D-塔格糖是甜味剂,具有低能量,降低血糖和抗龋齿等功能。L-阿拉伯糖异构酶具有催化D-半乳糖异构为D-塔格糖的功能。本文研究生产L-阿拉伯糖异构酶以及用重组的L-阿拉伯糖异构酶异构D-半乳糖为D-塔格糖。应用PCR从大肠杆菌DH5α基因组中克隆L-阿拉伯糖异构酶基因。将获得的L-阿拉伯糖异构酶基因序列重组于毕赤酵母表达载体PGAP9K的多克隆位点,构建含L-阿拉伯糖异构酶基因的毕赤酵母组成型表达载体pGAP9K-L-ai。用电转法将pGAP9K-L-ai转化于毕赤酵母GS115基因组。筛选高表达重组子作为毕赤酵母工程菌GS115(pGAP9K-L-ai)。研究毕赤酵母工程菌的发酵条件,摇瓶固态发酵毕赤酵母工程菌生产L-阿拉伯糖异构酶的产量略高于液态发酵的产量。研究固态发酵工程菌生产L-阿拉伯糖异构酶的扩大生产。当将固态发酵的体积扩大为摇瓶的100倍而装于自制的铁皮箱中发酵3天,其L-阿拉伯糖异构酶扩大发酵比摇瓶发酵的产量少4.2%,两者的差别不大。用离子交换法纯化L-阿拉伯糖异构酶。酶的最适温度为55℃,最适pH5.8。每升发酵液获得的L-阿拉伯糖异构酶产量为27110单位。分别应用纯化收获的L-阿拉伯糖异构酶和发酵液能直接与D-半乳糖作用,证明两者都能D-半乳糖为D-塔格糖。应用Ca2-型分离树脂于65℃纯化D-塔格糖,并将收获的含D-塔格糖的经阴离子和阳离子柱除色和除盐。应用红外光谱分析证明纯化收获的物质的光谱与标准D-塔格糖的光谱一致。利用发酵残渣生产沼气。每公斤发酵残渣发酵40天产生5200mL沼气,并且,经过厌氧环境的沼气发酵后GS115(pGAP9K-L-ai)细胞的数量明显减少。综上所述,本实验成功地克隆了大肠杆菌DH5α的L-阿拉伯糖异构酶基因,实现了毕赤酵母和酿酒酵母中用GAP启动子调控表达重组L-阿拉伯糖异构酶；研究了毕赤酵母工程菌的发酵工艺,重组蛋白的纯化工艺,和酶法异构D-半乳糖为D-塔格糖的工艺和发酵副产品回收利用工艺,为规模化用来源于大肠杆菌DH5α的L-阿拉伯糖异构酶基因编码的L-阿拉伯糖异构酶异构D-半乳糖生产D-塔格糖打下基础。