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香兰素主要存在于香荚兰植物的豆荚中,它是世界上产量最大、使用最广泛的一种高档香料,同时也被应用于食品、药品、化工和农业等方面。香兰素的生产主要有天然提取、化工合成和生物转化三种方法,其中化工合成法已应用于工业生产。生物转化法又包括细胞工程法、酶转化法和微生物发酵法三种。由微生物发酵法生产的香兰素属于天然香兰素,具有香味纯正、安全性高和价格高的特点。本实验利用微生物摇瓶发酵生产香兰素,通过优化生产条件来提高产物香兰素的含量,同时为以后的发酵罐实验提供参考。本研究从武汉健民制药厂的土壤中筛选到多株对底物阿魏酸具有耐受性并且能将阿魏酸转化成香兰素的菌株。通过摇瓶发酵,进一步筛选到一株香兰素产量最高的菌株,并将其命名为J4-1。接着又对发酵培养基组成及发酵条件、菌种培养基组成及培养条件、底物条件进行了优化。利用高效液相色谱法对发酵液中香兰素的含量进行测定,根据测定的结果摸索出了能使香兰素产量达到最高的培养条件。同时由中国典型培养物保藏中心(CCTCC)对J4-1菌进行菌种鉴定。由最终筛选结果可得,能耐受阿魏酸的菌株及能将底物阿魏酸转化成香兰素的菌株分别有103株和40株。确定摇瓶生产条件中最佳培养基组成及发酵条件为：谷壳20g/L,豆粕3g/L,无机盐(CaCl20.5g/L, K2HPO40.5g/L, MgSO4·7H2O0.5g/L, FeSO4·7H2O0.01g/L),培养基初始pH=10.0,摇瓶装液量50mL,温度40℃,转速100rpm,光照培养8天；最佳菌种培养基组成及培养条件为：麦芽糖蛋白胨培养基(麦芽糖50g/L,蛋白胨10g/L,氯化钠5g/L),培养温度30℃,转速100rpm,培养时间24h；底物条件为：浓度为12.5g/L的反式阿魏酸20mL。得到发酵液中香兰素的浓度为749.21mg/L,底物摩尔转化率达到17.21%,而优化前香兰素的浓度为22.84mg/L,因此经过优化后菌种的转化能力提高了32.80倍,底物摩尔转化率(1.94%)提高了8.87倍。经鉴定J4-1菌为芽孢杆菌属食甲醇芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)。