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吡咯喹啉醌（Pyrroloquinoline Quinone,PQQ）是一种新型氧化还原酶辅酶,广泛分布于细菌、动植物、食物中,其独特的生物学功能在新食药等领域具有极大的研究意义和经济价值。本课题从土壤中筛选并鉴定出一株以甲醇为碳源的菌株发酵吡咯喹啉醌,对其生物合成吡咯喹啉醌的发酵特性、吡咯喹啉醌的分离纯化工艺以及抗氧化应用进行了研究,简述如下:I、通过形态学观察,生理生化鉴定和分子生物学鉴定三种手段,鉴定菌株GGZ190116为鲍曼不动杆菌（Acinetobacter baumannii）。其生长动力学曲线和产量动力学曲线研究表明生长动力学曲线与产量动力学曲线趋势基本一致,该菌株生长到48 h时,进入稳定生长期,PQQ产量达到最大化。II、通过对培养基组分（碳源、氮源、无机盐）和发酵条件进行优化,研究菌株GGZ190116合成PQQ的产量。研究结果表明:最佳培养基组成分为:甲醇5 g/L,混合氮源（硫酸铵:谷氨酸:酪氨酸=2:1:1）5 g/L,氯化钙0.1 g/L;优化后PQQ产量从2.02mg/L提高到37.13 mg/L,比初始发酵产量提高了18倍。最佳发酵条件为:培养温度30℃,pH值6.5,接种量0.5%;发酵条件优化后PQQ产量为31.02 mg/L,比初始发酵产量提高了15倍。III、通过对络合萃取、选择性色谱法纯化、重结晶工艺的研究结果表明:络合萃取分离PQQ的最佳萃取体系为正丁醇、正辛醇、三辛胺、氨水;最佳萃取条件为:物料比为4,温度30℃,萃取次数5;萃取后PQQ浓度最高为26.32 mg/L。聚酰胺树脂选择性色谱分离纯化PQQ的最佳条件为:物料比为5,洗脱剂浓度50%,洗脱剂体积是柱体积的8倍;分离纯化后PQQ的浓度最高为3.71 g/mL。PQQ结晶精制工艺的最佳结晶方法为乙醇水溶液体系,结晶后纯度为98%;最佳结晶条件为:粗品浓度8 g/L,在温度16℃下,结晶24 h时。对发酵液采用最佳工艺流程制备高纯度PQQ,HPLC-DAD检测分析表明PQQ纯度达到99.5%,产物的质谱、1H-NMR、13C-NMR鉴定结晶产物为还原态PQQ二钾盐（PQQH2K2）。IV、以维生素C为阳性对照,对比研究了还原态吡咯喹啉醌对ABTS自由基的清除能力。研究结果表明:反应0-3 min时,还原态PQQ清除氮自由基的反应速率迅速增加,10 min内反应达到平衡;其清除能力随质量浓度的增大而增强;清除率与还原态PQQ摩尔浓度在一定范围内呈线性关系,还原态吡咯喹啉醌清除ABTS自由基的IC50值为86.86 nmol/mL,是维生素C的三分之二;在相同摩尔浓度下还原态吡咯喹啉醌对ABTS自由基的清除能力高于维生素C 1.5倍;清除率达到最高时,还原态PQQ清除速率比维生素C提高了6.55%,5 min清除率可达到90%以上;在一定范围内,原态PQQ与维生素C对ABTS自由基的清除率随加热温度升高和加热时间的延长而降低;同样加热温度或加热时间内,还原态PQQ清除率的下降速率均低于维生素C证明了维生素C的热稳定性低于还原态PQQ。