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随着生物技术的不断发展,越来越多的科研工作者致力于开发及利用极端微生物资源,许多极端环境中的微生物及其产生的酶,在工业生产上具有重大的应用价值和研究意义。海栖热袍菌（Thermotoga maritima）属于极端嗜热微生物,来源于深海火山,因其生长环境十分特殊,所以很难直接用于工业化大规模发酵培养。目前的主流方法是:利用基因工程手段克隆嗜热酶基因并转入合适的表达系统中使其高效表达,获得工业上所需的嗜热酶。本课题实验对象为从海栖热袍菌中提取出的内切-β-1,4-葡聚糖酶（TM1525）和阿拉伯内切-β-1,4-半乳聚糖酶（TM1201）。研究两种蛋白酶的高效表达条件、检测两种酶的酶活性质以及利用正交实验法和响应面法对两种酶的发酵条件进行优化。本文主要研究的内容及结果如下:1、分别利用本实验室构建的两种酶重组表达质粒转化大肠杆菌Ecoli.BL21,获得两种工程菌,命名为TM1525工程菌和TM1201工程菌。2、利用IPTG诱导表达、SDS-PAGE电泳分析、Western blot等方法分析表达情况,并优化了工程菌表达条件。3、利用生物信息学软件分析两种酶的理化性质,采用Ni-NTA层析柱进行纯化,得到了纯度较高的两种酶并检测了酶活。4、通过单因素实验考察了起始菌液OD600值、培养时间、温度、IPTG量和培养液pH对工程菌对目的酶表达量的影响,确定主要因素,并以此为依据确定正交实验的因素和水平。5、利用Plackett-Burman实验、最陡爬坡实验、Box-Behnken实验得出响应面回归方程,进一步优化发酵条件。TM1525工程菌最优发酵方案为:起始OD600为0.8、培养基pH为7.0、培养时间为15h,酶产量可达到约361.513mg/L,相比于优化前提高了约1.25倍;TM1201工程菌的最优发酵方案为:设置IPTG量为0.3mM、培养温度为18℃、接种量为3%,酶产量可达到约379.074mg/L相比于优化前提高了约1.28倍。