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阿托伐他汀作为重要的降血脂药物,能强烈竞争性抑制胆固醇合成过程途径中关键酶3-羟基-3-甲基辅酶A还原酶(HMGR)活性,具有高效、安全等优点,已成为全球最畅销药物。本课题主要选择阿托伐他汀关键手性前体6-氰基-(3R,5R)-二羟基己酸叔丁酯为研究目标,尝试利用反-prelog羰基还原酶产生菌不对称还原6-氰基-(5R)-羟基-3-羰基己酸叔丁酯,建立6-氰基-(3R,5R)-二羟基己酸叔丁酯手性生物合成方法。本论文首先从自然界土壤中筛选到反-prelog羰基还原酶产生菌ZJB-12032,利用分子生物学鉴定及生理生化鉴定,确定其种属为卡斯特德巴利酵母(Debaryomyces castellii)。对筛选的菌株Debaryomyces castellii ZJB-12032的产酶条件进行优化,包括碳源种类及浓度、氮源种类及浓度、磷源种类及浓度、发酵培养基初始pH、接种量、接种时间、发酵温度及发酵时间。结果表明,发酵培养基最优成分为50 g/L麦芽糖、15 g/LNaN03、0.5 g/L NaH2P04-2H20、0.5 g/LNa2HPO4·12H2O,pH 7.0;发酵条件为接种量10%、种龄8h、30℃培养24h。在上述条件下,D.castellii ZJB-12032的体积酶活与比酶活分别为10.2 U/L与1.20 U/g,d.e.值99.6%。最后,进行了转化条件的优化,包括共底物、温度、pH、金属离子、有机溶剂、底物浓度等条件。结果表明,以甘油为共底物,30℃,pH 7.0,5g/L6-氰基-(5R)-羟基-3-羰基己酸叔丁酯,1mM CoCl2,菌体量100 g cww/L,转化48h,得率96.7%;10 g/L底物转化48h得率为75.0%。为了提高底物反应浓度,并且减少底物材料的浪费,使用分批补加底物和共底物的方式,发现首次投料5 g/L,完全转化后再次添加底物5 g/L,不添加共底物,反应48h,得率为91.2%,与直接一次性投料10 g/L底物相比,得率提高了 16.2%。