生物催化不对称还原潜手性羰基化合物是制备手性醇的有效途径。该反应过程中往往会存在底物抑制和产物抑制,在一定程度上影响了生物催化效率。本文以实验室前期构建的一株产羰基还原酶的重组工程菌为生物催化剂,以其不对称还原3,5-双三氟甲基苯乙酮（BTAP）制备（R）-3,5-双三氟甲基苯乙醇（（R）-BTPE）和催化乙酰乙酸乙酯（EAA）不对称合成（R）-3-羟基丁酸乙酯（（R）-EHB）为模式反应,以提高催化效率为目标,运用多种强化反应过程的方法和蛋白质分子改造技术开展研究。具体内容包括:在重组工程菌不对称还原BTAP制备（R）-BTPE的反应中采用底物分批补料的方法,通过2次补料,底物浓度由1M提高至2 M,反应24 h,产率65.5%,时空产率4.3 mmolL^-1h^-1g^-1_DCW;引入SP207吸附树脂可进一步提高反应效率,结果表明,反应9 h时添加100 g/L的树脂,产率75.5%,e.e.值为99%,反应时间缩短至20 h。在重组工程菌催化EAA不对称合成（R）-EHB的反应中,构建了有机溶剂/缓冲液体双相体系。筛选到最适非水相反应介质为正己烷,并考察了各相关因素对反应影响。最适正己烷添加量为10%（v/v）、最适磷酸缓冲液pH值、反应温度、底物浓度和菌体量依次为7.5、30?C、2 M、15 g/L（DCW）。在上述条件下,底物浓度由1.5 M提高至2 M,反应10 h,产率达91%,e.e.值为99%。利用同源建模、分子对接和酶保守序列分析选择关键氨基酸位点对LXCAR-S154Y酶进行饱和突变的初步研究。获得一株催化性能提高的菌株LXCAR-S154Y-D200Q,可催化2 M EAA不对称还原合成（R）-EHB,反应6 h,产率90.5%,e.e.值99%。