葡萄糖异构酶又称木糖异构酶,是工业上生产高果糖浆的关键酶之一。它可以将D-葡萄糖转化为D-果糖,也能将D-木糖转化为木酮糖,被广泛应用于食品与医药行业中。高果糖浆（HFCS）是葡萄糖异构酶催化一部分葡萄糖生成果糖而得到的葡萄糖/果糖溶液混合物,根据其果糖含量分为HFCS-90,HFCS-42及HFCS-55三种类型,而饮料行业中主要使用的是HFCS-55。目前市售的葡萄糖异构酶制剂多被国外公司所垄断,且是用于60 ^oC下进行连续催化反应,得到HFCS-42。HFCS-55则需要在HFCS-42中添加通过层析分离得到的纯果糖来获得,成本较昂贵。本实验室已经构建获得了转化率能达到53%-55%的重组菌株E.coli BL21（DE3）/pET28b-TEGI-W139F/V186T,但该菌株的催化能力和稳定性还需提高。因此本论文首先对重组菌的生长和产酶条件做了进一步的优化研究。结果表明,最适培养条件为:以LB培养基为基础,加入柠檬酸作为辅助碳源,初始pH为7.0,培养基中Mg²⁺和Co²⁺的添加浓度为10 mM和0.2 mM,以0.1 mMIPTG为诱导剂,诱导时机为接种后2 h,28 ^oC下诱导10 h。优化后最终生物量达到4.1 g（WCW）/L,酶活力为509 U/g（WCW）,是优化前的1.25倍。通过尝试不同的方法将葡萄糖异构酶进行固定化,最终选择戊二醛交联法。进一步对该方法的固定化条件进行,结果表明:当聚乙烯亚胺浓度为4%（v/v）,絮凝时间为1 h,戊二醛浓度为0.5%（v/v）,Mg²⁺浓度为10 mM,硅藻土膨润土各0.3%（w/v）时,酶活收率能达到72%,制粒时在25 ^oC条件下干燥。最后,对固定化酶制备高果糖浆的催化特性进行了研究。结果表明,固定化酶和游离酶的最适pH和温度都相同,为7.0和90 ^oC。稳定性试验表明在pH 7.0的磷酸盐缓冲液中,固定化酶的酶活和稳定性都较好,85 ^o C下的热稳定性好于90 ^oC,固定化酶的pH和温度稳定性较游离酶有所提高;反应体系中加入的金属离子为20 mM的Mg²⁺和1 mM的Co²⁺。动力学研究表明:固定化酶K_m为168.45 mM,较游离酶增大,对底物的亲和力下降。经过10批反应之后,葡萄糖的转化率在43%左右。