野生的冬虫夏草有“软黄金”之誉。我国野生冬虫夏草目前的局面是越挖越少,越少越贵,在虫草中有价值的部分就是冬虫夏草的菌体部分,通过液态发酵生产菌丝体,有着发酵周期短,条件易控制,产量高,成本合适等优势和十分重要的意义。国家对于工业废水的排放管控力度日益加强,利用废水中残余的营养物质培养油脂微生物既可以产高附加值的油脂还会带来环境方面的收益,可以达到一举两得,变废为宝的目的。实验主要工作如下:1、对于浸提虫草中各成分的方法进行了优化,研究发现利用5%的甲醇溶液进行浸提效果最佳,多糖含量的测定采用的苯酚-硫酸法,通过醇沉法收集虫草多糖,回收率为88.1%。2、对于原始培养基进行了优化,主要是N源优化,利用牛奶或奶粉代替酸水解酪蛋白和玉米浆粉,通过实验发现,牛奶和奶粉作为氮源可以很大程度提高各活性成分产量,得出优化后培养基:水与牛奶的稀释比例=2:1,葡萄糖50g/L,磷酸二氢钾2.5g/L,七水硫酸镁0.5g/L,复合VB 2.5片/L。发酵5天生物量为13.61 g/L,腺苷486.24 mg/100g,鸟苷427.44 mg/100g,尿苷 475.62 mg/100g,虫草素 36.93 mg/100g。3、完成了 5 L罐的验证实验,最终菌体干重为11.56 g/L。腺苷、鸟苷、尿苷最高含量分别为771 mg/100g,859 mg/100g,887 mg/100g虫草素最高含量为29.59 mg/L,虫草多糖48 h最高含量为23.68%,较原始培养基都有一定程度的提高,同时通过成本核算,N源的成本较之前降低56.8%。4、进行了中期补料实验,控制葡萄糖保持在15 g/L以上,补加C源或者同时补加C源N源,实验发现,在发酵菌丝体实验中碳氮同时补加要优于只补加C源。其中腺苷含量最高为871 mg/L,虫草素最高含量为46.7 mg/100g。5、利用粘红酵母对发酵废水进行了处理,可以有效的避免下罐后含糖废水的污染以及浪费,最终粘红酵母的生物量为15.90g/L,油脂产量为3.14 g/L,COD 从 38675 mg/L 下降到 16512 mg/L,去除率为 57.3%。6、以木薯乙醇废水为培养基,粘红酵母为发酵菌种,首先确定了不经稀释处理的废水不会抑制菌种的生长,在初始糖浓度为30 g/L有最高的油脂产量,然后对培养基中C/N进行了优化,结果表明在C/N为75时,菌种生长最佳,对于优化后的培养基进行了 5L罐上罐验证实验,最终生物量为14.52 g/L,油脂产量为3.27 g/L,COD去除率达到67.3%。随后进行了发酵中期补料实验,补料液为15g/L的葡萄糖溶液。通过实验发现仅补加碳源,要优于碳氮同时补加,相比于不补料提高了 49.2%,同时在72-84 h开始补料待发酵结束有着最高的油脂产量,最高为5.50 g/L。7、分析了木薯残渣中的主要成分,纤维素、半纤维素、木质素和淀粉的含量分别为19.87%、5.39%、13.88%和9.9%。除此之外的成分主要为无氮浸出物,粗脂肪,粗蛋白,水分等。对不同固液比的木薯残渣溶液进行了预处理,随着固液比含量的增加,水解后的含糖量也逐步提升中,残渣的利用率为33%左右,直接对不经离心的废水(含残渣)进行了水解酶解后,其中获得可利用的C源有葡萄糖、木糖、阿拉伯糖和甘油乙酸等,能被粘红酵母利用的有机物为28 g/L左右。8、通过实验确定了最佳的残渣水解条件,在2%H2SO4浓度,残渣含量为55 g/L的条件下121℃水解1 h,粘红酵母有着最高的油脂产量为2.88g/L。确定了废水中最佳的COD/N/P的含量,为COD:N:P≈1500:5:3,油脂产量由2.88g/L增加到了 3.82g/L,增长了 34.98%。对优化后的废水培养基进行了 5 L上罐实验,油脂产量由优化前3.48g/L增加到4.78 g/L,增长了 37.36%,同时了解到粘红酵母利用有机物的速率情况,利用速率为葡萄糖>木糖>甘油。