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人参皂苷Compound K（C-K）是一种天然含量极低的单糖链皂苷，是原人参二醇组皂苷在肠道内的主要降解产物，被认为是人体吸收入血、发挥药效的主要活性物质，具有很高的药用价值。本研究以人参茎叶总皂苷为底物，利用TLC、HPLC、MS等分析方法，从10株厌氧菌中筛选具有人参皂苷Compound K专一性转化能力的菌株，通过单因素试验、Plackett-Burman试验、响应面试验得到该菌的最佳发酵培养基和最佳发酵条件，并研究了该菌对人参皂苷Rb1的转化途径。具体研究结果如下：1.选取了7株具有强降解纤维素能力的厌氧菌和3株富集自参地不同土壤的厌氧复合菌系，对人参茎叶总皂苷进行液体发酵，根据TLC检测显色斑点的大小与颜色的深浅确定2#和6#菌株的转化能力最强，根据HPLC-MS证实人参皂苷C-K的产生是这2株厌氧菌作用的结果。2.采用单因素试验，在综合考虑细胞生长、人参皂苷C-K产量及培养基成本的基础上，得到2#菌株在发酵过程中的最佳碳源为葡萄糖，其适宜浓度为2.0g/L~8.0g/L；最佳氮源为酵母粉，其最适浓度为3.0g/L~5.0g/L；最佳碳氮比为2:1，提高碳氮比有利于细胞生长，降低碳氮比有利人参皂苷C-K的产生；向培养基中添加维生素溶液有利于细胞生长和人参皂苷C-K的产生，添加微量元素溶液则无显著影响。3.采用Plackett-Burman试验对发酵培养基的9种成分进行筛选，通过方差分析与回归分析，发现氯化镁、硫酸亚铁、酵母粉是影响2#菌株转化产生人参皂苷C-K的主要因素。采用Box-Behnken试验优化这3种培养基成分，通过二次回归分析与方差分析，建立了模型拟合方程，求一阶偏导得到最优发酵培养基方案：氯化镁0.63g/L，硫酸亚铁1.53mg/L，酵母粉3.84g/L，人参皂苷C-K (163.2261.141) μg，较优化前提高了50.26%；通过绘制响应曲面和等高线图，发现硫酸铁与酵母粉的交互影响作用最大，氯化镁与酵母粉次之，对人参皂苷C-K产量影响最大的因素为酵母粉。4.确定了2#菌株发酵人参皂苷C-K的最佳接种量为7%，最适底物浓度1.2mg/mL。在深入研究细胞生长规律、葡萄糖代谢及皂苷酶产生规律的基础上，优化了发酵条件，提出了发酵过程温度与pH的控制策略，即在发酵前期（0~18h）控制pH6.5，温度40℃，在发酵18h~24h控制pH7.0，温度30℃，发酵24h后，控制pH7.5，温度30℃，以缩短发酵停滞期，获得较高的细胞比生长速率、皂苷酶比合成速率，从而达到提高人参皂苷C-K转化率和缩短发酵周期的目的。5.采用UPLC分析研究了2#菌株转化人参皂苷Rb1的过程，探讨了其主要代谢途径为Rb1→Rd→F2→C-K，并计算得出人参皂苷C-K的摩尔转化率为60.90%。