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多杀菌素是一种由刺糖多孢菌(S. spinosa)发酵产生的大环内酯类抗生素,是一种绿色广谱杀虫剂,兼具生物农药的安全性和化学农药的高效性。本论文以提高发酵法生产多杀菌素的产量为目标,对多杀菌素发酵的菌种改造、培养基成分和培养条件优化等进行了深入的研究,大幅度提高了多杀菌素的产量,为多杀菌素的工业化奠定了良好的基础。本研究获得的结果如下:根据多杀菌素的生物合成途径,对多杀菌素野生型产生菌ATCC49460依次经过UV、亚硝酸钠诱变筛选甘氨酸和菜籽油双抗突变株4/26,产量达到了331.7mg/L,为出发菌株ATCC49460产量的4倍。对多杀菌素的摇瓶发酵工艺进行了优化,得到最佳的种子培养时间、接种量、发酵培养基的初始、装液量等。实验发现甲基化试剂如盐酸甜菜碱、氯化胆碱和卵磷脂不同程度地促进多杀菌素的合成,其中0.02%的氯化胆碱的促进作用最显著,将多杀菌素的产量提高24.26%。研究了金属离子Co2+、Cu2+、短链醇对多杀菌素发酵的影响,在0h、72h分别添加0.06g/LCoCl26H2O和0.04g/L CuCl22H2O使多杀菌素的产量分别提高9.6%、13.6%。研究了不同氨基酸对多杀菌素合成的影响,发现甘氨酸和丙氨酸对产物合成的促进作用稍微高于于支链氨基酸,提高幅度均在20%左右。研究还发现,短链醇中异丁醇对多杀菌素合成的促进作用大于其他醇,并确定最佳添加时间为48h,浓度为90mM。研究补料分批发酵对多杀菌素的影响,发现发酵中期(96h)添加3%的混合油脂和1%的玉米浆,同时在144h补加1%玉米浆,pH在较小的范围内波动,大大促进菌体的生长和产物的合成,使S.spinosa LU104的产量为804.59mg/L是分批发酵的2.11倍。本文进行5L发酵罐小试,得到了5L发酵罐中补料分批发酵过程的菌浓、pH值、溶氧和多杀菌素等参数随时间变化曲线,总结一些刺糖多孢菌的生长和代谢特性。在发酵罐中,多杀菌素的发酵单位最高达到327.78mg/L。最后建立了刺糖多孢菌LU104补料分批发酵培养的菌体生物量、多杀菌素浓度和底物消耗的动力学,方程的拟合值与实验值吻合很好,其相关系数(R2)分别为:0.9965、0.9834和0.9953,该结果表明,所选的动力学模型可以很好的描述多杀菌素发酵过程行为,为放大性实验研究提供基础。