抗坏血酸有机酸酯既保持了抗坏血酸的优良性能,又克服了其脂溶性和稳定性差的弱点,是近年来有机相生物催化合成研究的重要内容。然而,作为在食品、医药、化妆品中有重要应用的抗坏血酸芳香酸酯,其有机相生物合成一直未见报道。本文以苯甲酸为芳香酸代表,首次对有机相中抗坏血酸芳香酸生物合成进行了深入研究,同时对产物的应用进行了系统探索。一、以Novozym 435脂肪酶为催化剂,通过对log P从-1.30到2.50一系列有机溶剂的筛选,确定log P 0.96的环己酮为最佳反应介质。以环己酮为介质反应体系的最佳酯化条件是pH 6.0,水活度aw 0.33,抗坏血酸、苯甲酸浓度分别为0.1 M,65℃,150 rpm,48h。苯甲酸对Novozym 435脂肪酶催化的酯化反应没有抑制作用。提高体系中苯甲酸的比例,抗坏血酸转化率微弱增加;提高抗坏血酸比例,苯甲酸的转化率提高一倍以上。二、底物浓度、温度和水活度对合成过程影响较大,反应时间影响较小;酶浓度不改变反应平横。首次把偏微分方法引入到响应面优化研究中,解决了固定因素取值与优化结果关系的定量描述问题。以此发现抗坏血酸有机相生物合成中:底物浓度与水活度,底物浓度和温度正相关;水活度与温度负相关。优化结果表明:酶浓度10 g/L,底物浓度0.1031 mol/L,a_w 0.4896,48 h和66.63℃条件下,转化率有最大值47.66%。三、应用Schaal oven法研究发现抗坏血酸苯甲酸酯的抗氧化性能与抗坏血酸棕榈酸酯类似;最小抑菌浓度实验结果表明,抗坏血酸苯甲酸酯的抗菌性能略低于苯甲酸,但是该酯类的稳定性好、抗菌应用范围更加广阔。角蛋白酶是一种以水解不溶性角蛋白为特征的水解酶,在饲料、肥料、医药、化妆品、毛纺等工业具有广阔的应用空间。然而,国内外现有的角蛋白酶生产菌发酵周期长、产酶能力弱、难以应用推广。本研究筛选到一株发酵周期短、产量高的角蛋白酶生产菌,优化了其培养基组成和发酵工艺,分离纯化了角蛋白酶并研究了其酶学性质;探索了该酶在羊毛织物后整理中的应用。一、从含腐烂羽毛的废水中,分离到一株能够以羽毛为唯一碳氮源生长和产酶的细菌。经过形态、生理生化、16S rDNA和全细胞脂肪酸的全面研究,确认该分离株为Chryseobacterium miricola,命名为L99。在羽毛粉为唯一碳氮源的培养基中,添加蔗糖、葡萄糖或麦芽糖能明显促进产酶;添加胰蛋白胨和大豆粉虽能促进产酶,但作用不大;Mg²⁺、Zn²⁺、Ca²⁺促进产酶。产酶最佳培养基为（g/L）:蔗糖16.6,羽毛粉40.0,MgCl₂·6H₂O 1.9,NaH₂PO₄·2H₂O 6.0,K₂HPO₄·6H₂O 1.0。产酶最佳工艺条件为:温度25.7℃,种龄16 h,接种量4.12%,发酵时间34.1 h,搅拌速度200 rpm。优化后角蛋白酶产量为221.37U/ml。菌体生长与产酶负相关。二、经硫酸铵分级沉淀,Q-Sepharose Fast Flow阴离子交换层析,SephadexG-75凝胶过滤得到较纯的角蛋白酶,最终比活为18.26 U/μg,最终纯化倍数为10.20,酶活回收率为29%。角蛋白酶分子量为31.5,反应最适pH 8.0,最适温度40℃,为丝氨酸蛋白酶。2.5 mM以下的K⁺、Ca²⁺和Mg²⁺促进酶活,Mn²⁺,Co²⁺和Zn²⁺抑制作酶活。体积比0.1%以下SDS促进酶活,0.2%以下的Tween-80和Triton-100抑制酶活,体积比5%的丙三醇可将酶活提高至138%,乙醇抑制酶活。二硫苏糖醇或亚硫酸钠促进角蛋白降解,但实际上它们通过修饰羊毛表面抑制了角蛋白酶对底物的作用。三、本文首次定义并引入角蛋白酶底物特异性参数(C_ss)来描述角蛋白酶与底物间的相互关系。与米氏常数k_m相比,该参数测量简便、效果直观。本研究中,L99角蛋白酶对头发、羊毛、蓝色角蛋白、羽毛、偶氮酪蛋白、酪蛋白的特异性参数分别为7.44、4.06、3.46、3.44、1.06和1.00。一般来说,C_ss较大的底物更能排除角蛋白性质研究中其他因素的影响。同时,本文检测得到蓝色角蛋白、羊毛、头发、羽毛、酪蛋白和偶氮酪蛋白的米氏常数（Km）分别为0.0250、0.0158、0.0572、0.0060、0.0036和0.0050 g/ml,最大反应速度分别为1250(1000·A₅₉₅/ml/h)、526(1000·A₂₈₀/ml/h)、1429(1000·A₂₈₀/ml/h)、1000(1000·A₂₈₀/ml/h)、59.52（μg/ml/min）和5000(100·A₄₄₀/ml/h)。四、羊毛织物后整理中,用量40U/ml的L99角蛋白酶即可达到较好的防毡缩性能,效果可以与诺维信公司的Savinase 16L复合酶和日本味之素公司TG酶媲美,说明该角蛋白酶在毛纺工业中有着较好的应用前景。