本工作分6次从30个水牛瘤胃内容物中提取了未培养微生物的总DNA，用含2％酸洗PVPP的Sephadex G200凝胶层析纯化DNA后，再用电洗脱法纯化并回收30～50kb的。DNA片段。把回收片段末端修复后，以柯斯质粒pWEB∷TNC为载体构建了6个宏基因组文库，获得1.26×10~5个克隆，随机提取其中15克隆的质粒并用BamHI进行酶切分析，结果显示所有质粒都含有酶切带型不相同的外源片段，说明文库克隆的外源DNA片段随机性比较大。提取的质粒外源片段最大的为48.0kb，最小的20.5kb，平均大小为38.2kb，推测文库含外源DNA的总长度约为4.8×10~6kb。利用活性筛选法从中共筛选获得6个仅表达4-MUCase活性的克隆、22个表达内切葡聚糖酶活性的克隆及118个表达β-葡萄糖苷酶活性的克隆。本工作对2个只表达4-MUCase活性的克隆pCGE04和pCGE06进行了亚克隆和测序分析，发现2个纤维素酶基因umce／5P和umce／5Q，它们编码的产物均属于糖苷水解酶家族5的成员。umce／5P的ORF长999bp，可编码一个含332个氨基酸残基的内切葡聚糖酶，该酶与一个来自于未培养细菌（uncultured bacterium）的内切葡聚糖酶（GenBank索引号：ABA02176.1）的同源性最高，具有53％的一致性和68％的相似性。umce／5Q的ORF长1，331bp，可编码一个含386个氨基酸残基的内切葡聚糖酶，该酶与来自于反刍瘤胃亚菌（Prevotella ruminicola）的一个糖基水解酶家族5的纤维素酶（GenBank索引号：BAA74515.1）的同源性最高，具有75％的一致性和84％的相似性。将118个表达β-葡萄糖苷酶活性的独立克隆在pH5.0、37℃条件下培养，发现其中8个克隆表达的β-葡萄糖苷酶活性较强。对其中一个克隆进行了亚克隆，序列分析发现一个2223bp的潜在的编码β-葡萄糖苷酶基因（umce／3G）的开放阅读框（ORF），其编码产物的氨基酸序列与来自于芽孢杆菌（Bacillus sp．）的一个β-葡萄糖苷酶（GenBank索引号：BAA36161）同源性最高，具有60％的一致性和73％的相似性。该ORF在E.coli中的表达产物Umcel 3G的分子量与预测大小相似，酶谱分析表明该表达产物具有β-葡萄糖苷酶活性，证实该基因为一个β-葡萄糖苷酶基因。测定了用Ni-NTA纯化的Umcel 3G的酶学特性，其最适pH和最适温度分别为6.0～6.5和45℃。以pNPG为底物，在最适条件下，测得该酶的比活力为35.4 lU／mg。一些金属离子对Umcel 3G的活性影响非常大，例如Ca2+可以显著提高其酶活，而Fe3+、Cu2+、Fe2+则几乎完全抑制该酶的活性。