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木聚糖是半纤维素的主要组成成份,广泛存在于硬木和谷物的细胞壁当中,是自然界中丰富的可再生资源。植物木聚糖的异质性及其复杂的化学性质,决定了它的完全降解需要多种酶的共同参与。β-木糖苷酶是木聚糖酶系中重要的酶组分,在降解木聚糖的过程中,它不仅可以解除木二糖对木聚糖酶的抑制作用,而且能够水解木寡糖生成更多的木糖。β-木糖苷酶在生物转化、制浆造纸和医药行业等方面具有很大的应用潜力,获得高产量的β-木糖苷酶具有重要的实践意义。通过对草酸青霉野生株及其多株突变株等菌株的发酵鉴定,筛选出一株合成木糖苷酶较高的草酸青霉ΔlaeA-gpdA (p) ::xlnR。与草酸青霉野生株114-2相比,该菌株合成木糖苷酶的能力提高了4.5倍。对114-2、ΔlaeA、gpdA(p)::xlnR、 gpdA(p)::clrB、ΔlaeA-gpdA(p)::xlnR和ΔlaeA-gpdA (p)::clrB六株菌株的木糖苷酶基因转录水平的分析表明,同时敲除laeA和过表达xlnR之后,木糖苷酶基因转录水平显著上调,而对114-2菌株单独的进行敲除laeA或过表达xlnR的改造,菌株合成木糖苷酶的能力并没有明显的变化,显示LaeA和XlnR共同作用于木糖苷酶基因的表达。在草酸青霉ΔlaeA-gpdA (p) ::xlnR中成功同源过表达8个木糖苷酶基因(xyl3A、 xyl3C、xyl3D、xyl43A、xyl43C、xyl43D、abf43D和xyl31A)。其中,过表达xyl3A的其中一株转化子(BZ-1)的β-木糖苷酶和木聚糖酶酶活分别达到35.7 U/mL和408 U/mL,为出发株的28.4倍和1.9倍。abf43D、xyl3D和xyl31A基因转化子的木糖苷酶活分别为出发菌株的1.6、1.6和2.0倍,显示在草酸青霉中过表达β-木糖昔酶可以实现其β-木糖苷酶合成能力的显著提高。对纯化后的Xy13A进行酶学性质检测,结果显示Xyl3A的最适底物为lpNPX,比酶活为25.2 U/mg,其对pNPX的最适作用温度50℃,在45℃以下其温度稳定性较好；最适pH值3.5～5,pH4.5时酶活力较稳定。大部分金属离子(Cu2+、Co2+、 Ca2+、Pb2+、Ba2+、Mg2+、K+、Mn2+和Zn2+),对酶活的影响不明显；加入5 mM的Fe3+时,p-木糖苷酶相对酶活为119%,显示铁离子促进β-木糖菅酶活性；5 mM的SDS存在下,β-木糖苷酶活降低了57%,显示其对Xyl3A活性具有较强抑制作用。该酶对木糖的耐受性Ki值为5mM,以pNPX为底物时的Km值为0.36 mM。为提高BZ-1合成β-木糖苷酶的能力,对发酵碳氮源等培养条件进行了优化。得到发酵BZ-1的最优培养条件为玉米芯2.4%,微晶纤维素2.4%,麸皮2.4%,玉米浆粉2.1%,KH2PO40.5%, MgSO4·7H2O 0.05%o在此培养条件下,BZ-1合成的β-木糖苷酶、木聚糖酶和滤纸酶活分别达到67.7U/mL、556.7 U/mL和0.4U/mL。其中,β-木糖苷酶酶活力是目前已报道的丝状真菌中产酶的最高水平。以碱处理的玉米秸秆为底物,研究了基因工程菌BZ-1的β-木糖苷酶粗酶液在降解半纤维素与协同降解纤维素原料中的应用潜力。发现与出发菌株::xlnR的粗酶液和商品木聚糖酶相比,BZ-1菌株的粗酶液具有更高的水解玉米秸秆中木聚糖的能力,木聚糖转化率显著提高。利用来源于玉米芯、甘蔗渣及山毛榉的木聚糖进行酶解实验,发现BZ-1菌株的粗酶液对玉米芯来源的木聚糖的降解效果最好,显示β-木糖菅酶对木聚糖底物的降解具有特异性。