井冈霉素,是农业上应用最广最为有效的抗真菌类抗生素之一,对水稻纹枯病的防治效果极佳。发酵pH是影响井冈霉素发酵过程的一个重要因素,环境压力是促进链霉菌次生代谢产物产生的重要途径,但是有关pH冲击对井冈霉素发酵过程的研究比较有限。本研究以井冈霉素工业生产菌株吸水链霉菌5008为出发菌株,详细研究了不同碱溶液和不同时间点进行pH冲击时,井冈霉素的分泌情况,发现在发酵开始20h时用氢氧化钠溶液处理效果最好,在早期蛋白合成和残糖消耗速率也比较高。本研究从基因层面出发,通过基因芯片及qRT-PCR技术分析了吸水链霉菌5008在pH冲击之后基因表达的情况,发现与氨基酸代谢、碳代谢、电子呼吸链等生命过程有关的基因都显著上调表达,还有一些转录调控因子与信号转导系统相关基因也上调表达。结合呼吸活性和胞内谷氨酸含量测定,进一步确认了呼吸活性增强,以及谷氨酸含量的提高。综上说明链霉菌通过一系列复杂的机制传递环境刺激信号并作出响应,促使细胞谷氨酸代谢加强,碳代谢流向转变,呼吸加快,最终使得井冈霉素产量提高。论文还描述了一种快速检测井冈霉素发酵过程中污染的方法,通过GC-MS技术结合PCA来分析发酵液气味物质的差异,能够在发酵早期就检测到异常,并且这种方法不受污染微生物种类和发酵培养基种类的影响。