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D-β-羟基异丁酸(DHIBA)是合成卡托普利的关键中间体,同时也是维生素、香料、抗生素的重要合成原料。生物催化合成DHIBA具有着原料广泛、不需要辅酶分离和再生、反应过程中不需要中间产物的分离等优点。本文采用褶皱假丝酵母催化合成DHIBA,从生物催化剂的制备、转化底物的选择、发酵条件的优化和利用反应-萃取工艺等几方面进行了研究提高产物收率。采用褶皱假丝酵母催化合成D-β-羟基异丁酸,由于菌体细胞作为反应的催化剂,所以其催化活力对反应有着至关重要的影响。本研究采用稀释涂平板法对菌种进行自然选育,得到高活力菌株。不同的转化底物对菌体生长和产物DHIBA的合成有着显著影响,菌体在含IBA的培养基中的生长能力大于在含MA培养基中的生长能力。但在产物DHIBA的合成方面,以MA为底物时菌体的合成能力较强,当培养基中IBA和MA的浓度分别为20g／L时,培养96h时合成产物DHIBA的浓度分别为3.98g／L和4.56g／L。以MA为底物合成DHIBA比以IBA为底物时,反应快,产物得率高。通过单因素实验对反应条件进行了优化,得出最适反应初始条件：MA浓度为10g／L,葡萄糖浓度为30g／L,pH为7.5,温度为28℃。在该培养条件下,菌体培养120h,菌体生物量和DHIBA的产量均达到最大,菌体浓度为13.23 g／L,DHIBA的产量为4.99g／L。通过响应面分析进一步优化反应条件,确立最优反应条件为：MA浓度为13.62g／L、pH为7.57、Glu浓度为33.22g／L,在该培养条件下培养120h,菌体量达到15.64g／L,产物浓度达到5.43g／L。利用原位反应-萃取耦合工艺对DHIBA的合成工艺进行改进,研究了不同萃取体系对菌体生长和产物合成的影响,得出三辛胺和油醇作为萃取体系较好,通过条件优化得出最优萃取条件为：pH为5.8,有机相与水相的比为1：5,三辛胺的含量为40%,在此条件下发酵120h,生物量达到11g/L, DHIBA的浓度达到4.45 g／L,生成的产物立即被萃取,产物没有被进一步氧化分解。该技术简化了DHIBA的工艺路线,提高了产物的得率。