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肌苷在食品、药品和临床医疗等领域都有非常重要的用途。近年来,随着国外厂家对中国市场的冲击,国内的核苷发酵产业面临着严峻的挑战。因此,本论文以本实验室选育得到的一株肌苷生产菌株枯草芽孢杆菌JMUKC2为研究对象,以肌苷产量为主要指标,利用响应面分析、均匀设计、代谢通量分析、半定量PCR方法对其在发酵生产肌苷的发酵过程优化及其代谢机理分析,以期提高肌苷的发酵得率、降低其生产成本。（1）进行了发酵培养基和培养条件优化。首先通过单因素方法考察了发酵条件对JMUKC2发酵产肌苷的影响,得到最佳的摇瓶发酵生产条件。接着利用Plackett-Burman对众多因素进行了分析,结果表明葡萄糖浓度、玉米浆浓度、装液量、接种量4个因子对肌苷产量影响显著。最后对4个影响因子进行最陡爬坡试验和响应面试验。在得到的最优条件下进行发酵生产肌苷,肌苷产量达到8.28 g/L,较优化前提高了49.9%。（2）考察促进剂对肌苷产量影响。基于促进剂单独添加对CICC20958和JMUKC2菌株生产肌苷的影响,采用均匀设计法得到最佳组合添加方案。结果表明,CICC20958菌株在添加柠檬酸钠7.9 g/L、NaF 0.001 g/L、CaCl2 0.032 g/L、次黄嘌呤2.1 g/L、MnSO4 0.2g/L下发酵,肌苷产量达到7.81 g/L,比空白提高538%;JMUKC2菌株在柠檬酸钠5.2g/L、NaF 0.001 g/L、葡萄糖酸钙12 g/L、次黄嘌呤4.5 g/L、MnSO4 0.19 g/L下发酵,肌苷产量为13.94 g/L,为空白组的2.52倍。（3）对CICC20958、JMUKC2、JMUYS、JMUhp菌株生产肌苷进行代谢通量分析。结果表明经诱变得到的三株菌（JMUKC2、JMUYS、JMUhp菌株）葡萄糖分解途径的代谢通量明显增大,流入肌苷合成途径的代谢流比例更高;其次,采用半定量PCR方法对枯草芽孢杆菌肌苷生产过程中的五种关键酶基因表达水平进行分析。从结果可以发现,磷酸果糖激酶和6-磷酸葡萄糖脱氢酶基因的高表达可以增强相应酶促反应速率,影响肌苷发酵过程的代谢流分布。