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乳酸是一种重要的有机酸，是合成多种物质的基础原料，应用广泛。目前，工业生产高光学纯度D-乳酸的菌株大多为乳酸菌，该菌株乳酸产量高，但其培养基成分复杂、培养条件苛刻导致生产成本较高。 与乳酸菌相比，粘质沙雷氏菌培养要求较低，培养基组分相对简单、廉价，在转化率和产率指标上具有一定优势。本论文对粘质沙雷氏菌培养条件和培养基成分作了优化，并增强其代谢产乳酸途径中关键酶——乳酸脱氢酶表达。具体研究内容如下: (1)培养条件的确定: 通过摇瓶实验，确定粘质沙雷氏菌发酵生产乳酸的培养条件为:控制温度为34℃、pH调节在6.5，种子液接种量5％。培养工艺为前期通气有氧培养至菌体对数后期积累菌体，后期厌氧发酵产酸的两阶段培养法。 (2)培养基组分的确定: 通过培养基、培养条件优化实验，最终确定培养基组分如下(gl-1):Yeast10;(NH)4H2PO45.0;KH2PO41.5;K2HPO4·3H2O2.0;MgSO4·7H2O1.0;FeSO4·7H2O30mg;MnSO4·7H2O5mg，初始葡萄糖浓度根据不同的发酵情况而不同，维持葡萄糖浓度在15gl-1有利于降低阻遏效应而达到菌体快速生长积累生物量。经培养基优化后，摇瓶发酵乳酸产量由初始的13.5±1.3gl-1提高至29.0±1.4gl-1，提高一倍以上。 (3)发酵工艺的比较: 在摇瓶实验的基础上，在7.0L发酵罐中考察分批发酵培养和补料分批发酵培养各自的特点:D-乳酸产量分别为48.5±1.6gl-1、42±2.2gl-1;D-乳酸产率分别为1.35gl-1h-1、1.75gl-1h-1;最大菌体量分别为OD60017.8、27.4;主要副产物分别为乙酸和琥珀酸、乙酸。两种发酵工艺各有优缺:补料分批工艺可以减少副产物生成量、种类，缩短发酵时长，提高生产速率;分批发酵有利于实验操作且发酵不同批次间相对稳定。两种工艺D-乳酸总产量相当，但补料分批发酵工艺的产率要优于分批发酵工艺。 (4)乳酸脱氢酶过表达: 克隆得到全菌基因组D-乳酸脱氢酶基因dldh，并成功构建乳酸脱氢酶质粒pPbud-dldh，转入粘质沙雷氏菌感受态细胞构建得到重组菌株S.MR1-dldh，以此菌株进行发酵验证实验，结果表明:同出发菌株比较，转入质粒后，乳酸脱氢酶的表达量增加且葡萄糖的消耗速率加快，提高D-乳酸产量至64.8±1.96gl-1。