环糊精葡萄糖基转移酶（Cyclodextrin Glycosyltransferase，CGTase，EC2.4.1.19），可以通过分子间的转糖苷反应，利用淀粉及其衍生物生成的环糊精。环糊精（Cyclodextrins，简称CD），是以D-吡喃葡萄糖为组成单元，通过α-1,4-糖苷键首尾相连的构成的环状化合物的总称，其中，以α-、β-和γ-CD最为常见。CD通过与客体分子形成包合物，从而改变客体分子的理化等性质，因此在食品、医药和生物等领域具有广泛的应用和科学研究价值。目前，在工业上，主要通过酶法大规模化制备CD。本论文以大肠杆菌（Escherichiacoli）BL21（DE3）为表达宿主，异源表达来源于嗜碱的芽孢杆菌7364（Bacillus clarkii7364）的γ-CGTase，并对重组γ-CGTase的酶学性质进行定性及利用其制备γ-CD的条件。本论文主要的研究内容如下：通过亚克隆并构建基因工程菌E. coli BL21（DE3）/pET24a-γ-CGTase，对重组菌诱导产酶后，对重组γ-CGTase进行纯化和酶学定性。结果表明重组γ-CGTase不依赖Ca2+和其它金属离子，属于非金属酶，最适温度和pH分别为60°C和11.0；重组γ-CGTase为嗜碱酶，在pH9.0-10.5和50°C下具有较好的稳定性，在50°C下其半衰期大约为4h，高于50°C时稳定性较差；以可溶性淀粉为底物时，重组酶的Km、Vmax和kcat分别为4.83g L-1、5.83U mg-1和12.55s-1。在酶学性质研究的基础上，研究影响重组γ-CGTase制备γ-CD的因素，包括有机溶剂的种类和浓度、淀粉种类和浓度、温度、pH、加酶量和反应时间等，最终得到制备γ-CD的最优条件为：以15%（w v-1）的马铃薯淀粉为底物，加入7.5U g-1的γ-CGTase在70°C液化30min后，降温至55°C，调节pH至10.0并补加7.5U g-1的γ-CGTase，同时在反应体系中加入3%（w v-1）的环十二酮，150r min-1水浴反应7h，γ-CD的转化率最终达到51%（w w-1），未检测到α-CD。随后，为获得高纯度的产品以及对产品特性进行分析，研究分离提取γ-CD的工艺，反应液经水蒸汽共沸蒸馏、干燥等过程最终获得产品晶体，最终使得γ-CD的回收率达到90%-95%，纯度达到95%以上。经气相色谱检测，自制γ-CD产品中环十二酮的残余量仅为3.0ppm，符合安全制备的要求。此外，通过外观鉴别和质谱（MS）等方式对比分析自制γ-CD与γ-CD标准品，进一步证明该晶体为γ-CD。为进一步提高γ-CD的产率，将γ-CGTase与异淀粉酶复配制备γ-CD。为使pH适用于异淀粉酶的应用和减少γ-CGTase的用量，使用具有更宽pH稳定范围的γ-CGTase（A223K），并研究其与异淀粉酶复配时影响γ-CD得率的因素，最终得到制备γ-CD的最优条件为：以15%马铃薯淀粉为底物，加入7.5U g-1的γ-CGTase （A223K）在70°C液化30min，降温至50°C后，调pH至7.0后，加入12.5U g-1的γ-CGTase （A223K）和40U g-1的异淀粉酶，同时将4%（w v-1）的环十二酮加入反应体系中，150r min-1水浴反应12h，γ-CD转化率最高达到72.5%（w w-1），未检测到α-CD。