂苷中筛选能用于黄姜皂苷生物转化的微生物并研究其糖苷酶的性质和结构。　　 首先通过平板划线法分离黄姜总皂苷中能转化黄姜皂苷的微生物,利用TLC法和HPLC法分析微生物的转化效率。最初分离出8种微生物,包括5种细菌和3种真菌。TLC分析发现,细菌对皂苷水解效果不明显。HPLC分析发现三种真菌F1、F2和F3转化100 mg水溶性总皂苷72 h,分别产生1.3、0.24和1.4 mg薯蓣皂苷元。比较F1、F2和F3的β-糖苷酶活性,发现F1的酶活分别为F2和F3的2.7倍和2.6倍。F1的β-糖苷酶活性在含有1.5 M硫酸铵的缓冲液体系中具有很好的热稳定性:在65℃放置48 h,剩余77％的活性。F1粗酶转化黄姜甾体皂苷——延龄草苷24 h,生成皂素的转化率达56%。经四川省微生物资源平台菌种保藏中心鉴定,F1为烟曲霉。　　 通过硫酸铵沉淀、离子交换柱层析和凝聚过滤,纯化烟曲霉的β-糖苷酶,并以对硝基苯酚-β-葡萄糖苷和多种黄姜甾体皂苷为底物分析其酶学特征。纯化出一个烟曲霉β-糖苷酶AfG,得率为26%,比活力为411 U/mg。AfG是一个分子量为113kDa的单体蛋白。AfG在pH3.6-5.0、温度50-90℃保持较高的酶活。在65℃放置120 h,剩余55%的活性,表现了极高的热稳定性。AfG转化多种黄姜甾体皂苷,如延龄草皂苷、双葡萄糖苷、三角叶皂苷、纤细皂苷和薯蓣皂苷产生皂素,比活力分别为49、17、10、7和13U/mg。HPLC分析AfG转化延龄草苷和双葡萄苷的产物,表明该酶可能为内切性β-糖苷酶。　　 通过质谱法、圆二色谱法和原子力显微镜等手段分析AfG的一级结构、二级结构和表面特征。ESI-Q-TOF分析发现,AfG的多肽片段1403.8572(KGVNVALGPVVGPLGRT),1442.8310(KSVRDIQL,TGTLQI)及1531.9614(RKGVNVALGPVVGPLGRT)与烟曲霉Af293的一个β-糖苷酶EAL84958有3%的序列同源性,得分为156。CD图谱检测表明,AfG的二级结构主要为α-螺旋,含量在60%以上。AFM观察表明该AfG为球状蛋白,在云母片上组成的分子基团直径在30-110 nm之间,高度在7 nm以内。　　 本研究首次报道了烟曲霉及其β-糖苷酶AfG对黄姜皂苷的生物转化。AfG热稳定性远高于其他耐热性β-糖苷酶,可转化多种黄姜甾体皂苷转化皂素,表现出利用单个蛋白质水解黄姜总皂苷的潜能。本研究对实现生物转化薯蓣皂苷生产皂素具有参考价值。