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β-葡萄糖醛酸苷酶能够水解甘草酸形成生物利用度更高的单葡萄糖醛酸甘草次酸（Glycyrrhetic acid monoglucuronide, GAMG），但也会水解形成甘草次酸，甘草酸键选择性不高，造成GAMG产率较低，同时游离酶的利用率低，催化反应成本较高。论文以大肠杆菌表达的β-葡萄糖醛酸苷酶（PGUS-E）为基础，应用定向进化技术对其改造以提高PGUS-E对甘草酸键选择性，利用指数富集配基的系统进化技术（SELEX）筛选具高亲和力、特异性的PGUS-E核酸适配体（Aptamer），以其为配基进行酶的定向固定化研究，获得以下主要结果：利用易错PCR方法构建了β-葡萄糖醛酸苷酶突变体文库，研究确定了易错PCR扩增体系中最适的Mn2+、Mg2+浓度为0.05mmol/L和7mmol/L；结合薄层层析和高效液相色谱对突变体文库进行筛选，获得了突变体PGUS-E（M51），对甘草酸键选择性提高了41%；突变酶的酶学特性研究发现，突变酶酶活力较PGUS-E下降了16.86%，催化GL反应的最适pH值为5.4，最适温度为40℃，与PGUS-E相比无显著变化；但55℃-65℃条件下其热稳定性提高了8-10%。突变酶的热稳定性有所提高；氨基酸序列分析表明PGUS-E（M51）发生了5处突变，其中3处发生在β-葡萄糖醛酸苷酶的糖基结合域，可能成为影响酶对甘草酸键选择性的关键所在。建立了利用亲和层析SELEX技术筛选PGUS-E适配体的方法，合成含有40个随机序列，全长为80nt的ssDNA筛选文库，采用Ni-NTASepharose作为固相分离介质固定PGUS-E进行筛选Aptamer。确定了PCR扩增的最佳退火温度为64℃，最佳扩增循环数为15轮，选用lambda exonuclease制备ssDNA。经过12轮筛选，获得7个不同Aptamer序列，一级结构和二级结构分析显示7个序列具有相似性且主要以颈环和发夹结构存在。固定于磁珠上的Aptamer12-1、Aptamer12-9捕获PGUS-E结果显示，Aptamer可作为配基定向固定PGUS-E，且Aptamer12-9优于12-1。研究表明，定向进化改造的重组β-葡萄糖醛酸苷酶（PGUS-E（M51））大量提高了GAMG的产率；SELEX技术筛选获得的Aptamer可作为配基固定PGUS-E，为实现β-葡萄糖醛酸苷酶应用于GAMG连续化生产；本研究提供了特性优良的酶及新的固定化途径。