胞苷是一种嘧啶核苷,在食品和医药领域有着非常重要的作用和广泛的应用前景,目前主要通过微生物发酵方法获得,但菌株胞苷合成能力不高、发酵水平低、分离提取难度大等因素,限制了胞苷的规模化生产和应用。为进一步提高大肠杆菌的胞苷合成能力、发酵单位和胞苷提取效率,本文以大肠杆菌NXDX-BG15为出发菌株,采用常压室温等离子（Atmospheric Room Temperature,ARTP）技术对其进行诱变选育,筛选出高产菌株;通过响应面法对获得的突变菌株进行发酵条件优化,得到最佳发酵条件;最后,利用结晶分离等技术对发酵液中胞苷的提取进行了研究,确定了分离提取工艺。主要研究内容与结果如下:（1）ARTP诱变筛选组氨酸营养缺陷型突变菌株及其对胞苷发酵的影响。组氨酸合成与嘧啶合成途径共同竞争PRPP的分流量,阻断组氨酸合成可能会增加PRPP向胞苷合成途径的代谢分流。以大肠杆菌NXDX-BG15作为出发菌株,通过ARTP诱变处理并进行遗传稳定性试验,筛选出1株组氨酸营养缺陷型突变菌株NXDX-BG16,并用20 L发酵罐进行发酵实验,发酵周期为34h。研究结果表明,突变菌株NXDX-BG16在组氨酸补充培养基上生长良好,斜面传代20代,在基本培养基依旧不生长,葡萄糖消耗量是（37.76±0.61）g/L,胞苷含量是（24.05±0.71）g/L,分别是出发菌株的0.92倍和1.13倍。ARTP诱变技术可以高效获得生长良好、葡萄糖消耗量低、胞苷含量高且遗传稳定性良好的组氨酸营养缺陷菌株。（2）重组大肠杆菌NXDX-BG16胞苷发酵条件优化研究。以大肠杆菌NXDX-BG16作为发酵菌株,利用正交实验对氮源组分进行优化,利用单因素实验和响应面实验对碳源种类及添加量、生物素（B7）添加量、磷酸盐种类及添加量、锰离子添加量进行优化,利用单因素实验和响应面实验对溶氧浓度、搅拌转速、通气方式和补料方式进行优化,确定了最佳的发酵培养基组分及发酵工艺参数。研究结果表明:优化后的发酵培养基组分为酵母粉10 g/L、玉米浆干粉20 g/L、硫酸铵7.5 g/L、蛋白胨5g/L、葡萄糖118g/L、生物素（B7）0.04 g/L、磷酸二氢钾4g/L,硫酸锰0.006g/L（6.0mg/L）;优化后的发酵条件为:溶氧浓度范围为60%～80%、搅拌转速300rpm、分阶段通气量（1 wm/3 vvm/2 vvm）、采用葡萄糖反馈补料方式进行补料,优化后胞苷含量为（35.68±0.53）g/L,优化前的胞苷含量为（24.05±0.71）g/L,提高了 48%。（3）发酵液中胞苷分离提取工艺研究。在味精（食品级）和氨基酸提取工艺基础上,对调酸、纯化、脱色、结晶这4个关键工艺环节的参数进行了优化,研究结果表明:树脂吸附纯化工艺,选择使用001·7离子交换树脂材料;调酸处理工艺,pH值的范围设置为1～2;活性炭脱色工艺,搅拌转速150 rpm,脱色温度53℃,脱色时间50 min,活性炭用量0.8%,脱色率可达到83.86%;醇沉结晶工艺,（乙醇）体积倍数为1.8,温度为15℃,搅拌转速为116rpm,比优化前析晶时间提前28%;工艺优化之后的胞苷总收率为75.14%,经过HPLC纯度检测为94.88%（大于90%）,胞苷含量为97.44%,比胞苷优化前工艺总收率提高了 15.88%。