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β-葡萄糖苷酶(β-D-Glucosidase,EC3.2.1.21),又称β-D-葡萄糖苷葡萄糖水解酶,别名龙胆二糖酶、纤维二糖酶(cellobias,CB或β-G)和苦杏仁苷酶。它属于纤维素酶类,是纤维素分解酶系中重要的组成成分,能够水解结合于末端非还原性的β-D-葡萄糖键,同时释放出β-D-葡萄糖和相应的配基。本研究主要对盾叶薯蓣根状茎β-葡萄糖苷酶进行提纯及基本酶学性质的研究,为进一步研究盾叶薯蓣根状茎中的一种能够将药理活性较低的呋甾皂苷水解为药理活性很高的螺甾皂苷的特殊的β-葡萄糖苷酶--呋甾皂苷26-O-β-葡萄糖苷酶(Furostanol glycoside 26-0-β-glucosidase,F26G)的进一步应用打下基础。研究结果表明:(1)盾叶薯蓣根状茎β-葡萄糖苷酶粗酶液提取条件的优化,根据本研究设计的单因素实验以及三因素实验,确定了盾叶薯蓣根状茎β-葡萄糖苷酶粗酶液提取的最佳方案为O.O1mol/L、pH7.2的磷酸钾缓冲液在0℃冰水浴条件下抽提3.5h。(2)在纯化的第一阶段采用盐析--硫酸铵沉淀的方法对粗酶液进行第一次分离。经过硫酸铵两次分级沉淀,最终确定硫酸铵沉淀区域为35%～55%时得到的酶活力浓度最大。(3)盐析过后对收集的酶液进行透析脱盐浓缩的处理,浓缩后的样品收集作为下一阶段分离纯化的样品。此时得到的酶活力为152.2U/g。(4)纯化的第二阶段采用的是离子分离层析,采用DEAE-celluloseDE52阴离子交换柱,收集得到酶活性较高的几管酶液,蛋白质洗脱液KCl的浓度为0.12mol/L 和 0.16mol/L。(5)纯化的第三阶段使用Butyl-650MTOYOPEARL疏水层析柱,得到在洗脱液为0.4mol/L的硫酸铵溶液时目的蛋白开始流出,硫酸铵溶液为0.1mol/L时洗脱出的目的蛋白最多。(6)反应时间在45min,底物浓度为10mmol/L的条件下实验的时间成本和经济成本为最佳。β-葡萄糖苷酶的最适温度为50℃,且在25℃以下环境中比较稳定;最适pH为5,在弱碱性环境中比较稳定。(7)分析实验数据得到Fe2+对盾叶薯蓣根状茎β-葡萄糖苷酶酶活有激活的作用,Cu2+、Zn2+对β-葡萄糖苷酶的抑制作用明显大于实验组其他的金属离子。乙酸和甲醛这两种有机溶剂对β-葡萄糖苷酶酶活的抑制作用最大,但是相对于金属离子来说,抑制作用没有那么明显。对β-葡萄糖苷酶酶活力抑制作用最大的有机物是SDS,其他的有机物对酶活力均有一定程度的抑制作用且抑制程度相差不大。(8)选用四种糖苷底物作为盾叶薯蓣根状茎β-葡萄糖苷酶底物专一性研究发现,β-葡萄糖苷酶水解对硝基苯基β-D-吡喃葡萄糖苷十分高效,作用于对硝基苯基β-D-吡喃半乳糖苷、对硝基苯基β-D-木糖苷、对硝基苯基葡萄糖醛酸苷这三种糖苷底物时水解作用不明显,β-葡萄糖苷酶对于对硝基苯基β-D吡喃葡萄糖苷水解作用具有专一性。(9)盾叶薯蓣根状茎中β-葡萄糖苷酶的Km值测得为1.31mmol/L,Vmax为2.06mmol/L/min。