摘要： 1,4-丁二醇是一种重要的化学品中间体，已被列入NICNAS高价值量工业化学品清单（HVICL）.随着1,4-丁二醇的全球市场需求量不断增加，利用微生物法合成1,4-丁二醇已成为关注热点.基于多酶级联催化构建了一条以γ-丁内酯为底物合成1,4-丁二醇的路径，首先通过己内酯水解酶（ChnC）将γ-丁内酯水解为4-羟基丁酸，接着在羧酸还原酶（Car）的作用下，将4-羟基丁酸还原成4-羟基丁醛，随后，利用醇脱氢酶（YqhD）将4-羟基丁醛进一步还原生成1,4-丁二醇；同时通过引入了甲酸脱氢酶（FDH）构建了NADH/NAD+辅酶循环再生系统.最后对底物添加浓度、催化温度、pH和多酶添加比例进行了优化.综合3种酶的最适反应条件优化之后，在30℃、pH 7.0、酶活力添加比例为1:3:2的优化条件下，以5g/L γ-丁内酯为底物，1,4-丁二醇产量达到2.41 g/L，摩尔转化率为46.1%，与优化前相比分别提高了375.46%和374.79%.最后，通过底物补加试验，1,4-丁二醇的合成量最高达到6.31 g/L，摩尔转化率最高达到67.3%.本研究基于新设计的1,4-丁二醇多酶级联催化路径，实现了1,4-丁二醇酶法合成，结果有望为酶催化合成1,4-丁二醇及其高附加值衍生的产品提供一种新的思路.（图12表2参41）

关键词: 多酶级联转化, 辅酶循环再生, γ-丁内酯, 1,4-丁二醇

中图分类号: 

• TQ223.162