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虫草素是传统中草药虫草中主要的生物活性物质，具有抗肿瘤、抗白血病、抗菌抗病毒、免疫调节等多种生物活性。虫草素在蛹虫草（Cordyceps militaris）中含量丰富，且其产生的98%的虫草素都分泌到胞外，因此研究蛹虫草液态发酵生产虫草素具有一定的理论意义和潜在的应用价值。论文首先利用单因素实验、正交试验和响应面分析等实验方法对Cordyceps militarisJN168液态发酵产虫草素的培养基进行了优化，确定了最佳的发酵培养基配方为：葡萄糖40g/L，牛肉膏15g/L，MgSO4·7H2O0.76g/L，K2HPO4·3H2O0.63g/L，CaCl20.66g/L，Na2HPO40.67g/L，CoCl2·6H2O0.30mg/L，KI0.15mg/L，甘氨酸1.0g/L，L-天冬氨酸3.0g/L，Vc0.01mg/L，肌醇5.00mg/L；发酵周期：8d，此时虫草素的产量为1203.31mg/L，是优化前（106.03mg/L）的11.3倍。其次，研究了虫草素的直接前体物质腺苷的添加浓度和时间对Cordyceps militarisJN168产虫草素的影响。摇瓶发酵时，在发酵的第5d添加3g/L腺苷，虫草素的产量可达到1571.05mg/L；两步发酵时，在发酵4d后即菌体量达到最大时，添加5g/L的腺苷可以最大程度地提高虫草素的产量，虫草素产量可达到1993.19mg/L。然后，对发酵培养基优化前后Cordyceps militaris JN168菌体生长和虫草素合成进行了研究。结果表明，培养基组分的变化并没有影响Cordyceps militaris JN168菌体生长和虫草素产生的进程，只是改变了它的菌丝量和虫草素产量。摇瓶发酵时，优化后菌体量（12.19mg/mL）比优化前（9.82mg/mL）提高了24%，虫草素的产量（1536.21mg/L）比优化前（124.39mg/L）增加了11.3倍；两步发酵时，优化后菌体量（13.39mg/mL）比优化前（10.76mg/mL）增加了24.4%，虫草素的产量（1892.93mg/L）是优化前（367.28mg/L）的5.2倍；与摇瓶发酵相比，两步发酵法更有利于Cordyceps militaris JN168产生虫草素。最后，对Cordyceps militaris JN168液态发酵产虫草素进行了5L发酵罐的放大研究。用发酵罐进行发酵时，虫草素的产量明显比摇瓶时低，尤其是两步发酵时虫草素几乎没有合成。因此对发酵罐的培养条件进行了初步优化，得出最优的培养条件为：装液量3L，转速200r/min，通气比1:1；发酵第5d加入5.0g/L腺苷，转速150r/min，通气比1:3，此时虫草素的产量为982.91mg/L。