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盾叶薯蓣为我国特有的薯蓣品种,是当前生产皂素的主要植物原料。随着甾体类药物市场需求量的不断增大,仅依赖植物为主要原料来满足皂素的市场需求较为困难。本课题组从盾叶薯蓣中筛选出一株产薯蓣皂素的内生地衣芽孢杆菌SYt1,为皂素的生产提供了新途径,但之前的研究中皂素产量还远远达不到工业化生产的需求,需对其发酵过程进一步优化。本论文以SYt1菌种的发酵过程为研究对象,在5L罐中对SYt1菌种发酵产皂素的增效因子的筛选和优化,并对发酵补料工艺进行了初步试验,对SYt1菌种的培养基进行了金属离子的优化,试验通过design expert软件筛选出主因子,并通过响应面分析,获得模型预测的最佳条件。并研究结果如下:(1)增效因子的筛选和优化在摇瓶中对内生细菌SYt1发酵培养基的增效因子筛选和优化,筛选出糊精和玉米浆两种有效因子,优化结果为:玉米浆的最佳添加浓度为6‰,皂素产量为182.3mg/L;糊精的最佳添加浓度为14‰,皂素产量为183.5mg/L。将筛选结果应用至小罐发酵中,然后对SYt1菌种5L小罐发酵的通气量进行优化,优化结果为:通气量越大,皂素产量越高。通气量为5.5L/min时,皂素产量达到最大,为437.36mg/L,是对照组产量69.59mg/L的6.28倍。(2)发酵补料的探究对SYt1菌种5L小罐发酵补料的进行初步的探索,补料试验结果可知,在发酵结束之前补料,可以有效延缓发酵结束时间。补料后皂素浓度达到1456.42mg/L,比补料前的最高含量提高了26%。(3)金属离子的优化本试验对金属离子对皂素产量的影响进行了摇瓶培养的探索性研究。利用单因素试验选出金属离子的最优区间,P-B实验设计筛选出主因子,通过响应面分析,获得模型预测的最佳条件分别是CuSO4 0.005g/L,MgSO4 0.509 g/L,H2MoO4 0.003 g/L,该条件下发酵产薯蓣皂苷元产量的预测值为168.24 mg/L。发酵实验验证结果产量为167.35mg/L,实验值相比发酵条件优化前薯蓣皂苷元产量提高3.01倍。