通过生理特性实验对一株红色红曲菌GMA4孢子萌发和菌丝体生长的环境进行了初步的探索,确定M.ruber GMA4适宜的生长温度范围为24℃～36℃,pH范围为4.0～5.5,耐受乙醇能力较强。对GMA4发酵初期的胞外酶系进行了检测,发现GMA4发酵过程中主要产生葡萄糖淀粉酶和蛋白酶。未检出α-淀粉酶和脂肪酶。葡萄糖淀粉酶分泌的最适碳源为6％淀粉,最适氮源为2％蛋白胨,发酵最适温度32℃,初始pH6,最适接种量5％；蛋白酶酶分泌的最适碳源为8％淀粉,最适氮源为1.5％蛋白胨,发酵最适温度30℃,初始pH5.5,最适接种量6％。产胞外酶系(葡萄糖淀粉酶和蛋白酶)的较佳培养条件与红曲菌较适生长条件基本相符,说明这些胞外酶与红曲菌菌体生长密切相关,为种子液培养与液态发酵初期条件的设定提供参考。通过液态发酵和固态发酵发现红曲菌GMA4产葡萄糖淀粉酶能力低于色素红曲菌SM005。　　 联合单因素实验,Plackett-Burman设计以及响应面分析快速有效地优化了GMA4产Monacolin K的摇瓶液态发酵培养基。优化后的培养基为(％):葡萄糖2.5％,燕麦粉2.5％,甘油9.28％,蛋白胨1.95％,ZnSO40.24％,NaNO30.2％,KH2PO30.1。以此为培养基优化得到摇瓶液态发酵产Monacolin K的最佳培养条件为:接种量7％,初始pH值4.0,装液量100mL/500mL三角瓶,恒温25℃培养15天。　　 在此基础上研究了5L发酵罐搅拌转速和溶氧水平对产MonacolinK的影响,确定控制DO水平为50％,在此条件下经14天发酵能获得相对较佳的Monacolin K含量(456mg/L)和生物量(12.3g/L)。该工艺较适合菌体生长和Monacolin K的合成。　　 利用液相色谱-质谱联用法对GMA4发酵液进行了桔霉素含量检测。结果表明GMA4深层发酵得到的发酵产物在0.01～10ppm范围内未检出桔霉素,利用GMA4进行深层发酵所得到的产品是安全的,可以考虑进行大规模生产的探索和研究。