热泉由于其独特的地理、高温及极端生态环境等特征，使得热泉微生物分泌的极端酶具有特殊的催化功能，具有常温酶所不具备的优势。因此热泉微生物不仅是研究在高温环境条件下生物适应性的极好材料，而且也是获得在高温环境下具有较大催化能力的耐高温酶的最佳来源之一。本研究主要以热泉微生物作为研究对象，并对其所分泌的胞外琼胶酶进行一系列的研究，这将为热泉微生物及其活性产物在工业生产中的推广和应用奠定一定的理论基础。本论文以实验室保存的印尼热泉水样中的微生物为对象，通过平板划线、卢戈氏碘液染色和测定发酵上清液酶活等一系列定性定量相结合的方法筛选出一株具有高效产琼胶酶能力的菌株BI3，并通过16S rDNA的鉴定和构建系统发育树进行系统发育学的分析，初步将该产琼胶酶的菌株BI3归为芽孢杆菌属（Bacillus sp.）。因菌株Bacillus sp. BI3产琼胶酶的能力均要优于其他菌株，所以被选为本课题的研究菌株。菌株Bacillus sp. BI3产酶发酵条件优化过程中，首先以温度、pH、不同碳源、不同氮源、不同金属离子、不同琼胶含量和氯化钠添加量及接种量作为唯一变量进行单因素实验，筛选出对酶活有显著影响的单因素的取值范围；参考单因素实验结果，借助Design-Expert软件，采用Plackett-Burman实验设计的方法筛选出影响酶活的3个主要因素：蛋白胨、琼脂和氯化钙；在此基础之上运用最陡爬坡实验来逼近最大的响应区域，再利用Box-Behnken设计及响应面分析法对其进行回归分析。结果表明琼脂和氯化钙之间存在不可忽略的交互作用，通过求解回归方程得到Bacillus sp. BI3的发酵条件系统优化的结果为：酵母粉0.4％、蛋白胨0.665％、琼胶1.160‰，氯化钙7.080mmol/L、初始pH7.5、接种量1％和氯化钠添加量4‰。经响应面优化后发酵上清液酶活为5.8U/mL是未优化时酶活（2.3U/mL）的2.5倍。发酵上清液中的琼胶酶采用80％饱和度硫酸铵盐析、Q-Sepharose Fast Flow离子交换层析和Sephacryl S-200HR凝胶过滤层析的方法进行分离纯化，纯化倍数为47.78，分离纯化后的样品经SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳后显示为一条带，说明通过该方法分离纯化的琼胶酶达到电泳级纯，其分子量大概为58KDa左右。菌株Bacillus sp. BI3所产琼胶酶的酶学性质研究结果表明，该琼胶酶的最适反应温度为70℃，并且在30min之内仍可以保持其活性在60％以上，具有较好的高温耐受性；在微酸性环境中有助于该琼胶酶行使其生物学功能，其中pH6.4时该酶具有最高酶活；酶液中Cu²⁺、Zn²⁺、Fe3+、Co²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺的加入可以使琼胶酶失活，Ba²⁺离子的加入对琼胶酶的活性具有强烈的抑制作用，使其酶活降为原来的一半；而K+、Na+、Sr²⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Cd²⁺对琼胶酶的活性具有不同程度的增强作用，其中Na+、Sr²⁺的作用尤为显著使酶活分别提高了2.75倍和3倍；酶的专一性实验表明该酶对琼胶的降解具有强烈的专一性。菌株Bacillus sp. BI3所产琼胶酶的降解特性研究结果表明，酶与底物反应15min后降解产物主要以新琼四糖和新琼六糖为主；当反应时间为30min时，降解产物中有少量新琼二糖存在；随着时间的延长，当酶与底物反应1h后，琼胶降解的较为彻底，主要以新琼二糖为主。