松二糖（Turanose）天然存在于蜂蜜中,是蔗糖的同分异构体,甜度是蔗糖的一半。与蔗糖相比,松二糖具有低热量和不致龋齿的优势,有望替代蔗糖成为一种新的功能性甜味剂。目前主要利用环糊精葡萄糖基转移酶（CGTase）和淀粉蔗糖酶（ASase）酶法制备松二糖,但利用CGTase制备松二糖的底物价格昂贵,利用ASase制备松二糖时存在的副产物麦芽寡糖和海藻酮糖不利于松二糖的分离纯化,两种酶均不利于大规模工业化制备松二糖。为解决存在的问题,本研究将实验室前期获得的具有高转苷能力的Caulobacter crescentus蔗糖水解酶突变体S271A（CcSHS271A）为研究对象,对其进行分子改造以及酶转化工艺优化,提高了松二糖的转化率和纯度。将获得的CcSHS271A突变体I382Q（CcSHS271A/I382Q）在食品安全菌株枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）中进行胞内重组表达,通过启动子筛选和发酵优化提高了其表达水平。主要研究结果如下:（1）考察了CcSHS271A的酶学性质和制备松二糖的酶转化工艺。将C.crescentus来源蔗糖水解突变体CcSHS271A进行酶学性质分析,CcSHS271A的最适温度和最适pH分别为45℃和8.0,在温度30℃时的半衰期为312 h,热稳定性较好。然后利用CcSHS271A进行松二糖的制备优化,结果表明在pH 8.0,30℃的条件下,以2 mol·L-1的蔗糖为底物时,添加60 U·g-1蔗糖的CcSHS271A制备松二糖转化率最高为63.3%。然而利用CcSHS271A生成的产物中海藻酮糖转化率为9.1%,会影响后续松二糖的分离。（2）探究了CcSHS271A受体位点突变对松二糖的转化率和纯度的影响。对CcSHS271A进行分子改造获得突变体CcSHS271A/I382Q,其制备松二糖的转化率高且产物中海藻酮糖转化率低,为2.3%。探究了CcSHS271A/I382Q的酶学性质,其最适温度和最适pH分别为45℃和8.0,该酶在30℃的半衰期为384 h,半衰期与CcSHS271A相比提高了72 h。对CcSHS271A/I382Q制备松二糖的工艺进行优化,结果表明,在pH 5.0,30℃的条件下,以2 mol·L-1的蔗糖为底物时,添加60 U·g-1蔗糖的CcSHS271A/I382Q制备松二糖转化率最高为70.3%,同时产物中未检测出海藻酮糖,有利于松二糖的分离纯化。（3）考察了CcSHS271A/I382Q在B.subtilis中的胞内表达情况,并通过启动子筛选和发酵优化提高了其在B.subtilis中的胞内表达水平。构建了含有CcSHS271A/I382Q的B.subtilis重组菌,通过优化启动子,获得的启动子PahpF将重组菌的摇瓶发酵酶活力提高至2.7 U·m L-1,是优化前的4.5倍。通过优化重组菌摇瓶发酵培养基的碳源与氮源组分,获得的最佳碳源为20 g·L-1甘油,最佳氮源为20 g·L-1大豆蛋白胨和15 g·L-1骨蛋白胨,并将重组酶的摇瓶发酵酶活力提高至3.8 U·m L-1,是优化前的1.4倍。最后,经3-L罐发酵培养74 h后,重组菌酶活力达到最高,为41.0 U·m L-1,是摇瓶发酵酶活力的10倍。另外,利用B.subtilis重组菌3-L罐发酵酶液进行制备松二糖时获得的转化率为70.8%,与其在大肠杆菌（Escherichia coli）中重组表达制备松二糖的结果基本一致。