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β-甘露聚糖酶是第二大半纤维素酶类,在食品、医药、纺织、洗涤剂、造纸、饲料、石油开采等方面具有广泛的应用前景,碱性β-甘露聚糖酶具有特殊的应用优势,从碱湖嗜碱微生物资源中发掘新的碱性β-甘露聚糖酶具有很大的发展潜力。本文从分析我国碱湖微生物资源入手,进行了新型的碱性甘露聚糖酶产生菌的筛选、发酵条件优化、酶学表征、基因克隆、嗜碱机制以及工业应用评价等方面的研究,为我国工业用酶的开发提供新的思路与途径。论文取得的主要结果如下:(1)应用分子生态学的方法评估了我国碱湖中细菌的多样性,发现了碱湖环境中存在革兰氏阴性菌中变形菌纲α和β两个亚群及革兰氏阳性菌4个新的分类单位。在此基础上对来自我国内蒙、西藏等碱湖样品进行了嗜碱菌的分离培养与系统发育学分析,获得了嗜碱细菌106株,其最适生长pH范围集中在9-10之间,完成了其中32株嗜碱菌的系统发育学分析,有21株菌的16S rDNA序列同源性低于97%,可能是新的分类单位。分离获得的菌株N10是变形菌纲γ-3亚群中的成员,做为一个新属的模式菌,定名为淀粉水解嗜碱单胞菌(Alkalimonas amylolytica)。首次证明了Halomonas和BacillusrRNA第7类群是碱湖中主要的多糖水解酶产生者。从上述嗜碱菌中筛选获得了22株β-甘露聚糖酶产生菌,其中嗜碱菌N16-5能够高水平产生碱性甘露聚糖酶,经鉴定表明该菌属于Bacillus属的一新种,定名为解甘露聚糖芽孢杆菌Bacillus mannanolyticus sp.nov.。(2)研究了嗜碱菌N16-5产碱性甘露聚糖酶的营养及环境条件的优化及放大工艺,在优化条件下该菌株在250L和1000L罐中产酶水平可达470U/mL;该菌株发酵液粗酶的最适反应pH为9.5-10.0,最适反应温度为70℃,水解魔芋粉和槐豆胶的产物以寡糖为主。(3)对菌株Nl6-5的β-甘露聚糖酶进行了分离纯化与表征,获得了三种不同分子量的β-甘露聚糖酶M1、M2和M3,其分子量分别为51kD、38kD和34.7kD,最适作用pH分别为9.0、10.0和10.0。其中,M1和M3在pH10.0条件下最为稳定,而M2在pH8.0-10.0范围内稳定。上述三种酶的最适作用温度皆为70℃,对大部分金属离子不敏感,对魔芋葡萄甘露聚糖底物的Km值分别为2.9、1.7和12.5mg/mL。。(4)克隆了菌株N16-5的碱性甘露聚糖酶A(M1)基因,基因片段全长为1479 bp,编码493个氨基酸残基,推断分子量为54215 Da,属于糖苷水解酶家族5的A8亚族,