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果胶是植物细胞壁中的重要组成成分，由不同酯化度和不同侧链的半乳糖醛酸以α-1，4糖苷键连接而成。果胶酶是多种可以分解果胶的酶的总称。聚半乳糖醛酸酶作为果胶酶家族中的主要成员，能够随机的水解糖苷键，从而降解果胶，迅速降低果胶粘度，在食品工业、纺织工业、医药、造纸、环境保护、生物技术和饲料添加等方面具有广泛的应用。 本研究以来源于森林土壤的果胶酶高产菌株ZJ5为对象，通过18S rDNA分子鉴定发现其与黑曲霉Aspergillus niger的相似性为99％。PCR扩增得到了ZJ5菌株中的8个聚半乳糖醛酸酶基因，并对各基因的转录水平进行了检测分析。荧光定量PCR结果表明，ZJ5菌株的聚半乳糖醛酸酶基因pga-zj5a转录水平较高，可能在果胶水解过程中起到主要作用。 以菌株黑曲霉ZJ5的cDNA为模板，PCR扩增得到去除信号肽序列的pga-zj5a cDNA序列。其cDNA长度为1053 bp，编码350个氨基酸和一个终止密码子。推测其编码产物理论分子量为37.04 kDa，等电点为6.3。将其构建到毕赤酵母表达载体pPIC9，并转化至毕赤酵母GS115感受态细胞进行异源表达。在3L发酵罐水平，发酵液上清中聚半乳糖醛酸酶的酶活力可达10436 U/mL。重组酶PGA-ZJ5A的最适pH和最适温度分别为4.5和40℃，以聚半乳糖醛酸为底物，PGA-ZJ5A的Km值是0.85 mg/mL，Vmax值是1.871μmol·min-1·mg-1。底物特异性研究，发现重组酶PGA-ZJ5A的活力随底物酯化度的增加而降低。在梨汁处理过程，添加PGA-ZJ5A可提高梨汁的光穿透率达64.3％，增加出汁率71.12％。当聚半乳糖醛酸酶PGA-ZJ5A和果胶酸裂解酶PNL-ZJ5A共同作用于梨汁时，可以使梨汁的穿透率比PGA-ZJ5A单独作用时提高18.1％。当聚半乳糖醛酸酶PGA-ZJ5A和果胶酸裂解酶PNL-ZJ5A复配作用于枸杞汁时，其澄清效果也比PGA-ZJ5A单独作用时更好，作用2h后，枸杞汁粘度比PGA-ZJ5A单独作用时降低了8.5％。以上结果表明PGA-ZJ5A在果汁加工工业具有广阔的应用前景。 为了进一步提高聚半乳糖醛酸酶编码基因pga-zj5a在毕赤酵母中的表达量，根据毕赤酵母密码子使用偏好性，对pga-zj5a进行了密码子优化设计，得到pga-zj5a-m基因。其GC含量由57.78％变为38.89％。pga-zj5a-m在毕赤酵母中的表达水平可达14439 U/mL，同优化前相比提高了38％。这为聚乳糖醛酸酶PGA-ZJ5A的工业化应用奠定了良好基础。