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虫草具有很高的药用价值和经济价值,近年来,蛹虫草的人工培养生产已实现了产业化,但是蛹虫草菌株性状和产品质量参差不齐,在“健康中国”的战略背景下,越来越多的企业关注蛹虫草菌株的应用价值及其生产虫草素含量的工艺,故急需对蛹虫草菌株及其菌丝体培养工艺进行系统深入的研究。本试验以野生蛹虫草为供试材料,利用平板分离技术,分离虫草菌株;通过测定不同菌株子实体长势与干重及菌丝体干重与虫草素含量,筛选并获得高产菌株;采用单因素实验结合正交实验方法,测定菌丝体干重及虫草素含量变化,研究培养基中营养因子及物理条件变化对高产菌株生产能力的影响;利用反应器对实验室优化结果进行放大实验,并进一步优化工业化生产条件。1、平板分离出16株菌株,通过拮抗实验证明16个菌株具有不亲和性,进行菌株鉴定后。以子实体干重、培养周期以及子实体形态为指标进行初筛,以菌丝体生长速度、菌丝体干重和菌落大小为指标进行复筛。筛选出来优良菌株,命名为CM-1,经分子鉴定、连续20代菌丝体培养遗传稳定性考察,证明其为传代稳定的蛹虫草菌,且此菌株菌丝体培养不易受菌株代次影响,适用于工业化生产。2、以CM-1为出发菌株研究碳源、氮源、无机盐3个营养条件对蛹虫草菌丝体生长发育的影响。试验结果表明:蛹虫草CM-1菌株菌丝体培养基的最优水平组合为蛋白陈3g·L-1,葡萄糖20 g·L-1,Zn SO4·7H2O 2g·L-1,KH2PO4 1.5 g·L-1,菌株菌丝体干重为19.44 g·L-1,虫草素含量为56.82 mg·L-1,较优化前菌丝体干重增加33%,虫草素含量提升20.76 mg·L-1。3、以CM-1为出发菌株,在最优培养基条件下,研究种子液保藏期、初始pH值、培养温度、接种量、培养基装量、摇床转速6项物理因素对蛹虫草菌丝体三角瓶培养生长影响。试验结果表明:种子液保藏期4 d、初始pH为6.5、培养温度为26℃、接种量为9%、培养基装量为450 m L(培养容器为1000 m L三角瓶)、摇床转速为110 r·min-1,菌丝体干重为28.66 g·L-1,虫草素含量为56.26 mg·L-1。4、优化培养基及三角瓶培养条件基础上,进行20 L反应器蛹虫草菌丝体放大培养,并优化20 L反应器的工艺条件条件。结果表明:在上述基础上,通气量1:0.8 V·(V·min)-1、罐压0.06 MPa、消泡剂含量0.15%时为最佳生产工艺。更换原料级别为食品级后菌丝体干重及虫草素含量无降低,但成本价格为0.013元·g-1,比分析级试剂原料培养优惠0.057元·g-1。5、在1 L三角瓶和20 L反应器培养条件下,绘制蛹虫草CM-1菌株的生长曲线及糖、pH值变化曲线,结果表明:1 L三角瓶和20 L反应器生长代谢曲线变化趋势相同,发酵过程可以区分为以菌丝体生长为主的生长阶段和以生成代谢产物为主的产物生成阶段,这意味着最佳工艺参数须分阶段确定,以保证在生长阶段菌体能获得最大的生长速率,而在产物生成阶段菌体能提供最大量的代谢产物。该研究结果的获得为该菌株在工业化生产中的进一步应用提供理论依据与技术支持。