芥酸酰胺作为芥酸的重要衍生物,是一种具有生物活性的长链不饱和脂肪酸酰胺,在塑料、工程塑料、化妆品、医药、环保涂料、造纸、食品包装等领域具有广泛的应用前景。目前,芥酸酰胺的主要来源于植物萃取或化学合成,仍然面临高芥酸菜籽油原料不足、产率低等问题。而在微生物发酵领域,通过改变细胞膜通透性调节细胞代谢,促进微生物代谢产物的积累成为目前研究的热点之一。本研究在前期的工作基础上,采用GC-MS建立巨大芽孢杆菌L2中芥酸酰胺的检测方法,可为微生物源芥酸酰胺的测定提供依据。微生物代谢物的产生通常受培养条件的影响,采用响应面法对巨大芽孢杆菌L2产芥酸酰胺的发酵培养基和发酵条件进行优化以获得最佳发酵条件。在优化培养基的基础上,研究各类促进剂对巨大芽孢杆菌L2产芥酸酰胺的影响,选用的促进剂包括表面活性剂（Tween80、CTAB、SDS、PEG-6000、Triton X-100）、有机溶剂（正丁醇、甲醇、无水乙醇、氯仿、二氯甲烷、正己烷、二甲基亚砜）、金属离子(Mg2+、Ca2+、Mn2+、Fe2+、Fe3+、Zn2+)以及菜籽油,通过测定芥酸酰胺的含量和菌体生长量,确定效果最佳的促进剂,并对其添加浓度、时间进行优化,以胞外芥酸酰胺含量为指标设计正交实验,达到增加芥酸酰胺积累的目的,并进一步对其机理进行探究。主要研究结果如下:（1）采用GC-MS测定巨大芽孢杆菌L2中芥酸酰胺的含量。该方法以二氯甲烷为溶剂,结果表明芥酸酰胺的质量浓度在5～60μg/m L与峰面积呈现良好线性关系（R~2=0.9968）,精密度、重复性和稳定性的RSD均低于10%,回收率为82.78%～98.14%,说明GC-MS可以满足L2菌株发酵液中芥酸酰胺的测试条件。（2）采用单因素实验和响应面法对巨大芽孢杆菌L2产芥酸酰胺的培养基成分和发酵条件进行研究。结果表明在葡萄糖浓度为5 g/L、蛋白胨添加量为16.40 g/L、牛肉膏3 g/L、NaCl添加量为3 g/L、接种量为2.0%、培养温度为34.8℃、摇床转速为150 r/min、初始pH为5.80的优化条件下,芥酸酰胺产量为1.325 mg/L,比优化前提高了39.03%。（3）考察各类促进剂对巨大芽孢杆菌L2产芥酸酰胺的影响。结果表明,发酵前（0 h）添加0.2%Tween 80到优化培养基中,芥酸酰胺的产量为1.714 mg/L,比空白组提高了29.78%。0 h添加0.05%氯仿到优化培养基中,芥酸酰胺的产量为1.560 mg/L,比空白组提高了17.37%。发酵6 h时添加0.006%Ca2+到优化培养基中,L2生产芥酸酰胺的产量为1.665 mg/L,比空白组提高了25.57%。发酵6 h时添加0.5%菜籽油到优化培养基中,芥酸酰胺含量达到1.707 mg/L,比空白对照提高了27.67%。（4）选择Tween 80、氯仿、菜籽油、Ca2+浓度为四个因素,考察三个水平,以胞外芥酸酰胺含量为指标设计L9（3~4）正交实验。实验结果表明,影响产芥酸酰胺的各促进因素主次因子顺序为:Tween 80>Ca2+>菜籽油>氯仿,得到巨大芽孢杆菌L2产芥酸酰胺的最佳调控条件为0.3%Tween 80,0.004%Ca2+,0.04%菜籽油,0.02%氯仿,在此条件下芥酸酰胺含量达到了1.778 mg/L,比空白组提高了32.59%,较发酵培养前提高了60.26%,说明L2菌株具有工业生产芥酸酰胺的潜力。（5）通过测定菌悬液的电导率、可溶性蛋白、还原糖含量、胞内核酸、蛋白,考察促进剂对L2菌株细胞膜通透性的影响。结果发现菌液电导率明显增加,胞内核酸、蛋白、可溶性蛋白质量浓度、β-半乳糖苷酶活性都高于对照组,而还原糖与对照组没有差异影响。说明在没有影响糖代谢的情况下,促进剂改变了L2菌株细胞膜的通透性和选择性,使细胞内物质从细胞内释放出来,并且不会对菌体造成损伤或死亡。（6）脂肪酸组成分析得到膜脂中不饱和脂肪酸组分与饱和脂肪酸的组分之比从对照的0.893升高到1.856,提高了细胞膜的流动性,减弱了细胞膜的刚性,从而增大了细胞膜的透性,进一步说明添加剂通过增加了L2菌株细胞膜的通透性,实现芥酸酰胺更多的释放到胞外的目的。