普鲁兰多糖是由出芽短梗霉（Aureobasidium pullulan）发酵产生的一种胞外多糖,作为一种新型的高分子聚合物材料,近年来,普鲁兰多糖在医药、食品和环保等领域被广泛研究及应用。然而,这些领域的研究开发对普鲁兰多糖的品质要求有所提高,尤其是对普鲁兰多糖分子量的需求。本论文以出芽短梗霉（CGMCCNO.7055）作为出发菌株,研究不同生长因子对普鲁兰多糖分子量与产量的影响。首先,从不同生长因子中筛选出能够显著降低普鲁兰多糖分子量并提高产量的维生素B5;然后,对普鲁兰多糖生物合成和降解中的关键酶的酶活性进行测定;最后,基于GC-MS和Label-free技术对出芽短梗霉发酵产普鲁兰多糖过程中胞内代谢物和蛋白质的变化进行分析。旨在通过组学技术分析调控普鲁兰多糖分子量和产量的生物学机制。其主要内容如下:（1）本文研究了10种氨基酸和7种维生素对出芽短梗霉发酵产普鲁兰多糖的影响。结果发现:在发酵前（0 h）添加0.2 g/L维生素B5对普鲁兰多糖重均分子量的降低最显著,同时能够提高普鲁兰多糖的产量。5 L发酵罐实验结果表明:普鲁兰多糖重均分子量由213623 Da降为110558 Da,降幅为48.2%,产量由87.3 g/L提高到102g/L,提高了16.8%。分散度由1.717降为1.555。（2）研究发现添加维生素B5能够显著提高出芽短梗霉发酵产普鲁兰多糖代谢过程中的三种合成关键酶和两种降解酶,它们分别是磷酸葡萄糖变位酶（Phosphoglucose mutase,PGM）、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（Uridine diphosphate glucose pyrophosphorylase,UGP）、葡糖基转移酶（Glucosyltransferase,FKS）、α-淀粉酶和普鲁兰酶。（3）基于GC-MS技术,研究了添加维生素B5对出芽短梗霉发酵产普鲁兰多糖过程中胞内代谢物的变化情况。结果共精确匹配到50种代谢物,其中主要包括氨基酸、有机酸、糖类、醇类以及其他类代谢物。通过PCA和PLS-DA的分析,发现差异明显代谢物有苹果酸、柠檬酸、D-果糖、D-甘露糖、D-甘露醇、L-丙氨酸、天冬氨酸、L-苏氨酸、丝氨酸、D-半乳糖等。最后,结合出芽短梗霉发酵产普鲁兰多糖的代谢途径分析,发现添加维生素B5加强了出芽短梗霉发酵过程中的TCA循环、丙氨酸-天冬氨酸和谷氨酸代谢途径以及甘氨酸-丝氨酸和苏氨酸代谢,为普鲁兰多糖的生物合成和降解提供更多能量;果糖-甘露糖代谢和半乳糖代谢途径的增强,使得更多的碳代谢流向了主代谢途径中,同时为普鲁兰多糖的合成提供更多的前体物质尿苷二磷酸葡萄糖（UDPG）。（4）基于Label-free技术,研究了添加维生素B5对出芽短梗霉发酵产普鲁兰多糖过程中胞内蛋白质的变化情况,结果发现发酵前期（24 h）共筛选出387个差异蛋白,包括196个上调蛋白和191个下调蛋白,发现后期（84 h）共筛选出381个差异蛋白,其中包括182个上调蛋白和199个下调蛋白。结合出芽短梗霉发酵产普鲁兰多糖的代谢途径分析两组间24 h与84 h的差异蛋白,发现己糖激酶表达量的提高加强了糖酵解过程和果糖-甘露糖代谢,肌醇磷酸合成酶表达量的降低减弱了磷酸肌醇代谢,都使得更多的碳通过α-D-Glucose-6P流向主代谢途径中,柠檬酸合酶和醛脱氢酶表达量的提高加强了TCA循环,在丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢中,丙氨酸-乙醛酸转氨酶表达量的提高和天冬氨酸转氨酶、谷氨酸合酶表达量的下降同样加强了TCA循环,中链脂肪酸CoA连接酶FAA2和酮还原酶表达量的提高加强了脂肪酸代谢,生成更多的乙酰辅酶A,而乙酰辅酶A将进入TCA循环生成更多的能量。醛脱氢酶表达量的提高加强了缬氨酸的降解,促进了琥珀酰CoA的生成,使三羧酸循环更加高效的进行。苏氨酸醛缩酶和L-丝氨酸裂解酶表达量的提高加强了甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢,促进丙酮酸的合成,木糖还原酶表达量的下降促进木糖向着丙酮酸方向进行。