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Nisin是一种由微生物代谢产生的天然抗菌肽,由34个氨基酸组成,能有效地抑制引起食品腐败的许多革兰氏阳性菌及其芽孢的生长,是世界卫生组织和联合国粮农组织批准使用的食品防腐剂,目前已在50多个国家和地区广泛使用。Nisin对蛋白酶特别敏感,在消化道中能很快被α-胰凝乳蛋白酶所降解,对人体安全无毒。同时作为食品防腐剂应用的四十多年来,Nisin没有诱发大范围的抗性,这使得其生物合成受到广泛关注。1953年,Nisin由英国的Aplin&Barrett公司最早实现工业化生产。经过五十多年的发展,有报道称英国Nisin生产水平已达到8000 IU/mL。我国在此领域相对比较落后,国内报道的Nisin生产菌株效价一般在4000IU/mL左右,与国外报道有很大的差距。目前,对Nisin的研究大多集中在培养基优化和发酵条件优化两个方面,Nisin生产菌株的效价较低是限制其在国内广泛应用的主要原因。本研究以乳酸链球菌ATCC11454为出发菌株,经紫外线、微波、亚硝酸钠及亚硝基胍复合诱变处理,并采用Nisin作为抗性筛选剂,结合双层琼脂扩散法,最终选育出一株Nisin高产菌株,将其命名为乳酸链球菌E-15。该菌株Nisin效价达到6200IU/mL,较原始菌株提高了5倍。传代试验证明菌株的遗传特性稳定。对菌株的摇瓶发酵条件进行研究,确定了Nisin最佳的发酵培养基组成及培养条件。得到的Nisin最优培养基配方为：蛋白胨20gL,酪蛋白胨15gL,水解乳蛋白15gL,蔗糖30 g/L, MgSO4·7H2O 0.2 g/L, KH2PO410 g/L, NaCl 2 g/L,吐温-801mL/L, pH值为6.8,121℃灭菌20min。考察了接种量、发酵时间对乳链菌肽发酵的影响。最优培养条件为：接种量为5%,发酵时间为28 h。利用10 L自动控制发酵罐进行乳酸链球菌E-15的放大试验,进行了pH反馈控制的厌氧补料发酵。利用pH反馈控制的原理,将蔗糖与氢氧化钠的混合溶液以一定的速度补加到发酵罐中,维持pH值在6.5左右,控制发酵罐内的蔗糖含量稳定的维持在10～15gL,发酵28 h Nisin的效价达到9600 IU/mL。对Nisin的提取工艺进行了研究,确定了使用板框过滤机对发酵液进行过滤,除菌后发酵液采用孔径为3000 Da的超滤膜超滤得到浓缩液,喷雾干燥得到成品,回收率高达96.1%。