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辅酶Qio(CoQio)属于苯醌类化合物,主要分布生物膜上,尤其是真核生物的线粒体内膜上。CoQ10是呼吸链递氢体,通过苯环上的酮基可逆地接收NAD(P)H2,参与氧化磷酸化过程。近些年,全球CoQ10年需求量不断增加,COQ10市场需求复合增长率达到15-20%,广泛应用于功能食品、医药和化妆品领域。本文以实验室保藏菌株Rhodobacter sphaeroate EIM为出发菌株,采用紫外线诱变,结合叠氮钠、对羟基苯甲酸、维生素K3、氯霉素、卡那霉素和罗红霉素各因子抗性筛选,选育出一些高产突变株,并选择其中突变株N-5进行NTG诱变结合叠氮钠抗性筛选,从而选育高产菌株UN-1。对突变株UN-1进行发酵培养基优化,通过单因素实验优化,选择葡萄糖、玉米浆粉分别为最佳碳氮源；通过JMP筛选设计对培养基中12个成分进行筛选,获得3个重要影响成分：葡萄糖、玉米浆粉和硫酸铵。最后设计最陡爬坡试验,选择关键点后利用响应面法对这三个组分进行三水平优化,得到最佳组合：葡萄糖32.24g/L、玉米浆粉7.03g/L、硫酸铵5.65g/L。通过对突变株UN-1与出发菌株进行15L发酵罐放大培养,研究发现突变株的CoQ10产量积累与糖消耗量比出发菌株更慢,突变株DCW为7.9g/L,CoQ10产量达到145mg/L,产量比出发菌株提高了38%,相应单位细胞内CoQ1o产量为18.35mg/g DCW,说明突变株是一株较理想的生产菌株。经过15L补料分批发酵后,DCW和CoQ10产量分别是21.88g/L、246.16mg/L。最后,对突变株细胞色素C氧化酶基因进行分析,发现细胞色素C氧化酶亚基Ⅱ没有发生基因突变。因此,对于诱变的机理还有待继续研究。