1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

n-乙酰神经氨酸（n-acetylneuraminic acid，neu5ac）是唾液酸（sialic acid，sa）家族中天然分布最为广泛的一种，也是结构多样的唾液酸类物质的基本结构之一。neu5ac 类物质是一种九碳的氨基糖类，在生物界分布广泛，在高等生物体内常定位于糖脂和糖蛋白的末端，是脂多糖和神经节苷脂的主要成分，行使细胞识别和通讯等重要功能，参与免疫应答、免疫反应异常、癌症转移和微生物感染等和人类疾病密切相关的生物学过程。neu5ac 类物质的这些生理功能都是以它们的结构为基础的，因此neu5ac 及其衍生物在食品、医疗、制药等领域有着广阔的应用前景。比如，neu5ac 的结构类似物可用作预防和治疗流感的药物，其中扎那米韦（zanamivir，4-guanidino-neu5ac2en）和奥司米韦（oseltamivir，达菲）于1999 年被美国药物和食品管理局批准为用于治疗a 型和b 型流感类药

物。此外，以neu5ac 及其类似物为结构单元的神经节苷脂在改善神经元促进神经恢复上的研究也正在进行，有望成为治疗帕金森及相关脑病的药物。

neu5ac 的生产方法以提取和化学合成为主，产量低、步骤繁琐、污染严重且成本较高，不适合大规模生产。生物催化作为一种的新的绿色环保的精细化学品生产工艺，由于其自身的优势受到越来越多的重视。当前，关于生物催化法生产neu5ac，研究较多的是酶催化法，该法具有过程简便，操作灵活，产物成分简单的特点，但是存在酶纯化难度大、底物价格高、需要加入价格昂贵的辅因子等问题，生产成本较高。全细胞催化，由于不需要繁琐的酶纯化操作，存在完善

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

全细胞生物催化合成 neu5ac

全细胞生物催化的本质是某种微生物将一种物质（底物）转化成为另一种物质（产物）的过程，这一过程是由某种微生物产生的一种或几种特殊的胞外或胞内酶作为生物催化剂进行的一种或几种化学反应。全细胞生物催化与微生物发酵相比，使用的是休止细胞，细胞不处于生长状态，反应体系中仅加入特定底物，由特定微生物细胞转化成特定的产物。随着近几十年分子生物学技术的应用，针

对不同需求的特制全细胞催化剂，使微生物转化得到的产物比发酵方法得到的产物浓度提高、纯度更纯。而与酶催化相比，完整细胞可以使不易纯化的酶、反应系统中容易受环境影响而失活的酶、体外重建比较困难的多步骤反应中的多个酶，以及需要辅因子参与才有活性的酶，保持催化活性，是酶催化过程的改善和补充，也是有机化学反应中的一个特殊的分支（ishige et al. 2005）。如：全细胞催化剂在加氧反应合成手性化合物过程中的辅因子再生能力受到关注。使用”设