洛伐他汀(lovastatin)是由丝状真菌土曲霉(Aspergillus terreus)经聚酮合成途径产生的一类次级代谢产物，它可作为胆固醇合成途径中关键酶羟甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMG—CoA还原酶，EC 1.1.1.34)的抑制剂，竞争性抑制胆固醇的生物合成，从而降低机体内源性胆固醇的含量。因此作为临床上最有效的新型降血脂药物之一而广泛应用，为了确效提高发酵产量，降低生产成本，对其微生物合成代谢规律及调控的研究就显得愈亦重要。 本论文首先以土曲霉原始菌株ATCC20542出发，采用循环多次紫外诱变，并结合洛伐他汀梯度平板法推理选育出一株土曲霉洛伐他汀抗性突变株LA414，最终洛伐他汀产量大约是原始菌株的3倍。摇瓶培养中，以孢子形态接种时，接种孢子量的对数值与相应获得的生物量及洛伐他汀最终产量均呈线性增加的关系，而与平均菌球直径及平均游离菌丝长度呈线性减少的关系；装液量在8％～32％之间时洛伐他汀比产率维持恒定，在20％时获得了最大生物量和洛伐他汀产量。在2L机械搅拌发酵罐中中度的搅拌速率(500rpm)确利于菌体生长和洛伐他汀的合成，其最终产量达730 mg1-1，相比摇瓶提高46％，是原始菌株的4.3倍。 在摇瓶中考察不同营养物种类及其水平对土曲霉菌体形态和洛伐他汀生产的影响。淀粉为碳源时获得了最大的生物量和细胞对糖得率，分别为12.05±0.05 gDCW 1-1和0.31±0.02 gDCW g-1；甘油为碳源时获得了最大的洛伐他汀产量及产物对碳源得率，分别为937()±12.5mg 1-1和17.47±0.23mg g-1；而乳糖则获得了最大的比产物合成速率(0.83mggDCW-1 h-1)，相反葡萄糖则得到最小的Pmax(0.12mg gDCW-1 h-1)，减少了6.6倍；但是相应的Dp和平均菌丝比则呈现相反的结果，相比分别增加了1.9倍和3.3倍，说明碳源越易代谢，最大比产物合成速率越低，而相应的平均菌球直径和平均菌丝比越大；碳源代谢越慢，越容易诱导真菌形态分化。花生粉和燕麦粉等缓慢利用氮源则可能通过抑制三羧配循环，使碳代谢流向洛伐他汀合成的途径，促进了洛伐他汀合成；蛋白胨和玉米浆等快速利用氮源则可能存在氮分解代谢物阻遏，抑制洛伐他汀合成。 通过对关键中间代谢物合成的分析，容易代谢碳源可能通过分解代谢物阻遏来抑制洛伐他汀生物合成途径中的LovF蛋白活性，以甘油、淀粉、乳糖和蔗糖为单一碳源时，LovF蛋白活性分别是葡萄糖为碳源时的8.4、5.1、2.7和2.0倍，碳源越易代谢，LovF蛋白越易受到其阻遏。相应的代谢中间物monacolin J的转化率分别为95.7％、85.2％、100％、54.7％和52.3％，表明缓慢代谢碳源通过底物抑制调控LovD蛋白。低碳水平时，洛伐他汀合成受碳源限制调控；富碳条件下，碳源水平升高对LovF蛋白及monacolin J合成的上游酶的刺激作用显著，但转酯酶LovD蛋白活性受到底物抑制。氮源可能对洛伐他汀合成的最后一个酶LovD蛋白起负调控，部分抑制了酶活性，氮源越易被利用，其对LovD蛋白的负调控越大。另外，缓慢利用氮源等更可能对LovF蛋白有一定的刺激效应。 在化学合成培养基中考察了二价金属阳离子种类及其初始浓度对洛伐他汀生物合的影响。Fe2+存在时其比洛伐他汀产量和比monacolin J生成量最大，分别比对照增加了10和12.0倍，而monacolin J转化率却减少了8％，说明其可能同时对LovA蛋白和LovF蛋白具有激活作用，当离子浓度增加时，后者的活性将受到抑制；Zn2+获得了最大的生物和洛伐他汀产量，而monacolin J转化率增加了15％，说明其激活LovD蛋白及LovE蛋白当离子浓度增加时，会部分抑制前者的活性；Mn2+对monacolin J上游合成中的某个酶具一定的抑制作用，但同时其可能对解除洛伐他汀生物合成过程中LovD蛋白底物抑制现起到正向调控。 研究表明添加外源洛伐他汀可迟滞生产菌的生长，其生长周期延长，但最终生物量未受到抑制；在培养初始和产物合成开始时(第3天)添加100mg 1-1洛伐他汀的培养别比对照最终产物量减少76.4％和20％。添加泰乐菌素、红霉素、柔红霉素、四环素利福霉素等外源聚酮类抗生素均使最终洛伐他汀产量增加20～25％：在洛伐他汀开始合时向培养液中添加50mg 1-1的泰乐菌素，可使最终洛伐他汀产量提高42％，最终产量952.7±24.3mg 1-1。