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本文探索了谷氨酸脱氢酶P_pGluDH及用于辅酶再生的醇脱氢酶TTADH的高效制备工艺及其在双菌双酶制备高效氨基酸类农药L-草铵膦中的应用,进一步构建了包含不同类型氨基酸脱氢酶的酶库,并初步探究了该酶库在合成L-氨基酸方面的应用。首先对重组菌生产谷氨酸脱氢酶P_pGluDH及醇脱氢酶TbADH的产酶工艺进行优化,为其工业化应用提供参考。采用单因素法与响应面结合的方法对重组菌E.coliBL21(DE3)/pET-28a(+)-PpGluDH的发酵培养基成分进行优化,将单位体积发酵液的酶活从LB培养基的49.8U/mL提高至129.1 U/mL,接着对P_pGluDH重组菌的诱导条件进行优化,进一步将酶活提高至159.2U/mL,是LB培养基的3.2倍。同样考察了不同诱导条件对TbADH酶活的影响,最终使其酶活达到12.5 U/mL,是LB培养基的10.4倍。随后对谷氨酸脱氢酶P_pGluDH与醇脱氢酶TbADH双酶偶联催化转化2-羰基-4-(羟基甲基膦酰基)丁酸(PPO)制备L-草铵膦的工艺进行研究。结合P_pGluDH的酶学性质研究,考察了温度、pH、酶量、双酶比例、NH4~+浓度、NADP~+浓度等对双菌双酶体系催化效率的影响。结果表明:该体系反应最适温度为45℃,最适pH为7.5。在底物浓度为0.2mol/L时,最适双酶投入比例为1:1(P_pGluDH 10U/mL,TbADH 10U/mL),NH4~+浓度为0.2mol/L,辅助底物异丙醇与底物PPO的摩尔比为1.25:1,辅酶NADP+浓度为0.3mmol/L。在上述条件下,0.2mol/L的底物能够在3h达到100%转化,产物的对映体过量值(e.e.)大于99%,光学纯度高,时空产率可达289.6g·L~-1·d~-1。最后,基于基因组挖掘技术构建了一个氨基酸脱氢酶的酶库,并初步探索了该氨基酸脱氢酶酶库的在L-氨基酸类化合物制备中的应用。该酶库共包含23个氨基酸脱氢酶,其中包含11个亮氨酸脱氢酶,10个丙氨酸脱氢酶,1个谷氨酸脱氢酶及1个苯丙氨酸脱氢酶。测定了这些氨基酸脱氢酶对2-羰基-4-(羟基甲基膦酰基)丁酸(PPO)、2-酮基丁酸和2-酮基-3-丁烯酸这三个有价值酮酸底物的催化活力,发现来源于.Exiguobacterium acertylicum 亮氨酸脱氢酶EacLeuDH1,其催化合成的活力高于文献报道的BceLeuDH,是其活力的1.24倍。在L-2-氨基丁酸制备方面具有一定的应用潜力。