啤酒花（Humulus lupulus）是啤酒酿造过程中必不可少的苦味剂,并且常作为药用植物一直应用于传统医学。蛇麻酮是啤酒花中的重要的次级代谢产物之一,有着抗菌消炎、镇静催眠和抗肿瘤等药理作用。从啤酒花中提取蛇麻酮的提取往往需要耗费大量的溶剂,而化学合成结构复杂的蛇麻酮成本太高,所以本研究提出了用工程微生物全生物合成蛇麻酮的技术路线。本研究从实验室已有的工程菌株出发,利用基因工程和代谢工程技术将蛇麻酮生物合成途径的关键酶基因整合到工程菌株中,最终实现了全生物合成蛇麻酮的技术路线。本研究进一步通过对工程菌株的发酵产物进行了分离与分析鉴定,证实了蛇麻酮存在于发酵产物中,表明了该技术路线的可行性,并首次报导了利用工程大肠杆菌实现蛇麻酮的全生物合成。在本研究所构建的工程菌株的有关蛇麻酮生物合成的关键酶包括:胞质辅酶A连接酶HlCCL2,间苯三酚合酶HlVPS,异戊二烯焦磷酸异构酶IDI,异戊二烯基转移酶HlPT1和HlPT2。在摇瓶水平发酵培养条件中,虽然在产物中成功检测到微量蛇麻酮的存在。但由于外源基因过多导致菌株代谢过程负担过重,菌体浓度较低,在一定程度上限制了蛇麻酮的产量,因此本研究通过进一步的发酵优化实验以提高该工程菌株的菌体浓度。经发酵优化实验获得的适合蛇麻酮发酵的最优培养基组成为:在每升M9培养基的基础配方中添加7.5 mL甲羟戊酸、5 g酵母膏和1 g甜菜碱并分批次添加15 mL亮氨酸可加大菌体浓度。菌体浓度(OD₆₀₀)从4.70提高到了14.00。本研究为蛇麻酮全生物合成方法的进一步优化提供了学术参考。