甘氨酸是一种重要的医药中间体，本项研究以从土壤中筛选的高活性的水解氰基的菌株Pseudomonas putida XY4为研究对象生产甘氨酸并对其进行细胞固定化研究，在传统固定化细胞技术的基础上，较系统的研究了制备强度性能好、通透性好、传质阻力小的颗粒状固定化腈水解酶产生菌株的方法，工业应用前景良好。　　 本文的主要研究内容和结果如下：　　 1.从土壤中筛选出一株高活性的菌株Pseudomonas putida XY4，工业应用潜力良好。　　 2.对影响游离细胞降解甘氨腈的因素进行了探讨，得出在反应体系温度为30℃，pH值为7，底物甘氨腈为75mM，菌体加入量为0.02g的条件下，比酶活最高。为下面对其固定化研究提供基本的催化反应的条件。　　 3.用海藻酸钠、壳聚糖、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、卡拉胶等常用载体固定腈水解酶产生菌Pseudomonas putida XY4。通过对固定化后酶活回收率、载体机械强度、制备工艺复杂程度等因素进行考察，最终确定海藻酸钠作为本实验固定化细胞载体材料。　　 4.对腈水解酶产生菌株的细胞固定化条件进行了优化，发现海藻酸钠固定化细胞的最佳浓度为3％，交联剂氯化钙的最佳浓度为0.3M，最佳固化时间为6h。　　 5.实验中发现固定化细胞与游离细胞比较起来反应速度慢得多，这可能是由于固定化细胞载体的传质阻力的作用，通过查阅文献确定采用溶质排出法造孔以降低传质阻力，于是我们在固定化载体材料中加入不同分子量的PEG来达到这一目的。研究发现加入PEG后，固定化细胞的催化活性有明显提高。　　 6.通过比较加入不同分子量的PEG的固定化细胞的活性，我们发现对于腈水解酶产生菌株和肝素降解酶产生菌株的固定化加入的PEG的最佳分子量分别为400和6000，而这两株菌用于催化反应时底物的分子量分别是154.15和15000-30000，因此推测PEG所造孔的大小与PEG的分子量有关。　　 7.为了证明上述结论，我们配制等摩尔量的不同分子量的有紫外吸收的物质的溶液，分别为维生素C(MW=176.12)，维生素B2(MW=376.36)，维生素B12(MW=1355.37)和BSA(MW=67000)溶液，分别加入等量的海藻酸钠小珠和海藻酸钠-PEG400小珠，研究小珠的渗透性。发现加入PEG400的渗透性较未加PEG400的好，且两种小珠对于维B12和BSA的渗透性已相差不大。说明加入PEG400后小珠的孔隙率有所提高且孔径在一定的范围内。　　 8.分别用环境扫描电子显微镜和扫描电子显微镜观察了海藻酸钠小珠和海藻酸钠-PEG小珠的表面和内部横截面，结果显示加入PEG后小珠的孔隙率提高，且小珠的孔径随加入的PEG的分子量的增大而增大。进一步证明了上述结论。