β-D-半乳糖苷酶（β-D-galactosidase），可催化水解乳糖生成半乳糖和葡萄糖，同时有些乳糖酶又具有转糖苷能力，能把半乳糖连接到乳糖或果糖上，生成低聚半乳糖或乳果糖，在工业上有着广泛的利用价值。虽然对β-D-半乳糖苷酶固定化研究较多，但以磁性四氧化三铁壳聚糖（Fe3O4-CS）纳米颗粒为载体的固定化方式目前几乎没有报道。磁性纳米颗粒具有比表面积大，易分离等优点，在载药及酶固定化方面有着广阔的前景。　　 本论文对Fe3O4-CS磁性纳米颗粒的制备及表征，Fe3O4-CS磁性纳米颗粒固定化β-D-半乳糖苷酶及其酶学性质，固定化β-D-半乳糖苷酶合成GOS及水解乳糖这三方面工作做了系统的研究。　　 首先，利用共沉淀法成功制备了Fe3O4磁性纳米颗粒，其磁响应性较为理想。确定反应过程中n（Fe2+）：n（Fe3+）=1:1，其他反应条件为铁盐浓度0.12mol/L，搅拌转速1000r/min，反应温度30℃，熟化温度80℃，pH值为8，时间为30min。利用静电吸附作用将壳聚糖包覆于Fe3O4磁性纳米颗粒表面。使用湿法和干法制备的复合颗粒，颗粒粒径分布都较均匀，分散性好，在溶液中性质稳定，在外加磁场的作用下可以从溶液中快速的分离出来。考虑到实验的便捷性，后续实验均采用湿法。其制备方法为100mLCS溶液（4mg/mL）及50mLTPP溶液（0.5mg/mL）与400mg未冷冻干燥的Fe3O4超声条件下反应30min。对湿法制备的Fe3O4-CS磁性纳米复合颗粒进行红外（FT-IR），热重分析（TGA），X射线衍射（XRD）表征，确定Fe3O4磁性纳米颗粒确实已被CS包埋，并确定其包埋量为5.2％，同时证实了CS的包埋并没有改变Fe3O4磁性纳米颗粒的晶体结构。　　 以Fe3O4-CS纳米颗粒为载体，戊二醛为交联剂，对乳糖酶进行固定化并对其反应条件进行优化。研究结果表明当戊二醛浓度为4％，酶溶液浓度为0.5mg/mL，交联时间为4h，固定化时间为3h，酶溶液初始pH为6，戊二醛pH为4时，其固定化酶酶活最高。固定化β-D-半乳糖苷酶的热稳定性和pH稳定性比游离酶均有提高，且动力学常数Km为0.2625 mmol/L（以邻硝基苯酚-β-D-半乳糖苷为底物），较游离的乳糖酶（0.3630 mmol/L）小。　　 将固定化β-D-半乳糖苷酶应用于低聚半乳糖的合成及乳糖水解中。GOS合成的最佳条件为反应温度60℃，反应pH值4.6，酶用量6U/mL，底物浓度500mg/mL，GOS产量为125mg/mL。添加葡萄糖及半乳糖均对低聚糖的合成有抑制作用。以5％乳糖为底物进行水解反应，水解的最佳条件为水解温度50℃，pH4.6，酶用量4.6U/mL。