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固定化细胞具有良好的稳定性、使用时间长、可以重复使用等优点，目前已被应用到调味品、果蔬饮料、食品添加剂等的生产中。本论文主要利用固定化荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)AR4休止细胞催化葡萄糖合成2-酮基-D-葡萄糖酸(2KGA)，以期望可以降低生产成本、提高产物纯度和实现菌体循环利用。主要研究内容和结论如下:
1.选用卡拉胶、海藻酸钠、聚乙烯醇、壳聚糖、硅藻土等5种载体固定荧光假单胞菌AR4休止细胞，考察了固定化细胞的机械强度、孔隙率、重复利用性及稳定性等，同时考虑其制作工艺复杂程度、成球难易、固定化成本等，确定海藻酸钠为比较适宜的固定化载体。
2.以海藻酸钠为载体，优化了荧光假单胞菌AR4休止细胞的固化条件。最适的固定化条件为:海藻酸钠浓度为3％，CaCl2浓度为3％，固化时间为3h。
3.固定化休止细胞可被重复利用9次，其活性仍未下降，生产强度和转化率一直未低于2.07±0.01g·L-1·h-1和96.17％;当固定化荧光假单胞菌AR4休止细胞在4℃下存放35d，其催化合成2KGA的能力仍未下降，由此可知固定化荧光假单胞菌AR4休止细胞具有较好的贮藏稳定性。
4.对固定化休止细胞转化葡萄糖合成2KGA的反应条件进行考察，初步确定摇瓶条件下固定化荧光假单胞菌AR4休止细胞催化合成2KGA的条件为:休止细胞的菌龄为20.0h，细胞浓度为5.85g·L-1，温度不超过38℃，转化液初始pH不高于8.7，底物浓度为100g·L-1，250mL摇瓶中反应液的装量不超过35mL。在优化的反应条件（休止细胞菌龄20h、细胞浓度5.85g·L-1、葡萄糖浓度100g·L-1、反应体系体积25mL/250mL锥形瓶、温度34℃）下反应46h时，反应体系中的葡萄糖被耗尽，2KGA浓度为107.17±0.24g·L-1，生产强度为2.44±0.01g·L-1·h-1，产率为1.07±0.00g·g-1，糖酸转化率99.0％以上。
5.对固定化荧光假单胞菌AR4休止细胞催化合成2KGA过程进行动力学研究，结果发现固定培养了20h的菌体时，反应速度相对较高，为2.044g·L-1·h-1;反应体系中细胞浓度5.85g·L-1时最为合适;固定化荧光假单胞菌AR4休止细胞的反应温度和转化液初始pH范围较大;底物为100g·L-1时，反应速度相对较高，为2.056g·L-1·h-1，底物浓度继续增大时，会产生抑制作用，反应速度会下降明显;反应速度随着摇瓶装量的增加而降低。
6.在底物浓度不高于100g·L-1时，固定化荧光假单胞菌AR4休止细胞催化合成2KGA的反应规律可用Michaelis-Menten方程来描述:V=2.3512[S]/5.4648+[S]