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果胶裂解酶（pectate lyase,EC 4.2.2.2）催化果胶聚合物中α-1,4-糖苷键的断裂,在纺织工业和果汁工业等领域均具有重要的应用前景。本课题从多粘类芽孢杆菌KF-1发酵液上清中,通过阳离子交换柱SP Sepharose fast-flow column分离出果胶裂解酶活性组分,并通过LC-MS/MS质谱进行鉴定,得到四种果胶裂解酶,它们分别属于不同的果胶裂解酶家族（PL）1,3,9和10。由于家族10的果胶裂解酶以往研究较少,在本论文中,选取属于该家族的果胶裂解酶进行研究,并将该果胶裂解酶命名为PpPel10a。从Paenibacillus polymyxa KF-1基因组中扩增出pppel10a基因,并将其克隆到pET-28a（+）载体上,并转入大肠杆菌BL21（DE3）感受态细胞中,在宿主菌中进行重组表达。使用Ni-NTA agarose column亲和层析柱对含有His6-tag的重组酶进行纯化。重组酶PpPel10a的预测分子量为45.2 kDa,预测等电点为pH 9.41。以聚半乳糖醛酸（PGA）为底物,确定了PpPel10a反应的最佳条件。PpPel10a的最适pH为9.0,pH在6.0-11.0范围内,其活性能保留70%以上,说明其是一个耐碱性果胶裂解酶。最适温度为50℃,在20-50℃范围内保温30 min,可保留50%以上的活性,说明其热稳定性较好。研究金属离子对重组PpPel10a酶活性的影响,结果表明Ca2+是该酶的显著激活剂。Ca2+离子浓度对酶活影响的研究结果发现当Ca2+浓度为2.5 mM时,果胶裂解酶酶活力最高。PpPel10a以PGA为底物的Km、vmax和kcat值分别为0.12 g/L、289μmol/min/mg和202.3 s-1。重组PpPel10a可降解橘皮果胶,产生不饱和单半乳糖醛酸和低聚半乳糖醛酸。PpPel10a降低了PGA的粘度。苎麻脱胶实验结果表明,单独用酶或与碱联合使用处理后苎麻纤维重量显著降低。使用1 U/m L PpPel10a和0.5%NaOH联合处理时,重量损失较1%NaOH处理时相差不大。但协同处理减少了一半的化学试剂的使用,从而减少了化学处理的环境污染问题。同时,由于该重组酶为耐碱性果胶裂解酶,因此,可推测该酶在植物纤维加工中有潜在的应用价值。由于游离酶具有稳定性低和重复利用率低等缺点,为提高该酶在工业领域的应用价值,接下来对其固定化进行了研究。在本论文中,采用壳聚糖-戊二醛交联法对重组PpPel10a进行固定化。并对固定化酶的单因素进行优化,选取了影响较大的三个因素:壳聚糖浓度、戊二醛浓度及酶浓度。对这三个条件进行响应面分析。结果显示,壳聚糖浓度、戊二醛浓度及酶浓度分别为3%、4%和0.8 mg/g时,固定化酶的活性达到最高值,固定化率为87.3%。同时,本研究对固定化酶和游离酶的稳定性进行比较。发现经固定化后,酶的残留活性一直高于游离酶活性。在pH 11.0时,固定化酶的残留活性仍能达到70%,而游离酶活性仅残留50%左右。此外,固定化酶PpPel10a在更宽的pH范围内稳定。当酶在80℃孵育15min时,游离酶已经完全失活,而固定化酶孵育30 min仍能残留50%左右的活性,与游离酶相比,固定化酶PpPel10a具有更宽的温度稳定性范围。此外,扫描电镜和红外光谱结果表明果胶裂解酶PpPel10a被成功固定化。这些研究结果为果胶裂解酶PpPel10a的应用奠定了理论基础。