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本论文对Gluconobacter oxydans CGMCC 1.637 (G.oxydans CGMCC 1.637)转化D-阿拉伯醇产木糖醇的发酵条件进行优化并从G. oxydans CGMCC1.637中克隆得D-阿拉伯醇脱氢酶(D-arabitol dehydrogenase,ArDH)基因及木糖醇脱氢酶(xylitol dehydrogenase, XDH)基因,并对木糖醇脱氢酶的酶学性质进行研究。优化获得较适合的D-木酮糖发酵条件为：pH5.5, CaCO3 10g/L,装液量10%,接种量5%,30℃。在该发酵条件下,D-木酮糖的产率D-木酮糖的产量达到465mmol/L,得率(mmol/mmol)达到97%,转化效率为15.1 mmol/L h.研究表明,发酵液中D-木糖、柠檬酸、甘油、酒精、葡萄糖酸钠、葡萄糖等碳源的加入,会影响D-阿拉伯醇转化为D-木酮糖的效率。葡糖糖、D-果糖,D-甘露糖、D-木糖、甘油、D-山梨醇、乳糖、D-阿拉伯醇和木糖醇碳源对木糖醇脱氢酶活力和G. oxydans转化能力的影响的研究表明：D-山梨醇对G. oxydans CGMCC 1.637木糖醇脱氢酶的活性有明显的促进作用,而葡萄糖、果糖、木糖、木糖醇、D-阿拉伯醇对木糖醇脱氢酶活性有明显的抑制作用。在转化实验中,用D-甘露糖培养的Goxydans CGMCC 1.637的转化能力明显高于其他碳源培养的G. oxydans CGMCC1.637的转化能力,其中,用D-阿拉伯醇培养的G. oxydans CGMCC 1.637将D-木酮糖转化为木糖醇的能力最低,仅为对照(未加如上所述碳源的培养基)的35%,因此D-阿拉伯醇对G.oxydans CGMCC 1.637中木糖醇脱氢酶的D-木酮糖还原活性具有抑制作用。这一发现为克服一直以来G.oxydans发酵中D-木酮糖到木糖醇转化率低这一难题提供了线索。克隆自G.oxydans CGMCC 1.637的木糖醇脱氢酶与已报道的序列相似性仅为77%,是一个新的木糖醇脱氢酶基因。酶学性质研究表明,该酶在催化还原反应时,以D-木酮糖为底物,以NADH为辅酶,最适反应温度为30℃,最适反应pH为6.0；在催化氧化反应时,以木糖醇为底物,以NAD+为辅酶,最适反应温度为35℃,最适反应pH为10.0。在最适反应条件下,该酶氧化反应最高酶活为23.27 U/mg,而还原反应最高酶活约为氧化反应酶活的10倍(255.52U/mg)。