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戊二酰-7-氨基头孢烷酸酰化酶(GL-7-ACA acylase, GA)能水解戊二酰-7-氨基头孢烷酸,产生半合成头孢菌素类抗生素重要母核7-氨基头孢烷酸(7-ACA)和戊二酸,GL-7-ACA酰化酶。目前,通过基因工程手段和技术重组表达高活力的GL-7-ACA酰化酶,或者通过一些定向进化技术及固定化酶技术改变它的底物特异性,来提高酶活性和稳定性,一直以来都是科技研究的热点。本课题通过运用基因工程技术手段改造的毕赤酵母为试验菌种,研究其产GL-7-ACA酰化酶的发酵动力学并建立发酵动力学模型,对发酵液中的GL-7-ACA酰化酶的进行了分离与纯化,对纯化的酶液进行固定化研究,最后研究了GL-7-ACA酰化酶的酶学性质。主要有以下研究结果：1.毕赤酵母产GL-7-ACA酰化酶的发酵动力学研究。利用5L发酵罐对GL-7-ACA酰化酶的发酵过程进行了放大实验,以其分批发酵的数据为依据,采用matlab软件中的三次微分插值‘’interpl"语句"cubic"推算发酵时间间隔为2.5h的菌浓、甘油浓度、采用“ode45”对微分方程进行数值解,采用"fminsearch"、最小二乘法进行参数拟合,发酵过程模拟的微分方程组定义了总的发酵变化趋势。第一阶段,消耗初始培养基中的甘油第二阶段,流加补甘油,提高菌浓度第三阶段,甲醇诱导,外源基因表达建立的发酵动力学模型基本能够描述毕赤酵母发酵产GL-7-ACA酰化酶的动态过程,为以后进一步的放大试验提供了参考依据。2.发酵液经离心去除菌体后所得的粗酶液先后经过膜分离、硫酸铵分段盐析、膜浓缩除盐等步骤,结果显示：有效地去除了杂蛋白和色素,蛋白含量减少为原来的三分之一,GL-7-ACA酰化酶纯度大幅提高,较粗酶液纯度提高至2.07倍,比活力由最初的2.62×10。U/g提高至5.42×10。U/g,酶活回收率为69.4%。3.在单因子试验中,分别考查了载体用量、缓冲液pH、固定时间和固定温度对环氧基树脂固定GA的影响,在单因子试验的基础上,将Box-Behnken的试验设计应用于树脂固定GA的固定化条件的优化,并借助SAS.8.1软件对试验数据进行统计分析,得出环氧基树脂固定GA的最佳固定化条件为温度为25℃、缓冲液pH取7.9、载体用量为3.3g,实际测得固定化戊二酰-7-氨基头孢烷酸酰化酶的活力为69.1U/g,酶活的回收率达42.35%。4.探讨了戊二酰-7-氨基头孢烷酸酰化酶的一些酶学性质,结果显示：游离酶的pH适应范围较窄,其最适pH为7.5,固定化酶的pH适应范围较宽,最适pH为8.0；游离酶的最适反应温度为35℃,固定化酶活的最适反应温度为40℃,比游离酶的耐热性相对要高；固定化酶的热稳定性比游离酶要好；经50次重复使用,酶活为首次测定固定化酶酶活的85%。