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薯蓣皂素是合成甾体激素类药物的基础原料,采用传统酸解工艺生产薯蓣皂素的核心问题是生产过程中会产生大量富含糖类的强酸性、高色度、高浓度的有机废水,高COD值的废水污染问题严重制约了薯蓣皂素行业的健康发展。本论文针对该产业的共性突出问题,提出利用废水中富含糖类的特点,在对废水进行初步处理后,利用酿酒酵母对废水进行发酵处理,生产药用原料谷胱甘肽(GSH)和s-腺苷蛋氨酸(SAM),实现废水资源综合利用,增加其产业价值,同时减少环境污染。本文采用液态发酵法,以培养物中GSH和SAM含量为指标,对酿酒酵母高产GSH和SAM的菌株进行筛选研究；研究优化了高产菌株的发酵条件；研究了采用传统薯蓣皂素生产工艺产生的废水发酵生产GSH和SAM的可行性,探讨了三种简单处理方式获得的皂素生产废水发酵生产SAM和GSH的产率及影响因素,研究了废水发酵生产GSH和SAM后对废水COD的去除率,为皂素生产废水资源无害化及资源化处理探索出一条新的途径。对实验室保藏的24株酿酒酵母进行筛选,得到高产GSH和SAM的菌株,编号为F2103。采用单因素-PB筛选-响应面优化法进行了高产菌株发酵生产GSH和SAM的发酵条件优化。最终确定SAM的最佳发酵条件是：发酵温度30℃,pH为6.0,装液量60mL,接种量10%,种龄24h,摇床转速180r/min, L-Met质量浓度为4g/L,发酵时间56h。根据拟合的回归模型预测的SAM产量为288.277mg/g。在最优条件下发酵得到SAM的产量为287.616mg/g,与预测值相近,比原始产量提高了1.38倍。研究确定了GSH最佳发酵条件是：发酵温度27℃,pH为7.0,装液量50mL,接种量10%,种龄22h,摇床转速180r/min, L-Met质量浓度为1g/L,发酵时间46h,PB实验表明L-Met质量浓度对GSH产量影响不显著,GSH发酵生产中L-Met并非必须添加物。拟合回归模型预测的GSH产量为20.986mg/g。在最优条件下进行发酵得到谷胱甘肽的产量为21.039mg/g,接近预测值,比原始产量提高了1.77倍。对传统酸解工艺产生的皂素废水进行了水质分析,同时进行了3种简单预处理和发酵生产GSH和SAM实验,结果表明,不同的预处理方式对GSH和SAM的产量影响不同。结合GSH的产量和处理成本,选择对废水进行先调节pH之后活性炭吸附的预处理方式,GSH的产量达到0.836g/L,产率55.02%,发酵后废水COD值为23387.10mg/L, COD去除率77.60%；从SAM的产量和处理成本来看,可以选择对废水先进行活性炭吸附再调节pH的预处理方式,SAM的产量达到10.211g/L,产率16.30%,发酵后废水CO1D为35772.36mg/L, COD去除率65.74%。研究结果表明,利用薯蓣皂素废水发酵生产GSH和SAM是可行的,实现了对高浓度皂素废水的资源化综合利用,解决了我国目前黄姜产业高污染、高能耗、资源利用少和生产效率低的问题,保障了皂素生产企业的经济利益,为处理皂素生产废水提供了一条新的治理途径,本论文获得的大量基础性实验数据和有关工艺参数可做为进一步研究处理皂素废水的技术参考,并可以为工业化生产提供理论依据。