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透明质酸(Hyaluronic acid,HA),又名玻璃酸,是一种大分子量、线性粘多糖,广泛应用于化妆品、医药等行业。工业上发酵生产HA的主要菌株是兽疫链球菌(Streptococcus equi subsp.zooepidemicus),菌株荚膜主要成分就是 HA。目前,透明质酸的生产方法有动物组织提取法和微生物发酵法,更受欢迎的是微生物发酵法。但是,高发酵黏度和低溶氧传递率是微生物发酵法生产HA的主要限制因素。兽疫链球菌缺乏完整电子传递链,无法进行有氧磷酸化,产能水平较低,且HA合成是高耗能过程,因此若能有效提高其溶氧水平,必将提高HA产量。本研究以兽疫链球菌ATCC39920为研究对象,通过透明质酸酶基因的诱导表达以及两步法发酵模式,探究对HA产量的影响。主要研究结果如下:1、构建并分析蔗糖诱导表达系统把兽疫链球菌ATCC39920内稳定复制质粒pLH243(本实验室构建完成)作为出发载体,插入scrR-PscrA调控元件,构建质粒pLH256(即pLH243::scrR-PscrA)。然后在调控元件scrR-PscrA后分别插入基因片段构建蔗糖诱导表达载体pLH268(pLH256::SamyA-hylA)、pLH278(pLH256::SamyA-hylB)、pLH279(pLH256::ShyB-hylB)。通过对诱导表达系统分析知:带有质粒pLH278的菌株的HA产量最高,比野生型菌株的HA产量提高17%左右。2、建立可控两步法生产HA的发酵模式将质粒pLH268、pLH278、pLH279电转入兽疫链球菌野生型菌株S12中,构建S218(S12/pLH268)、S239(S12/pLH278)、S240(S12/pLH279)菌株。根据本论文提出的可控两步法发酵模式:0-10 h添加初始浓度为30 g/L的葡萄糖,葡萄糖作为碳源,获得高密度菌体。10-24h添加初始浓度为20g/L的蔗糖,蔗糖同时作为碳源和诱导剂,诱导表达透明质酸酶,改善发酵高黏度环境,收获HA。经过两步发酵,S239的HA产量达到4.13 g/L,S12的HA产量达到3.52 g/L,HA产量提高了 17.3%。