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雄甾-4-烯-3,17-二酮（AD）是合成多种甾体药物的重要前体物质,可通过分枝杆菌选择性降解植物甾醇侧链制备得到,但该过程中存在底物溶解度低及产物AD对微生物细胞的毒害性等问题。两相体系作为底物和产物的"储物池",可有效解决植物甾醇降解过程中存在的问题。本论文以分枝杆菌Mycobacterium sp.MB 3683作为催化剂,构建两相体系,开展了微生物降解植物甾醇侧链生产AD的研究,以期提高底物的溶解度,缩短反应时间,实现细胞的重复利用。首先构建了双水相体系,测定了分枝杆菌细胞和产物AD在聚合物/聚合物、聚合物/盐双水相体系中的分配系数,考察了不同分子量聚乙二醇对分枝杆菌的毒性以及添加表面活性剂、溶氧量等对AD生产的影响,研究了高投料浓度下的转化情况,并进行了初步放大实验。结果表明,在组成为聚乙二醇6000（7%（wt））/葡聚糖70000（8%（wt））双水相体系中,AD主要分布在富含聚乙二醇的上相,而细胞则主要分布在富含葡聚糖的下相。规模为200 g的双水相体系,在吐温40添加量1%（V/V）、转速240 r min-1的优化条件下,将植物甾醇投料浓度提高到10 gL-1,发酵96h后AD的浓度达到1.1 gL-1。双水相体系具有较好的生物相容性,可应用于分枝杆菌降解植物甾醇萃取发酵生产AD,部分缓解了转化过程中存在的产物抑制作用,为双水相体系的工业应用积累了基础数据。其次选取9种植物油构建了植物油/水两相体系,用于分枝杆菌静息细胞催化植物甾醇侧链降解过程研究。选取大豆油/水两相体系为研究对象,对静息细胞制备时间、细胞催化时间进行了优化,确定养菌时间为72 h并将转化时间缩短至24h。进一步对相比、转速、细胞浓度和投料浓度等重要参数进行了探索。结果表明,在相比2:8（油:水,V:V）、转速200 r min-1、静息细胞浓度200 gL-1、投料浓度10 gL-1时转化效果最好,AD浓度高达2.7g L-1,时空产率达0.1g L-1 h-1。静息细胞催化过程能够通过高密度细胞实现,大大缩短了反应时间,充分展现了其在植物油/水两相体系中降解植物甾醇侧链的可行性和优势。最后选取大豆油/水两相体系用于分枝杆菌固定化细胞催化植物甾醇侧链降解生产AD的研究。分别利用海藻酸钙包埋、硅藻土和丝瓜络吸附的方法固定化分枝杆菌,与游离细胞对比发现,丝瓜络吸附的分枝杆菌用做催化剂时效果最佳,并采用扫描电镜和傅里叶变换红外光谱分析了丝瓜络与分枝杆菌细胞间的相互作用。最后以丝瓜络为固定化载体,研究了载体的添加量、接种量等操作条件对AD生产的影响。在30 mL培养体系中载体添加量为0.3 g,接种量8%（V/V）,底物浓度5 g L-1,AD的浓度为2.0 g L-1。在此基础上,考察了丝瓜络固定分枝杆菌细胞的操作稳定性和储藏稳定性,结果表明固定化细胞重复利用10次后仍能够保持较高的催化活力,储存时间长达80天,充分展现了丝瓜络固定化分枝杆菌降解植物甾醇具有较好的工业应用前景。