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光学活性手性醇是一种重要的手性合成子，广泛应用于医药、农药、香精香料、食品添加剂、液晶等高附加值精细化学品合成中。生物催化潜手性羰基化合物的不对称还原，由于具有反应条件温和、转化率高和选择性高等优点，已成为获取光学活性手性醇的有效途径之一。酮基还原酶（KR）作为羰基还原酶中的重要成员之一，具有重要的研究价值。 首先，以4-氯乙酰乙酸乙酯(COBE)为底物，还原型辅酶Ⅱ(NADPH)为辅酶，应用紫外-可见光分光光度计法测定发酵液中酮基还原酶活性，通过连续测定 NADPH消耗量来计算酶活力，得到了最佳反应体系：粗酶液稀释倍数为N（确保反应在3~6分钟完成），NADPH浓度为0.2 mmol/L，COBE浓度为1 mmol/L，磷酸缓冲溶液浓度为100 mmol/L、pH值为6，反应温度为40℃。在此条件下平行检测5次酶活，相对标准偏差(RSD)为0.48％。此方法操作简便，耗时短，精确度高，重复性好，可作为发酵液中酮基还原酶活性测定方法加以推广。 其次，系统研究了碳源，氮源，金属离子，磷酸盐以及初始pH等因素对重组大肠杆菌产酮基还原酶的影响。单因素实验结果表明甘油、酵母浸粉FM888与酵母蛋白胨 FP101混合物、(NH4)2SO4、MgSO4?7H2O、NaCl、ZnSO4?7H2O以及离子浓度为0.1mol/L pH7的磷酸缓冲液对菌体生长以及酶的表达有一定的促进作用；Plackett-Bunnan（PB）实验表明甘油、FM888与FP101混合物、MgSO4?7H2O以及磷酸盐为显著因子；均匀设计实验结果表明培养基的最优配方为：甘油6.86 g/L, FM88819.53 g/L, FP1018.37 g/L, MgSO4?7H2O2.50 g/L, K2HPO414.96 g/L, KH2PO47.34 g/L，(NH4)2SO44 g/L, NaCl0.25 g/L, ZnSO4?7H2O0.25 g/L。优化后酮基还原酶酶活为231.21 U/mL，与优化前（70.25 U/mL）比较提高了3.29倍，较大幅度提高了酮基还原酶生产效率。 最后，将优化后的培养基利用到50 L发酵罐产KR的放大研究中，通过多参数分析研究了重组大肠杆菌 KR-C的生长规律以及菌体生长与产酶关联性研究。结果表明：一方面，重组大肠杆菌KR-C生长代谢过程分为4个阶段，分别为：延滞期（0-4 h），此阶段为菌体的适应期；对数生长期（4-8 h），此阶段为菌体量积累期；稳定期（8-10 h），此阶段为酶的表达前期，乙酸积累期，二次增长期（10-12 h），此阶段为酶大量积累期，乙酸消耗期；衰亡期(12 h后)，此阶段为菌体衰亡，酶被降解期。另一方面，a）碳源的缺乏是发酵中期导致菌体提前进入衰亡期的关键因素，也是导致酮基还原酶表达时间缩短的关键因素；b）酮基还原酶的高效表达要以大量的活菌数和生长环境中较低的乙酸含量为基础；c）对数生长期的比生长速率对酮基还原酶表达有很大的影响，将比生长速率控制在0.3 h-1以下有利于酶活的提高；d）发酵后期菌体自溶是酶活降低的主要原因。通过对重组大肠杆菌KR-C在50 L发酵罐中生产酮基还原酶的特性研究，摸索了其发酵的基本规律，为以后进一步放大生产研究奠定了基础，也酮基还原酶的后续研究指明了方向。