环糊精葡萄糖基转移酶（CGTase）能够以淀粉为底物，通过转糖基作用合成一种环状的功能性低聚糖—环糊精。见诸于学术报告和商业化应用的CGTase大多为是α、β和γ型。大环糊精是指聚合度从九到几百不等的环状葡聚糖，可以更加广泛地用于各个领域，且4-α-糖基转移酶（4-α-CGTase，EC 2.4.1.25）是可以用于制备大环糊精的酶。迄今为止，能够产4-α-CGTase的微生物报道很多，但相关发酵可产大环糊精的4-α-CGTase的系统发酵研究和利用该酶改性淀粉的报道甚少。　　 首先通过对重组E.coli DH-5α的发酵粗酶液进行分离纯化鉴定工作，以确定该菌具有产4-α-CGTase的能力。具体的步骤和结果：（1）粗酶液经过65℃处理20min、Ni-NTA亲和层析、生物半透膜脱盐得到目标酶；（2）目标酶经SDS–PAGE凝胶电泳呈单一蛋白条带，且分子量约为57KDa；（3）该酶具有较高的转糖基活性且最小作用底物为麦芽糖；（4）酶学性质研究表明：该酶的最适反应温度为75℃，最适pH值为7.5，且具有良好的耐热性（70℃～85℃酶活维持在80％以上），pH稳定性（6.0～8.5）也很强。　　 其次对产4-α-CGTase的发酵条件进行了优化。通过单因素扫描的摇瓶实验，确定了最佳碳源、氮源、金属离子、接种量、培养温度、初始pH、装液量。采用Placktt-Burman和Box-Behnken实验设计确定了最佳培养基组成和培养条件为：甘油31.52 g/L，牛肉膏20 g/L，氯化钠10 g/L，氨苄0.1 g/L，CaCl2 0.4 g/L，MgSO4·7H2O 1.2 g/L，pH7.19，温度37.7℃,2％(v/v)接种量。影响产酶的各种因素的主从因子顺序为：培养温度＞甘油＞初始pH，优化后的酶活达到了251.3U/mL，是优化前的3.89倍。Box-Behnken实验进一步显示三个主因子之间无交互作用。　　 最后在5L发酵罐中研究了重组E.coli DH-5α发酵生产4-α-CGTase的规律。结果表明，发酵过程中菌体生长和产酶情况不完全一致，pH指标可以作为是否放罐的指标之一。由于溶氧量严重制约了酶的产生，因此通过调整搅拌转速和DO控制优化了发酵过程中的溶氧情况。比较不同供氧条件下的酶比合成速率，提出了两阶段供氧策略，结果显示两阶段DO控制的供氧策略时得到的酶产量最高，与单一控制搅拌转速在400r·min-1的供氧策略相比,4-α-CGTase的酶比合成速率会一直维持较高水平，且产量增加了28.3％，达到了602.2U/mL。