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高血压是一种很常见的慢性心血管疾病,由于高盐高脂肪的饮食习惯及繁重的生活压力的影响,目前全球高血压患者比重已经接近总人口数的25%。目前人们主要通过口服降压药来缓解和控制高血压,培垛普利是一种常见的较为有效的降压药,市场需求量较大,L-正缬氨酸是合成培垛普利的关键中间体,目前主要通过化学合成获得L-正缬氨酸,传统的化学合成方法具有操作过程复杂,产品纯度低,环境污染等缺点,由于酶催化剂具有高效性,高立体选择性和高对映选择性等特点,因此通过酶介导的手性拆分技术生产单一对映体物质具有非常广泛的应用前景。本研究提出一种基于多酶介导拆分DL-正缬氨酸结合不对称还原合成高纯度L-正缬氨酸的方法。首先,将混合型DL-正缬氨酸中的D型经过D-氨基酸氧化酶（D-amino acid oxidase,DAAO）氧化成2-戊酮酸,然后利用亮氨酸脱氢酶（Leucine dehydrogenase,LeuDH）将2-戊酮酸不对称还原生成L-正缬氨酸,同时NADH被氧化成NAD+,最后利用甲酸脱氢酶（FDH）构建NADH循环再生系统。通过外源添加过氧化氢酶（catalase）消除拆分过程中生成的副产物过氧化氢（H2O2）。本文首先对转化过程中的关键酶DAAO,LeuDH和FDH的表达体系进行优化,结果表明DAAO在谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum ATCC 13032）中表达酶活最高,LeuDH和FDH在大肠杆菌（E.coli BL21（DE3））中表达时酶活最高;随后对DAAO,LeuDH和FDH的酶学性质进行研究,DAAO最适反应温度为25°C,最适反应pH为8.0,Mn2+对其有促进作用,对底物D-正缬氨酸的Km值为3.3 mM·L-1;LeuDH最适反应温度为60°C,最适反应pH为9.0,Mg2+对其有轻微促进作用,对底物2-戊酮酸的Km值为1.42 mM·L-1;FDH最适反应温度为55°C,最适反应pH为8.5,Ca2+和Cu2+对其有明显的抑制作用,对底物甲酸钠的Km值为12.3 mM·L-1。构建多酶介导的动力学拆分DL-正缬氨酸结合不对称还原合成L-正缬氨酸体系,并对转化体系相关参数进行优化。结果表明:最适转化温度和最适pH分别为30°C和7.5,catalase最适添加量为42.59 U·mL-1,关键酶DAAO:LeuDH:FDH最适添加比例为2:1:0.5。为了进一步提高L-正缬氨酸产量,在最优转化条件下,5 L罐中进行分批补料策略生产L-正缬氨酸的研究,L-正缬氨酸产量达到54.09 g·L-1,对映体过量值（e.e.%）和转化率分别为99%和96.3%,随后对该转化体系的应用进行拓展,发现其可以拆分转化缬氨酸,精氨酸等多种外消旋氨基酸,生成对应的L型氨基酸。相比于化学方法合成L-正缬氨酸,该方法具有环境污染少,产品纯度高等特点,为制药行业中光学纯L-正缬氨酸的生产提供了一种有效的方法。