嗜热菌为极端微生物的一种,生长繁殖条件极为苛刻,普通培养条件很难使其达到最佳生长状态。嗜热酶源于嗜热菌,由于具有较好的耐热性和较宽泛的活性条件,使得嗜热酶在食品及工业生产中具有可观的应用前景。本研究将源于嗜热菌Thermotoga neapolitana DSM 4359的果糖苷酶基因通过基因克隆以pET-28a(+)为载体,在Escherichia coli BL21(DE3)中表达,成功构建嗜热果糖苷酶的工程菌,得到嗜热果糖苷酶,纯化后经SDS-PAGE检测分子量约为60.0 kDa。通过对底物特异性的筛选,最终确定蔗糖为最佳底物。嗜热果糖苷酶的酶学性质:最适反应温度为85℃;最适反应pH值为5.0;10 mmol/L Mg2+对嗜热果糖苷酶酶活具有较强的促进作用,可使酶活提升近2.6倍,1 mmol/L Cu2+对嗜热果糖苷酶酶活具有极强的抑制作用,可几乎完全抑制酶活;基因重组得到的嗜热果糖苷酶热稳定性良好,95℃保温处理40 h后酶活仍高于50%,酶学性质中的最适反应温度以及热稳定性的试验结果可再次明确认定所得果糖苷酶为嗜热果糖苷酶。为进一步提高嗜热果糖苷酶的表达量,通过单因素试验与响应面法结合,对嗜热果糖苷酶产酶培养基优化处理后得到结果为:蔗糖10.11 g/L、硝酸铵12.30 g/L、安琪酵母浸粉FM905 8.24 g/L、MgSO4·7H2O 5.61 mmol/L、NaCl 10 g/L。与优化前相比,优化后的产酶培养基所产的嗜热果糖苷酶酶活提高近2.1倍,达到了提高嗜热果糖苷酶表达量的目的,同时节约了培养基的原料成本。为确定本试验所得嗜热果糖苷酶的催化、降解能力而进行应用研究,结果显示,本试验所得嗜热果糖苷酶既具有水解能力又具有转糖基能力,可降解蔗糖生成葡萄糖和果糖并伴有低聚果糖生成,降解菊糖后的产物以果糖和低聚果糖为主,该试验结果为果葡糖浆和低聚果糖的生产开辟了新道路。