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β-胡萝卜素的稀溶液呈鲜艳的橙黄色，是一种优良的色素，在人体和动物体内可以转化为维生素A，同时还有较强的抗氧化功能，因此具有较高的营养价值和药用价值。目前广泛应用于医药、食品、饲料和化妆品等领域。国外对β-胡萝卜素的生产的研究较早，而且产品已投入市场。在国内，利用微生物发酵法生产β-胡萝卜素的历史较短，主要是摇瓶发酵条件的摸索与分析，且多为实验室小试水平，仅有极少数的企业达到中试水平，但产量较低。因此对三孢布拉霉发酵生产β-胡萝卜素的研究显得尤为重要。
本文主要从以下三个方面进行研究：
1．三孢布拉霉培养条件的优化。通过单因素试验和正交试验确定三孢布拉霉发酵过程中的最佳营养条件和环境条件。
2．β-胡萝卜素高产菌株的选育。通过紫外线和原生质体融合对其孢子进行复合诱变，以β-胡萝卜素产量为指标，筛选获得高产菌株。
3．β-胡萝卜素的提取条件的研究。对三孢布拉霉发酵液采用破壁和有机溶剂提取的方法获得β-胡萝卜素。
主要研究结果如下：
1．以三孢布拉霉正菌AF97006(+)和负菌．AF96002(-)作为研究对象，对它的种子和发酵条件进行优化，得到其最佳培养基组成为：在种子培养阶段，三孢布拉霉正菌采用葡萄糖1％、玉米粉1％、玉米浆6％、磷酸二氢钾0.5 g·L<-1>、硫酸镁0.25 g·L<-1>、硫胺素0.5 mg·L<-1>的培养基进行种子培养；负菌采用葡萄糖2％、玉米粉3％、玉米浆6％(其它成分同上)的培养基进行培养。在发酵培养阶段，最佳培养基组成为：玉米粉1％、玉米淀粉2％、玉米浆6％，大豆油2.5％、1％Span20、BHT0.3％、煤油2％(其它盐同上)。
最适环境条件为：液体种子接种龄为48h，正负菌株接种比例为14:1，接种量为5％，初始pH值为6.5，250mL三角瓶装液50mL，培养温度为30℃，摇床转速为250rpm，发酵时间为125h。β-胡萝卜素产量达173.6862 mg·L<-1>。
2．以三孢布拉霉正菌AF97006(+)和负菌AF96002(-)为出发菌株，采用紫外线和原生质体融合对其孢子进行复合诱变，筛选获得一株遗传性状稳定的高产菌株DBT一007，平均β-胡萝卜素产量高达316.8143 mg·L<-1>，较原始菌株提高了84.7％。
3．以诱变后的菌株DBT-007作为研究对象，经过纤维素酶破壁、(2：1)丙酮-氯仿的混合提取、45℃浸提90min，发酵后所得的β-胡萝卜素产量达到367.0449 mg·L<-1>。
通过以上三个方面的试验，三孢布拉霉发酵生产β-胡萝卜素能力从171.5684mg·L<-1>逐步提高到367.0449 mg·L<-1>，共提高了113.9％。