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合成、半合成抗生素的研究,是探索和开发新抗生素的最重要的途径之一。而D-对羟基苯甘氨酸(D-pHPG)是半合成p-内酰胺类抗生素的重要前体,是目前制药行业竞争激烈的产品之一,化学法制备D-pHPG带来严重的污染和毒害,而酶法是较好的方法。酶法是利用D-海因酶(DHase)将苯海因(DL-pHPH)转化为N-氨甲酰基D-对羟基苯甘氨酸(NC-D-pHPG),N-氨甲酰基-D-氨基酸酰胺水解酶(DCase)则继续将NC-D-pHPG转化为D-pHPG。但现有的菌种产酶活力不高,故选育高产菌株提高酶活以及采用新技术提高酶利用率具有重要的研究价值。首先对出发菌株Spj0104的酶活水平进行了验证,随之开展低能N+离子注入技术的研究,对出发菌株运用单因子实验以确定最佳能量与剂量,采用正交法对低能离子注入的参数进行了优化,并在最优条件下对于一次注入后诱变选育获得的优良菌株Spi03和经过微波诱变后的优良菌株Sp902进行了二次离子注入。最后对于筛选到的高产菌株Sp208进行了发酵条件的优化和遗传稳定性检测。以下是整个实验结果：(1)在显微镜下Spj0104呈短杆状,生长周期比较长,在0-21h为生长延滞期；从21h开始,OD600迅速增加,直到57h,不再增大,且保持相对稳定的状态,此为对数生长期；57-69h OD值相对稳定,处于稳定生长期。通过HPLC法测定经DHase和DCase催化后生成的终产物D-pHPG的含量,测定出该菌株的酶活为0.118955 u/mL。(2)在低能离子注入的准备工作中先要对待诱变的菌液风干处理。在30min时,菌膜完全干燥,至50min时,菌膜彻底干燥。随着时间的增加,菌株由于缺乏水分和养料,致使存活率越来越低,所以当菌膜吹至30min时即可进行离子注入处理。(3)对低能N+离子注入的能量和剂量分别在固定了脉冲和间隔时间,多次不同剂量重复的前提下作了单因子实验,确定了最适合的能量为30KeV。在30KeV能量条件下,设计了多梯度的剂量,不同剂量下的存活率曲线为“马鞍形曲线”。在马鞍形曲线的“马鞍”两侧选取了60×1014ions/cm2,80×1014ions/cm2, 100×1014ions/cm2,120×1014ions/cm2,140×1014ions/cm2这几个剂量,试验结果综合考虑酶活、存活率等几个参数,确定最佳剂量为60×1014ions/cm2。在确定了最佳能量和剂量的基础上,采用了四因素三水平的正交实验,对能量、剂量、脉冲和间隔时间进行正交优化设计。得出了最适诱变参数为：能量20KeV,剂量40×1014ions/cm2,脉冲时间15S,间隔时间15S。(4)一次离子注入后筛选到一株优良菌株Spi03,酶活达到了0.2422 u/mL。再将其在最佳离子注入条件下进行二次离子注入诱变,同时将经过微波诱变筛选到的菌株Sp902号进行离子注入处理,分别筛选到了Sp208酶活为0.3271u/mL和Sp201酶活为0.2382u/mL,分别比原来提高了35.53%和28.41%,经过微波和离子注入复合诱变的菌株在形态上变化很大,负突变株较多。从众多的菌株中还筛选到一株菌株Sp206酶活为0.1536,虽然总酶活降低,但是DHase的酶活有较大的提高。(5)对发酵培养基成分作了正交实验和分析,得出了优化的培养基配方为：玉米浆3.0%；葡萄糖1.5%；诱导剂3.0%；氯化钠0.3%;(NH4)SO40.1%;MgSO4 0.05%;CoCl2 0.01%。对于影响发酵单位的发酵条件温度、初始pH、装量和发酵周期安排了正交实验设计,得到了最佳的发酵条件为温度30℃,初始PH7.0,装量40mL,发酵周期22h。发酵周期较原来提前了2h,缩短了发酵周期。Sp208菌株在最佳的发酵培养基成分和发酵条件下培养,酶活达到了0.402u/mL,提高了22.89%。传代5次,遗传稳定性较好。