纤维素是自然界中含量最丰富的碳水化合物,然而很大一部分的纤维素未被有效利用,而纤维素酶能将纤维素降解成低聚糖或葡萄糖,进而被利用,这将使能源浪费、能源短缺以及环境污染等问题得到缓解。除此之外,纤维素酶还能广泛应用于食品、饲料、医药、酿酒以及造纸等领域。因此,将获得具备优良性质的纤维素酶并能更好的应用于工业生产是本研究的目的。本研究选取云南省怒江州大额牛粪便中的微生物为研究对象,筛选分离出高产纤维素酶的蜂房类芽孢杆菌YD236。利用高通量二代测序仪Miseq,对其进行全基因组测序和分析,得到酶基因片段。对测序结果核酸序列进行比对分析,得到近50个家族的近百条基因,其中纤维素酶基因6条。本研究将6条纤维素酶的基因重组到表达载体pEASY-E2上,得到重组质粒,并将重组质粒转化到Escherichia coli BL21(DE3)中进行表达。利用组氨酸标签对成功表达并具有活性的重组GH3家族β-葡萄糖苷酶PgluE3和GH8家族内切葡聚糖酶PgluE8进行纯化,并对纯化酶进行了酶学特性和催化活性位点研究,结果表明:(1)重组酶PgluE3最适pH是7.0,是一种中性酶,在pH 5.0–9.0的范围内具有较好的稳定性;最适温度为45°C,在0°C时仍具有17.0%的酶活,在37°C和45°C时的热稳定性良好;对胰蛋白酶和乙醇有一定的抗性;对乳糖和变性淀粉有一定的水解作用。(2)重组酶PgluE8最适pH是5.5,在pH 3.0–10.0的范围内具有较好的稳定性;最适温度为50°C,在20°C、10°C和0°C下分别能保持78.6%、41.6%和34.5%的酶活,在37°C和50°C时的热稳定性良好;10 mM的β-巯基乙醇对该酶的促进作用较强;对胰蛋白酶和蛋白酶K有较好的抗性;可水解CMC-Na、可溶性淀粉、大麦β-葡聚糖、昆布多糖和酵母葡聚糖;具有较强的耐盐性;可将大麦β-葡聚糖水解为纤维三糖、四糖和五糖等。(3)序列比对和同源建模分析,利用定点突变的方法证明了Asp277为PgluE3催化活性残基,Glu55和Asp116为PgluE8的催化活性残基。对形成二硫键的两个半胱氨酸Cys23和Cys364进行定点突变,均使突变酶活性有不同程度的提高。使该突变酶为进一步研究二硫键的作用以及β-巯基乙醇对此类酶活性的提高的催化机制提供了良好的材料。综上,本研究获得了一个具有低温活性可水解乳糖和变性淀粉的β-葡萄糖苷酶以及一个具有低温活性、pH稳定性好和强耐盐的内切葡聚糖酶。使它们不仅在医药、食品加工、饲料及酿酒行业具有广泛的潜在应用前景,还为纤维素酶结构和相关活性机理的研究提供了良好的素材。