全细胞催化是指在微生物细胞的作用下，将某种底物转化成特定产物的过程，其实质是生物体系中酶的催化作用。相比提取酶的催化反应，全细胞催化可以利用细胞内的辅助因子和其他酶与主反应耦合，降低催化剂的成本并提高生物催化的效率。这种特定催化作用不仅能够利用自身的底物及其类似物，而且对外源添加的天然底物类似物同样具有催化功能。目前，报道过可用于生物催化的野生型微生物细胞表现出了种属的多样性。

1.放线菌全细胞催化

利用放线菌细胞进行全细胞催化来生产生物活性化合物具有相当长的一段历史。作为胆固醇生物合成途径关键酶HMG-CoA还原酶的竞争性抑制剂，他汀类药物由于具有高效、安全等优点，成为降血脂药物中的首选，筛选能够生物合成与转化他汀化合物的菌株一直是他汀类药物开发的关键。Peng等试验中发现，利用一株分离到的马杜拉放线菌（ATCC55678）可以将美伐他汀转化成普伐他汀，而后Park等又分离到了具有相似转化功能的一株链霉菌（Y2110），在连续添加美伐他汀的条件下，普伐他汀的产率可以达到15mg/（L·h）。利用链霉菌进行全细胞催化具有广阔的前景，薯蓣皂苷元是医药工业中甾体药物的重要前体化合物，其衍生物具有很好的工业应用潜能。Wang等从土壤中分离出一株弗吉尼亚链霉菌（IBL214），可以使薯蓣皂苷元F2环的C25位叔碳发生羟基化，从而生成纽阿替皂苷元型类固醇，这是关于利用微生物转化薯蓣皂苷元生产纽阿替皂苷元型类固醇的最早研究。

2.真菌全细胞催化(www.daowen.com)

近些年来，丝状真菌作为全细胞催化剂在工业生产上应用日益广泛，出现了大量丝状真菌转化的报道。甾类及其类似物是医药工业领域中的一类重要化合物，其关键中间体的研究一直是一个热点，利用粗糙脉孢霉（Neurospora crassa）可以转化诺酸龙癸酯、皮质醇以及雄甾等。

可用于全细胞催化的丝状真菌表现出多样性，例如雅致小克银汉霉（Cunninghamella elegans）可以转化肾上腺甾酮生成5种不同位置羟基化产物，胶枝霉属（Gliocladium roseumYMF1.00133）能够选择性羟化三萜化合物等。

酵母菌也具有非常优秀的全细胞催化性能。如南极假丝酵母（Candida antarctica）可以将己酸和乙醇催化合成短链芳香酯，转化率高达90%以上；解脂耶氏酵母（Yarrowia lipolytica）能够将c9，c12-亚油酸（c9，c12-LA）全细胞催化合成反10，顺12-共轭亚油酸（trans10，cis12-conjugated linoleic acid，t10，c12-CLA），在功能油脂领域具有潜在的应用价值。