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双果糖酐Ⅰ（α-D-fructofuranose-2′,1:2,1′-β-D-fructofuranose dianhydride,DFA Ⅰ）是一种由两个果糖组成的环状二糖,与功能性二糖双果糖酐ⅠII（α-D-fructofuranose-2′,1:2,3′-β-D-fructofuranose dianhydride,DFA ⅠII）互为同分异构体,但有关DFA Ⅰ的研究极少。本论文利用基因工程技术合成了三种来源于诺卡氏菌属的菊糖果糖转移酶（inulin fructotransferase,IFTase）:Nocardioides luteus（NoluIFTase）、Nocardioides sp.JS614（NospIFTase）、Nocardioides bacterium Broad-1（NobaIFTase）,并对它们的酶学性质进行研究。本论文还设计了一条新型合成DFA Ⅰ的途径,利用来源于乳杆菌属Lactobacillus gasseri DSM 20604的蔗糖菊糖酶和NospIFTase进行双酶联用,实现从蔗糖到DFA Ⅰ的转化,并且对实验条件进行优化,提高原料的利用率。将DFA Ⅰ型IFTases与DFA ⅠII型IFTase的氨基酸序列进行多重对比分析发现,133、292、313、315位氨基酸残基的疏水性差异可能是导致形成DFA Ⅰ和DFA ⅠII不同构型的原因。聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）的结果表明三种重组酶的单亚基相对分子质量大约范围为4142 kDa,凝胶柱检测到三种重组酶的表观相对分子质量大约范围为5062 kDa,表明这三种重组酶为单体结构。高效液相色谱法（HPLC）检测三种酶的酶学性质,结果表明三种重组酶的最佳pH、温度范围相近。重组酶NospIFTase的热稳定性最好,在70°C下保温187 min仍有50%以上的酶活。重组酶NobaIFTase具有与底物更高的亲和程度和催化效率。当底物菊糖的浓度为100 g/L时,在最佳反应条件下反应2 h,Nosp IFTase的转化率最高,达到85.3%;最小催化底物实验证明三种重组酶的最小催化底物均为GF3,它们均能够催化GF3生成DFA Ⅰ和蔗糖。另外,通过对双酶联用反应条件的探索,最终确定双酶联用反应体系的pH值为6.0,蔗糖菊糖酶的催化反应温度为45°C,Nosp IFTase的催化反应温度为50°C。蔗糖的总利用率为26.5%。目前还没有来源于诺卡氏菌属的DFA Ⅰ型IFTase被报道,本论文的结论对于扩大DFA Ⅰ型IFTase的研究范围具有重要的意义,而且为解析DFA Ⅰ型IFTase的晶体结构提供了理论依据。双酶联用方法为DFA Ⅰ的合成提供了一种新思路,降低了DFA Ⅰ的合成成本。