人参皂苷（Ginsenosides）属于三萜皂苷类化合物,是人参属植物中最主要的活性成分,具有抗肿瘤、抗氧化以及调节免疫力等多种药理作用。人参皂苷Rd是原人参二醇型皂苷在人体肠道内的主要代谢产物之一,对心脑血管、神经以及免疫系统具有独特的药效功能;同时人参皂苷Rd还是转化Rb1、Rb₂、Rb3和Rc为高活性稀有人参皂苷C-K的中间体。由于人参皂苷Rd在人参属植物中含量较低,通过直接从植物中提取Rd的方法难以满足其实际应用。利用特定的糖苷水解酶可以水解人参皂苷主要成分（如:人参皂苷Rb1、Rb₂、Rb3、Rc）C-20位外侧糖基获得人参皂苷Rd。本论文从实验室前期分离获得的一株纤维菌属（Cellulosimicrobium aquatile Lyp51）中克隆到一个α-L-阿拉伯咲喃糖苷酶（EC3.2.1.55）基因和一个双功能β-木糖苷酶（3.2.1.37）/α-L-阿拉伯吡喃糖苷酶基因,在Escherichiacoli BL211（DE3）中进行异源重组表达、并对重组蛋白进行了纯化、酶学性质研究和人参皂苷转化。利用Ni²⁺亲和层析柱纯化融合了组氨酸标签的α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶（CaAraf51）,纯酶的比活力为15U/mg。CaAraf51可以水解人参皂苷Rc C-20位外侧的α-L-阿拉伯呋喃糖苷得到Rd。在最适反应条件下（pH5.0,40℃）分别以pNPαAraf和人参皂苷Rc为底物,重组酶的Km分别为1.1 mM和0.57 mM;Vmax分别为25 μmol/min/mg和6.25 μmol/min/mg。0.87mg/mL人参皂苷Rc在30℃C,pH7.5的磷酸缓冲液中与9.6U/mL纯酶混合孵育1h后人参皂苷Rd的产量为0.71mg/mL/h,转化率为90%。重组的双功能酶（Xylarap51）纯化后比活力为15.45U/mg。Xylarap51可以分别水解人参皂苷Rb3和Rb₂ C-20位外侧的β-D-木糖苷与α-L-阿拉伯吡喃糖苷得到Rd。将两个酶基因进行融合获得一个多功能的酶（Afxyap51）基因,重组酶Afxyap51具备转化人参皂苷Rc、Rb3和Rb₂得到Rd的能力;其水解强弱为Rc>Rb3>Rb₂。本实验不仅挖掘了能够转化人参皂苷Rb₂、Rb₃和Rc的皂苷水解酶,而且还为酶蛋白的应用奠定了一定的基础。