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本文研究了简单节杆菌TCCC 10037(Arthrobacter simplex)和球形节杆菌TCCC 11039(Arthrobacter globiformis)对八种3-酮甾体底物的C1,2位脱氢转化反应,并研究了在四种不同的反应体系中,即完整细胞体系、双液相体系、原生质体体系和破碎细胞抽提液体系中的脱氢转化反应。研究球形节杆菌的生长特性,发现球形节杆菌与简单节杆菌的生长状况极其相似,对球形节杆菌的转化条件及工艺进行了优化。研究节杆菌在完整细胞体系下的C1,2位脱氢转化。简单节杆菌和球形节杆菌对不同甾体底物的C1,2位脱氢转化各不相同。同一微生物转化不同官能团的甾体底物的转化率有很大差异；不同微生物催化同一种甾体底物的转化率也不同。研究节杆菌在双液相体系下的C1,2位脱氢转化,即增大甾体底物溶解度对转化的影响。构建了有机相为四氯化碳,水相为已培养至符合投料条件的发酵液,有机／水相比率为3：7(v：v)的两相系统,其中含有5g／L的甾体底物和0.2 g／L的甲萘醌。双液相体系中的C1,2位脱氢转化率比普通直接转化的转化率有所降低；简单节杆菌在双液相体系中的转化率大多明显高于球形节杆菌。研究节杆菌在原生质体体系下的C1,2位脱氢转化,即细胞壁对C1,2位脱氢转化的影响。原生质体的最佳制备条件为：青霉素浓度1.5U/mL,青霉素处理时间8-10小时,溶菌酶浓度10mg／mL,溶菌酶酶解时间80-100分钟。原生质体体系下的C1,2位脱氢转化率明显低于完整细胞转化与双液相转化。研究节杆菌在破碎细胞抽提液体系下的C1,2位脱氢转化,即研究细胞壁、细胞膜对C1,2位脱氢转化的影响。破碎细胞抽提液的最佳制备条件为：超声波输出功率380W,工作／间歇时间6s／5s,总时间7min,缓冲液为l/15mol/L pH 7.0的PBS缓冲液。节杆菌在细胞破碎体系中C1,2位脱氢转化率低于完整细胞转化和双液相转化,但高于原生质体转化。可以看出在完整细胞中的C1,2位脱氢转化率>双液相体系>破碎细胞体系>原生质体体系,保证细胞的完整性对脱氢转化至关重要,采用Matlab软件建立甾体底物转化率与理化性质之间的数学模型,从数学模型中显示各底物的熔点和吸光系数对C1,2位脱氢转化有着正向促进作用,而比旋度对转化具有较强的负向抑制作用。