葎草酮是啤酒花中的一种天然苦味酸,具有抗菌、消炎、镇痛、抗肿瘤等药理活性,一般由提取法制备。随着合成生物学和生物工程技术的不断进步,应用工程菌通过发酵法制备天然活性化合物成为一种研究趋势,本研究在工程菌中构建了葎草酮的全生物合成代谢途径并研究了发酵、提取与分析方法。本研究首先从实验室保存的大肠杆菌菌株Trc-low出发,将源于啤酒花的完整的葎草酮合成途径整合到到出发菌株中,构建了具备葎草酮全合成代谢途径的工程菌并进行了发酵验证。而后本研究利用高效液相色谱和核磁方法对发酵产物进行了定性分析,结果确证构建的工程菌可以在胞内合成葎草酮。本研究在产葎草酮菌株构建过程中表达的六个异源酶分别是异戊烯基二磷酸异构酶(IDI),异戊二烯基转移酶-1(PT1),以及羧基辅酶A连接酶(CCL2),戊-苯酮合酶(VPS),异戊二烯基转移酶-2(PT2)和葎草酮合酶(monooxygenase)。这六个酶的对应基因经过密码子优化后重组到两个表达载体中用于工程菌的转化。在完成菌株的构建,发酵和产物验证后,本研究进一步对工程菌株的发酵条件进行了优化,研究了甲羟戊酸添加方式,接种量,诱导剂添加水平对工程菌株发酵产葎草酮的影响。结果发现甲羟戊酸添加方式,接种量,酵母膏和诱导剂对发酵结果有一定的影响。其中分批补料添加甲羟戊酸,加入1200μL的诱导剂以及2 g的酵母膏可以提高葎草酮的产量。在优化后的发酵条件组合下,工程菌可产葎草酮0.0675 g/L,占细胞干重1.70%。