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谷胱甘肽(GSH)是一种同时具有γ-谷氨酰基和巯基的生物活性三肽,作为一种能够保护细胞抵御外界环境条件的刺激和胁迫的重要活性三肽,在生物体内有着多种重要的生理功能,特别是对于维持生物体内适宜的氧化还原环境起着至关重要的作用。被广泛应用于临床医药、食品工业、体育运动等多种生物研究领域。微生物发酵法是目前GSH工业化生产的最普遍方法之一,谷胱甘肽是一种胞内产物,本论文以一株高积累GSH的产朊假丝酵母(C. utilis WSH 02-08)为出发菌株,以细胞和GSH的高产量、高产率为目标,采用一系列可行性方案来提高细胞密度和GSH的胞内含量,研究的主要内容如下:(1)谷胱甘肽是一种胞内产物,提高细胞密度将有助于提高GSH的产量。考察了恒速流加和指数流加等不同培养方式对C. utilis WSH 02-08发酵合成GSH的影响。经过48 h的指数流加培养方式时,细胞干重(DCW)达到69 g·L-1,GSH产量和胞内GSH含量均达到最大值835 mg·L-1和1.41 %,是提高细胞密度是较为理想的选择;(2)在摇瓶培养条件下分别考察了添加L-谷氨酸、甘氨酸和L-半胱氨酸等三种组成GSH的前体氨基酸对合成GSH的影响。结果表明当L-半胱氨酸是GSH合成的关键氨基酸,当添加浓度为8 mmol·L-1时,GSH产量和胞内GSH含量分别比对照提高了51 %和82 %;(3)在摇瓶条件下,三种氨基酸混合添加对提高GSH的产量和胞内含量影响最大,添加浓度均为8 mmol·L-1时,GSH产量和胞内GSH含量分别为295 mg·L-1和3.03 %,对照提高了91 %和121 %;(4)在7 L罐上,考察葡萄糖流加培养与添加L-半胱氨酸结合对细胞合成GSH的影响。当一次性添加L-半胱氨酸浓度为40 mmol·L-1时,胞内GSH含量最高达到2.26 %,GSH产量达到1458 mg·L-1,实现了高细胞密度培养与高GSH胞内含量的统一;(5)在7 L罐上,当一次性添加混合氨基酸浓度均为40 mmol·L-1时,胞内GSH含量最高达到2.43 %,GSH产量达到1568 mg·L-1,GSH的平均生产速率为27.5 mg·L-1·h-1,使得GSH的总量和生产强度均得到了较大提高,最终显著地提高了目标产物GSH的产量;