甘露聚糖酶通过对甘露聚糖类物质的降解,可有效地提高饲料的营养利用率。本研究根据GenBank上黑曲霉（Aspergillu niger）CBS 513.88基因序列,通过毕赤酵母偏好性优化β-甘露聚糖酶基因,人工合成全基因MANsyn,并连接至毕赤酵母表达载体pAO815,构建β-甘露聚糖酶重组表达质粒pAO815-MANsyn,之后成功电转化至毕赤酵母X-33中表达,获得一株酶活最高的菌株,其最适反应温度为70℃,最适pH为5.0,最大酶活能达到450 U/mL。反应体系中加入终浓度为5 mM/L的Mg²⁺能使该β-甘露聚糖酶的酶活大幅提高126%。随后,本研究成功利用同尾酶法构建了β-甘露聚糖酶二拷贝、三拷贝、四拷贝重组表达质粒,并成功电转化至毕赤酵母中表达,二拷贝的酵母菌株酶活能达到539 U/mL,较单拷贝酵母菌株提高了20%,三拷贝的酵母菌株酶活能达到605U/mL,较单拷贝酵母菌株提高了34%,四拷贝的酵母菌株酶活能达到710 U/mL,较单拷贝酵母菌株提高了58%。本研究进一步设计了β-甘露聚糖酶单点突变基因,并连接至赤酵母表达载体pAO815上,电转至毕赤酵母中表达。结果表明:有一株正向突变,突变位点为Arg208Lys。在37℃条件下酶活较之单拷贝提高了13 U/mL,约5%左右。本研究将四拷贝重组表达菌株摇瓶发酵酶活最高的一株进行14 L水平发酵罐发酵,取发酵96 h时的发酵上清液,稀释10000倍后,在最适温度70℃,最适pH5.0的条件下,测得酶活为10810 U/mL,蛋白含量为4.09 g/L。本研究成功地获得了高产甘露聚糖酶菌株,为该酶的产业化及在饲料业等领域的应用奠定了基础。