2-酮基-D-葡萄糖酸(2-keto-D-ghconicacid,2KGA)是目前工业化大规模生产的有机酸之一。工业化生产2KGA主要采用发酵法,其产物浓度较高、生产强度较大。但该法生产周期长、发酵液中杂质较多,产物后续分离纯化步骤繁琐,难以实现清洁生产。本研究试图提出一种新的制备2KGA的方法,即利用荧光假单胞菌A46休止细胞催化合成2KGA,以期望在不降低转化率及生产强度的基础上简化后续产物的分离纯化步骤,降低生产成本,实现清洁生产。本研究的主要结论如下:　　 1.通过对休止细胞的菌龄、反应体系中细胞浓度、反应温度、底物和溶解氧浓度对2KGA催化合成影响的研究,初步确定了菌荧光假单胞菌A46催化合成2KGA的条件:细胞的菌龄为20.0±2.0h,反应体系中休止细胞浓度为3.0±0.2g/L,反应温度30±4.0℃,底物(葡萄糖)浓度165.00±20.00g/L,500mL三角瓶中反应液装量不超过40mL。　　 2.对游离休止细胞重复利用稳定性进行了研究,休止细胞被重复利用3次,其催化合成2KGA的能力没有发生明显变化,转化率保持在95.00%以上,转化液中2KGA浓度稳定在170.00g/L左右,生产强度高于3.50g/L·h。　　 3.休止细胞保存于4℃的条件下是可行的。保存36d,休止细胞仍有较强的催化合成2KGA的能力,转化反应液中2KGA的浓度均高于159.00g/L,产率均高于0.98g/g(相当于理论产率的91.00%);保存44d,休止细胞催化合成2KGA的能力有较明显的下降,转化液中2KGA的平均浓度为147.40g/L,平均产率为0.90g/g(约为理论产率的83.58%)。　　 4.相对于发酵法而言,利用荧光假单胞菌A46休止细胞催化合成2KGA具有明显的优势。与发酵法相比,生产周期相对缩短了20%以上(16h),产物浓度相对增加了7%以上(13g/L),产率相对提高了6%以上,生产强度由2.48±0.01g/L·h增大至3.41±0.01g/L·h。　　 5.在5L发酵罐上进行了荧光假单胞菌A46全细胞催化合成2KGA的放大实验。当底物浓度为163.64g/L时,其平均生产强度为2.73g/L·h,糖酸转化率达到理论产率的99.05%。　　 6.利用LC-MS/MS对荧光假单胞菌A46的催化合成产物进行定性分析。结果表明:催化合成产物与2KGACa标准品的液相色谱保留时间相同,且相同保留时间的成分产生了与2KGACa一致的MS、MS/MS谱,确证了荧光假单胞菌A46游离休止细胞催化合成的产物为2KGA。通过对液相色谱图的比对分析,发现荧光假单胞菌A46全细胞催化合成的2KGA纯度可能明显高于发酵生产的2KGA纯度。　　 7.研究了荧光假单胞菌A46休止细胞催化合成2KGA的动力学。结果表明:当反应体系中细胞浓度为4.5g/L时,反应初速度最大;温度为34℃时,可获得最大的反应初速度;反应初速度随着摇瓶装量的增加而降低。由酶促动力学模型建立了荧光假单胞菌A46休止细胞催化合成2KGA的动力学模型。模型模拟计算结果与实验值可较好的吻合,该模型能较准确地描述休止细胞催化过程中反应速率的变化规律。