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果胶物质由一系列复杂的多糖构成,是自然界中使用最广泛的多糖,普遍存在于高等植物(如苹果、洋葱、柚子等)的初生细胞壁和细胞间隙中,果胶/果胶酶的降解通常分布在多种植物相关的微生物和高等植物的根、茎、叶、果实中。果胶酶是含有多种成分的复合酶,是一类分解果胶物质的酶类的总称。果胶酶根据其作用底物D-多聚半乳糖醛酸的最适p H不同,可分为酸性果胶酶和碱性果胶酶。目前工业上应用较多的是酸性果胶酶,酸性果胶酶的应用仅仅停留在最初层面的饮料加工上,最适p H在偏酸性范围;与之相对的碱性果胶酶在碱性范围内具有高酶活力,国内外研究碱性果胶酶不断取得新的进展,但是多属于研究阶段,很少应用到工业上,因此嗜热碱性果胶酶的性质研究和工业应用研究前景仍然十分广阔。成功构建Cb Pel C、Cb Pel C-CD两株嗜热碱性果胶酶,其中Cb Pel C为野生型碱性果胶酶,Cb Pel C-CD为突变型碱性果胶酶,设计突变体主要是为了研究未知结构域与催化结构域之间的关系。结果表明:未知结构域有引导作用,保护碱性果胶酶不受其他蛋白酶的水解;未知结构域的在酶促反应过程中的折叠能够隐藏碱性果胶酶的部分水解位点;其对于碱性果胶酶的正确折叠有一定的帮助;对酶活力产生影响。经Blast序列比对分析果胶裂解酶Cb Pel C,与已报道的同家族果胶酶氨基酸序列同源性为54%,经过His-Ni柱亲和层析得到46k D大小的蛋白带,与理论测序结果预测一致。酶学性质研究结果表明,Cb Pel C、Cb Pel C-CD酶学性质基本一致,通过235nm处紫外吸收法检测碱性果胶酶Cb Pel C、Cb Pel C-CD的酶活力,其最适反应温度为70℃;最适Ca2+浓度为0.8m M;在70℃保温下,半衰期为6h;底物为0.2%(w/v)D-多聚半乳糖醛酸,p H 9.5。在最适p H 9.5、Ca2+0.8m M、70℃时Cb Pel C酶活为900U/mg;Cb Pel C-CD酶活为5300U/mg。当反应体系中无Ca2+存在时,Cb Pel C、Cb Pel C-CD不表现酶活力,Ca2+浓度0.6m M-1.0m M时,碱性果胶酶相对酶活力保持在80%以上。该碱性果胶酶在在4℃或是室温可长时间保存,且相对酶活力保持在85%以上。综上所述,我们成功获得Caldicellulosiruptor bescii DSM 6725果胶酶系的两株新型嗜热碱性果胶酶,都表现出较高的酶活力和良好的热稳定性,良好的酶学性质应用于工业应用,可以使得资源再次利用,减少能源危机和环境破坏,具有较大的经济效应,是一个值得深入研究的课题。