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以竹红菌素为代表的苝醌类化合物是分布于自然界生物中的一类具有光敏活性的色素。这类化合物既可以通过对竹黄菌进行固态或液态发酵培养获得,也可以直接通过提取天然竹黄子座获得。但是其野生资源有限,无法满足产业化生产的需求,因此利用生物发酵法生产苝醌类化合物成为了人们研究的重点。本论文以蛇足石杉内生真菌Shiraia sp.Slf14为出发菌株,采用单因素试验及正交实验对液态发酵培养基组分进行优化以提高其产量,并调控不同培养基配方下苝醌类化合物总量及各组分的含量,以对其产色素条件及色素合成机理进行研究和分析,旨在为将来大规模发酵生产苝醌类化合物竹红菌甲素(HA),降低发酵生产的原料成本提供参考,主要结论如下:(1)建立了苝醌类色素含量的HPLC测定方法。色谱柱:YMC-Triart C18(5.0μm,4.6 mm×250 mm),流动相:乙腈和三蒸水(体积比70:30),流速1.0 mL/min,柱温25℃,检测波长460 nm,进样量20μL。结果表明,5种苝醌类化合物的峰面积与浓度呈良好的线性关系,且精密度高、重现性好。该方法可实现竹红菌甲素(HA)、竹红菌乙素(HB)、痂囊腔菌素A(EA)、痂囊腔菌素B(EB)和痂囊腔菌素C(EC)等苝醌类化合物的同步检测。(2)考察了碳源、氮源和无机盐对Shiraia sp.Slf14发酵产苝醌类化合物的影响。结果发现果糖和菊芋粉均可促进苝醌类化合物总量的生成,其中果糖可提高色素HA的产量,而菊芋粉则有利于色素EA的产生。当果糖初始浓度为60 g/L时,HA产量最高且占苝醌类化合物总量的49.62%。研究还表明,酵母膏能促进色素HA和EA的合成,而无机盐NaCl则更有利于色素HA和EB的合成。在此基础上通过正交试验确定了Shiraia sp.Slf14液态发酵培养基组成:土豆200g/L,果糖60 g/L,酵母膏5 g/L,NaCl 5 g/L,此培养条件下苝醌类化合物总产量高达2567.30 mg/L,其比优化前提高了8.5倍。(3)通过单因素法考察了20种常见氨基酸和8种水溶性维生素对Shiraia sp.Slf14生长和苝醌类化合物产量的影响。结果表明,有8种氨基酸能很好地促进菌体苝醌类化合物总量的产生及色素HA的积累,分别为Arg、Asp、Phe、Gly、Gln、Lys、Val、Ala。同时,维生素VB5和VB9的添加,也能大大提高苝醌类化合物的产量。