深海是一个黑暗、低温、高压和营养贫瘠的生态环境。深海微生物为了适应这样极端的环境,微生物中分离得到的海洋微生物酶因此具有低温催化高效、耐盐、pH耐受范围广等特殊的酶学性质,因此具有很大的应用潜力。本研究从马里亚纳海沟深海微生物Alteromonas sp.ML117中克隆出产β-半乳糖苷酶的基因Bgal,通过构建表达载体转化至大肠杆菌中进行外源表达。并对其进行纯化和酶学性质的研究,通过单因素和响应面实验筛选并优化了Bgal液体酶液的酶活保护剂最佳配方。通过对Bgal的氨基酸保守序列分析,重组酶Bgal属于糖苷水解酶2家族。SDS-PAGE和凝胶过滤色谱实验结果证明Bgal蛋白为四聚体。通过对表达条件的单因素实验优化,得到了最佳的表达条件是:在37^oC、OD₆₀₀为0.4时,加入0.2 mM IPTG于20^oC下继续诱导表达20 h。采用Ni²⁺亲和层析柱进行分离纯化得到电泳纯的Bgal,纯化倍数为2.1。Bgal可以特异性地水解天然底物乳糖和邻硝基苯基-β-D-吡喃半乳糖苷（ONPG）。以ONPG作为底物时,Bgal的最适反应温度为30^oC,最适反应pH为8.0;以乳糖为底物,Bgal的最适反应温度为35^oC,最适反应pH为8.0。在10^oC的反应温度下以ONPG和乳糖为底物,Bgal的米氏常数K_m值分别为3.8 mM和1.6 mM。金属离子实验中,K⁺和Mn²⁺对Bgal具有明显的酶活促进作用,Na⁺和Mg²⁺对Bgal有着轻微的促进作用,Al³⁺、Cu²⁺和Zn²⁺则表现出完全的抑制作用。巯基化合物谷胱甘肽、半胱氨酸、巯基乙醇等对Bgal的酶活无明显的影响。在含有4 M NaCl的反应液中,Bgal仍保有50%以上的相对酶活表明重组酶Bgal对NaCl具有很好的耐受性。乙醇对Bgal的酶活影响实验中,20%的乙醇能够使Bgal的酶活提高至130%。乳糖水解产物葡萄糖和半乳糖对Bgal均具有不同程度的抑制作用,以ONPG为底物,葡萄糖浓度为5mM时,Bgal保有83%的相对酶活;而半乳糖的浓度增至到100mM时,Bgal的相对酶活为92%。此外,1 U的重组酶Bgal可以在10^oC的低温环境24 h后水解1 mL牛奶中86%的乳糖,这一结果表明重组酶Bgal能够被应用于乳品工业中。Bgal作为低温酶,热不稳定性决定了它的储存稳定性很不稳定。通过加速升温实验考察了影响重组酶Bgal稳定性的添加剂,优选出海藻糖、甘油、山梨醇作为复合酶液保护剂成分。通过响应面实验优化后得到,复合酶液保护剂的最佳配方为:海藻糖2.5%、甘油23%、山梨醇25%。加入稳定剂的Bgal在常温25^oC放置12天后,仍保有90%以上的相对酶活而对照组则已经完全失活,这极大地提高了低温酶Bgal的稳定性。通过动力学模型的结果推测,优化后的酶活保护剂可以使液体Bgal酶液在4^oC冷藏条件下,放置90天仍可以保有90%以上的酶活。