阿维菌素是一种十六元大环内酯类抗生素,作为一种广谱的杀虫剂广泛地应用于农业以及畜牧业中。目前我国是世界上最大、也是唯一的阿维菌素原料药生产国家,但是与同类型其他抗生素相比,其单位效价仍旧处于较低水平。为此,本论文主要从阿维菌素工业生产菌种—阿维链霉菌(Streptomyces avermetilis)选育和发酵过程工艺优化两个方面进行了研究,取得了显著的效果。具体结果如下:1.基于ARTP诱变的菌种诱变和高通量筛选方法的建立。本论文先后建立了基于ARTP诱变,结合L-异亮氨酸定向选育B1a高产菌株的诱变方法、24深孔板高通量培养方法、以及酶标仪高通量检测方法。阿维链霉菌孢子悬液经过ARTP处理40s,结合0.1%L-异亮氨酸平板筛选,成功得到一株较出发菌种B1a效价提高28.22%的突变株1-I/B-4,连续传代四次,其摇瓶B1a效价较出发菌株高出14.2%,达到 5710mg/L。2.适合于突变株摇瓶发酵培养基和培养条件的优化。(1)适合于突变株摇瓶发酵培养基的响应面优化。利用中心响应面方法优化了发酵培养基配方,实验先后通过PB试验、最陡爬坡实验、中心响应面实验对突变株发酵培养基进行了优化,优化后培养基较原始培养基B1a效价提高了 17.44%。(2)提高突变株阿维菌素效价及其组分的摇瓶培养条件优化。在摇瓶水平考察了溶氧、磷酸盐、不同氮源物质、外源添加L-异亮氨酸以及大豆油对B1a的影响以及B1a/B1的影响。在初始培养基中添加0.02-0.06%磷酸二氢钾有利于菌丝生长但是会延长初级代谢的时间,对产物合成具有抑制作用;酵母粉为阿维菌素发酵的最佳氮源,从其各代谢参数分析发现在发酵中后期氮源在维持菌体活性、菌丝浓度以及菌球尺寸对阿维菌素合等均成有较为显著的影响;在初级代谢阶段以及发酵中后期加入1.0g/L、1.5g/L、2.0g/L的L-异亮氨酸对阿维菌素合成均没有促进作用,对B1a/B1影响并不显著,但会促进糖耗;在次级代谢阶段加入豆油可以促进产物合成,并且在0.5-1.5%范围内随着添加量的增加而增加,但是在初级代谢阶段加入会抑制产物合成。3.适用于突变株生产发酵工艺优化与控制通过在线参数与离线参数相结合的分析方法研究了阿维菌素发酵过程特性曲线,基于在线CER、pH以及离线菌形快速确定转种时间,优化种子培养基C/N 比例以及的营养结构;开发了基于CER补加酵母粉的补料策略,成功将B1a效价较原始工艺相比提高了 26.9%,达到 8697 mg/L。