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微生物源的半乳糖苷酶在食品、医药、饲料、和环保等工业中有着非常广阔的应用前景,近年来备受研究者们的关注。本文主要研究了米黑根毛霉和巴伦葛兹类芽孢杆菌半乳糖苷酶基因的克隆、表达及重组酶酶学性质,主要结果如下:成功将米黑根毛霉(Rhizomucor miehei)中α-半乳糖苷酶基因(RmgalB)克隆、表达至毕赤酵母中。RmgalB属于糖苷水解酶36(GH36)家族,开放阅读框(ORF)为2241 bp,编码746个氨基酸且含有2个内含子。重组αα-半乳糖苷酶(RmgalB)经5L发酵罐高密度发酵后酶活力为1953.9U mL-1,为目前报道最高值。RmgalB为同源四聚体结构,单亚基蛋白分子量为83.1kDa,比酶活为505.1 U mg-1。RmgalB的最适温度及最适pH分别为55℃和5.5,该酶在pH 5.5-9.5范围内及在55℃以下保持稳定。RmgalB能完全水解蜜二糖、棉籽糖和水苏四糖,还能水解豆饼中的棉籽寡糖。酶学特性研究表明RmgalB在食品及饲料等工业中具有一定的应用潜能。首次从巴伦葛兹类芽孢杆菌中克隆得到1个GH2家族β-半乳糖苷酶基因(PbBgal2A)并成功表达至大肠杆菌中。该基因ORF为3045 bp,编码1014个氨基酸,预测蛋白分子量为115.7 k Da。PbBgal2A的比酶活为45.1Umg-1,最适温度为45℃、最适pH为7.0,重组酶在45℃以下及pH6.0-8.0范围内保持稳定,残余酶活力在80%以上。PbBga12A可将5%乳糖完全水解生成单糖,也可将乳清及牛奶中的乳糖完全降解。PbBga12A还具有转糖苷能力,在以高浓度乳糖为底物时能够合成47.9%的低聚半乳糖(GOS)。PbBga12A在乳糖水解和GOS合成方面的优良特性使其在低乳糖乳品和GOS的生产中有一定的潜能。来源于巴伦葛兹类芽孢杆菌的另一个β-半乳糖苷酶基因(PbBgal42A)成功在大肠杆菌中表达,PbBgal42A属于GH42家族,ORF为2097 bp,编码698个氨基酸。重组酶的比酶活为623.9Umg-1,为双亚基蛋白,分子量为168.3kDa。PbBga142A最适温度、pH分别为45℃和7.0,该酶可在50℃以下及pH 6.5-10.5范围内保持稳定。与GH42家族大多数β-半乳糖苷酶不同的是Pb Bga142A具有较强降解β-半乳聚糖的能力。