α-熊果苷是一种高价值糖苷,在化妆品和制药行业具有广泛的应用前景。酶法是生产α-熊果苷的主要手段,但由于缺乏催化效率高的酶,目前α-熊果苷的生产仍受到限制。本论文采用环境友好的生物转化合成α-熊果苷的方法,利用外源引入蔗糖磷酸化酶（SmSP）的重组枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis WB600）,将供体底物蔗糖的葡萄糖基转移至受体底物对苯二酚（HQ）的羟基上,从而高效合成α-熊果苷。本论文主要研究结果如下:1.将来源于变异链球菌（Streptococcus mutans）UA159的SmSP在枯草芽孢杆菌B.subtilis WB600中进行异源表达,利用构建成功的重组枯草芽孢杆菌BS-HT-SmSP全细胞催化合成α-熊果苷。同时,在转录与翻译水平上对SmSP的表达量进行优化,一是筛选了不同的表达载体,二是对不同启动子进行筛选,三是在N-端融合表达不同的编码序列。由此得出,当表达载体为pP43NMK、启动子为P₄₃时,经全细胞转化发现,该菌株的α-熊果苷的产量较高,达到40.2 g·L^-1,底物HQ的摩尔转化率为32.5%。2.分别对SmSP的N-端柔性区域及loop A区域进行定点饱和突变,获得突变体SmSP^I4K（Ile4突变为Lys4）与SmSP^I336L（Ile336突变为Leu336）,其对应的重组菌株BS-NMK-I4K和BS-NMK-I336L与原始菌株BS-NMK-SmSP相比,都表现出更好的催化活性,α-熊果苷的产量分别为61.1 g·L^-1和71.7 g·L^-1,对HQ的摩尔转化率分别提高至49.4%和58%。我们对筛选得到的两个正向突变体进行组合突变,获得组合突变体(SmSP^I336L-I4K),所对应的菌株BS-NMK-I336L-I4K与BS-NMK-I336L进行催化验证的比较,最终确定最优突变体为单突变体SmSP^I336L。由此,我们对原始酶（SmSP）与最优突变体SmSP^I336L进行蛋白纯化,得出二者催化形成α-熊果苷的的最适温度为30℃,最适pH为7.0。并且,我们测定了酶促动力学的参数,发现将突变体SmSP^I336L与SmSP相比较,其K_m值从26.3 mmol·L^-1降低为21.08 mmol·L^-1,k_cat从316.06 min^-1提高到389.74 min^-1,比酶活由16.3 U·mg^-1提高到18.7 U·mg^-1。3.对获得的重组菌株BS-NMK-I336L进行全细胞催化条件的优化,得出最优转化条件为:底物HQ的终浓度为50 g·L^-1,蔗糖的终浓度为310.9 g·L^-1,发酵收集菌体的时间为12 h,全细胞催化时间为20 h,细胞添加量(OD₆₀₀)为40,添加体积分数为1%的表面活性剂Triton X-100。最终α-熊果苷的产量达110.3 g·L^-1,底物HQ的摩尔转化率为89.2%。