D-塔格糖是一种在自然界中较为稀有的天然己酮糖,为果糖的“差向异构体”,其甜度是蔗糖的92%,是一种非常好的功能性甜味剂。研究表明,D-塔格糖在食品及化妆品上可以安全使用。本课题利用生物转化法来生产D-塔格糖,构建同时含有β-半乳糖苷酶和L-阿拉伯糖异构酶两个基因的串联重组质粒的菌株,以乳糖为底物,由乳糖降解生成D-半乳糖,后者再转化为D-塔格糖,以期降低D-塔格糖生产成本。从大肠杆菌K-12中扩增出了β-半乳糖苷酶基因lacZ,将其克隆到表达载体pET-28a(+)上,并转化入大肠杆菌BL21(DE3)中,成功的构建出了能够表达β-半乳糖苷酶的工程菌E-lacZ。以重悬菌E-lacZ为粗酶源,以10%(g/v)的乳糖为底物,在40～50℃,pH7.0的反应液中,12h后乳糖降解率可达90%以上。适当添加Mn2+能显著提高乳糖酶酶活。将大肠杆菌K-12的β-半乳糖苷酶基因lacZ和L-阿拉伯糖异构酶基因araA以串联的方式克隆到pET-28a(+)上,并在lacZ基因上游插入rbs位点,以保证这两个基因能在宿主菌中同时表达。将上述构建的串联重组质粒转入大肠杆菌BL21(DE3)中,成功地构建出了能够同时表达β-半乳糖苷酶和L-阿拉伯糖异构酶的工程菌E-araA-1acZ。利用IPTG诱导表达之后,该重组菌可同时表达β-半乳糖苷酶和L-阿拉伯糖异构酶并表现出较高的活性。以E-araA-1acZ重悬菌液为粗酶源,乳糖为底物,研究了底物浓度、温度、pH、二价金属离子对D-塔格糖转化反应的影响。其结果表明：D-塔格糖转化反应的最佳反应温度为50℃；最佳体系pH为7.0,此时D-塔格糖的重量转化率均达到21%以上,转化时加入Mn2+有助于提高D-塔格糖产量。