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作为一种重要中间体,α-蒎烯可以合成多种物质,如杀虫剂、药物等。作为新型的天然植物源杀虫剂,α-蒎烯市场前景极为广阔。本文中以代谢控制发酵理论为指导,对构建菌株YJM28进行摇瓶培养条件、发酵条件的优化,并且对其发酵动力学分别进行研究。主要内容如下:(1)利用GC法测定发酵液顶空中α-蒎烯含量。色谱条件为Innowax HP-1柱,高纯氮为流动相,柱温升温程序如下:50℃保留0.5 mmin,4℃/min升温至70℃,再20℃/min升温至250℃,保留10 mmin,流速为1 mL/rnin,检测器为FID,其温度和气化室温度为200℃。α-蒎烯在0.25-40 mg/L范围内,线性回归较好(R2=0.9993)。该方法简单、快速、准确性高,适合于α-蒎烯的在线分析。(2)重点研究YJM28菌株的摇瓶发酵条件。利用Central-Composed design和相应曲面分析法优化出发酵培养基的配比,优化之后的培养基为(g/L):葡萄糖2.47g/L,蛋白胨5.6 g/L,微量元素溶液63.78μL/100mL, IPTG浓度0.04 mmol/L,柠檬酸铁铵0.15g/L,MgSO4溶液8 mmol/L,三水合磷酸氢二钾4.9g/L,一水合柠檬酸0.525g/L。并且对种子培养条件和发酵条件进行了优化,优化后的摇瓶发酵培养条件:发酵培养基初始pH6.4;装液量100mL/590mL厌氧摇瓶;转速是180r/min;发酵温度是30℃。在此条件下,YJM28菌株分批发酵48 h,产α-蒎烯33.26 mg/L。(3)在上述条件下对菌株YJM28进行了590 mL厌氧瓶分批式发酵研究,考察不同转速以及恒定pH下菌株YJM28产α-蒎烯的情况,确定了最佳转速180 r/min,最适pH6.4,此时α-蒎烯产量为33.24 mg/L,并在该条件下对发酵过程进行动力学性质研究,建立该菌株的发酵动力学模型,结果表明所建立模型能够很好的拟合α-蒎烯的发酵过程,为进一步优化和放大提供了理论基础。