环氧化物水解酶（EHs）能够催化外消旋环氧化物的水解动力学拆分或对映归一性水解,保留单一构型环氧化物或转化为手性邻二醇。对映归一性水解可实现底物的完全转化,获得具有高对映体纯度和理论产率为100%的手性邻二醇。酶促对映归一性水解可以通过单酶法、双酶法和化学酶法实现,其中单酶法途径最为理想,但是仅有少数酶对不同构型的对映体存在互补的区域选择性。为挖掘新型EH并探讨其对映归一性催化性质,本研究扩增了一种菜豆EH（Pv EH1）的编码基因pveh1,将其在大肠杆菌BL21（DE3）中进行了表达。在此基础上,对该酶进行了对映归一性的定向改造和工艺应用的初步研究,主要研究成果如下:（1）通过RT-PCR技术扩增了Pv EH1的编码基因pveh1,其开放阅读框长963 bp,编码320个氨基酸。一级和三维结构分析表明,Pv EH1与其他EHs的最高同源性为85.7%,其催化三联体为Asp¹⁰¹-His²⁹⁹-Asp²⁶⁴,属于α/β水解酶超家族。利用Ni-NTA柱纯化Pv EH1,其表观分子量为35.7 k Da,比酶活力为2.30 U/mg。酶学性质分析表明,Pv EH1的最适反应温度和p H分别为30°C和7.5。Pv EH1可催化外消旋环氧苯乙烷（rac-1a）的对映归一性水解,底物完全转化后获得对映体纯度为33.6%ee_p的（R）-苯基乙二醇（1b）。对于（S）-1a,Pv EH1的区域选择性系数α_S为91.1%,K_m和V_max值分别为22.8 mmol/L和6.43 U/mg;对于（R）-1a,其区域选择性系数β_R为53.3%,K_m和V_max值分别为11.3 mmol/L和2.38 U/mg。（2）基于Pv EH1的三维结构及其与（R）-1a的分子对接进行了定向改造:单点突变实验发现,L105、M160和M175对改善Pv EH1的催化性质有着显著效果;经组合点突变和迭代饱和突变,获得最优突变体Pv EH1^{L105I/M160A/M175I}。Pv EH1^{L105I/M160A/M175I}催化rac-1a水解的比酶活力和对映归一性分别为10.5 U/mg和87.8%ee_p,其对（S）-和（R）-1a的区域选择性系数α_S和β_R分别为99.9和86.4%。与Pv EH1相比,Pv EH1^{L105I/M160A/M175I}具有更广泛的底物谱,其催化环氧苯乙烷衍生物rac-2a/3a/4a/5a所获得的邻二醇（R）-2b/3b/4b/5b的对映体纯度为52.3⁷0.9%ee_p,提高了0.286⁶8.7倍。（3）以Pv EH1^{L105I/M160A/M175I}全细胞为催化剂,其在纯水相中最高可催化200 mmol/L的rac-1a,所获产物（R）-1b的ee_p、产率以及时空产率依次为80.0%、90.0%和3.04 g/h/L。实验发现,产物抑制是限制其底物浓度的主要原因:当产物浓度高于25 mmol/L时出现抑制现象,高于200 mmol/L时催化剂活性损失约一半,超过400 mmol/L时催化剂基本失活。遗憾的是,由于催化剂对醇类有机溶剂的耐受性较差,双相反应体系实验未能取得预期结果。在纯水相体系中,利用Pv EH1^{L105I/M160A/M175I}催化0.5 g rac-1a的水解以制备（R）-1b,经重结晶后获得产物0.232 g,其ee_p和最终得率分别为98.9%和40.4%。