D-丝氨酸是一种重要的的手性医药中间体,在治疗帕金森症等神经疾病方面有着不可替代的作用,近年来随着对其研究的加深,D-丝氨酸逐渐引起人们的重视。现有的D-丝氨酸化学合成或酶拆分法生产手段生产的D-丝氨酸量,由于生产成本和环保成本的原因已经不能满足市场等各方面的需求,迫切的需要一种能够高效、环保、低成本、经济并且产品高质量的D-丝氨酸的生产手段。通过酶转化法来生产D-丝氨酸,具有经济,高效,·高质量,环保等优点,是一种符合国家倡导的生产工艺,D-丝氨酸羟基转移酶是一种以甘氨酸和甲醛作为底物生物催化合成D-丝氨酸的酶,本文即研究酶的特性及发酵动力学优化其生产工艺。本文通过对酶活进行定义,研究D-丝氨酸羟基转移酶的基本特性,再通过单因素实验找出D-丝氨酸羟基转移酶最佳酶活的温度、pH、辅酶浓度及底物浓度等条件,最终得出D-丝氨酸羟基转移酶的最适温度为37℃、最适pH为7.0-7.2、激活剂最适浓度为20mmol/L、最适底物浓度为1%-5%。再对三种比较常见的补料工艺有分批补料工艺即一次性投料工艺,间歇补料工艺和低浓度连续流加补料工艺进行30L转化罐实验后,对转化过程中的数据进行整理,分别进行发酵动力学研究,分析发酵过程中底物浓度变化、产物浓度变化、转化率及收率等动力学变化,找出最适和的生产工艺,最终通过实验证明低浓度连续流加补料工艺为最佳的补料生产工艺,低浓度连续流加补料其甘氨酸转D-丝氨酸的转化率达到了 90.5%,D-丝氨酸浓度达到253.4g/L,转化周期为48h。最后通过前面的实验进行D-丝氨酸最适生产工艺条件的放大化生产,在5t罐上进行D-丝氨酸的生产,通过酶转化、除菌、脱色,浓缩,结晶、精制等工艺,成功的进行了 D-丝氨酸的生产,收率达到90%左右,产品经过专业检验符合日本味之素(AJI97)的企业标准。