海藻糖是一种由两个葡萄糖分子以α,α-1,1-糖苷键构成的一种非还原性二糖,具有很强的稳定性,是唯一被美国FDA认证为安全的功能性低聚糖,广泛应用于食品、化妆品、医药等领域。本研究以麦芽糖为底物, 经海藻糖合成酶一步催化合成海藻糖。通过计算机分子模拟技术对海藻糖合成酶3D结构进行同源建模,预测酶活性关键氨基酸位点,采用分子生物学手段进行基因突变,并导入大肠杆菌宿主菌表达产酶,验证突变酶的底物转化率;通过设计均匀设计实验方案优化海藻糖合成酶催化反应条件,提高反应效率;通过模拟移动床结合冷却结晶主要分离工序,对海藻糖进行分离纯化,得到高纯度海藻糖产品,达到国家标准食品级海藻糖要求。