虾青素具有很强的抗氧化性,在多领域均有较高的应用前景。雨生红球藻中虾青素含量高达4%,成熟的雨生红球藻细胞壁过厚导致虾青素提取效率低。本研究以雨生红球藻为研究对象,采用单因素实验、正交实验和响应面法优化了雨生红球藻的培养条件、虾青素积累条件和酶催化提取虾青素条件,研究成果为雨生红球藻虾青素的规模化生产提供理论依据和技术参数。主要研究内容与结果如下:采用三因素三水平正交实验方法对雨生红球藻生长条件进行优化,极差分析和方差分析对实验结果进行分析。结果表明:对雨生红球藻生长影响的顺序为:为温度＞pH＞培养基种类,温度、pH的影响程度为显著（P?0.05）,培养基种类的影响程度为不显著（P＞0.05）。雨生红球藻生长最佳条件为:温度为25℃、pH值为8、培养基为OHM培养基。采用四因素三水平的响应面法分析温度、pH、Na Cl、钨酸钠对雨生红球藻积累虾青素的影响。结果表明:拟合方程具有极显著性（P＜0.01）,方差失拟项不显著（P＞0.05）,模型中R~2=0.9016,R~2adj=0.8031,测量精度为9.186＞4,拟合度良好,对雨生红球藻虾青素积累影响的顺序为pH＞温度＞钨酸钠＞Na Cl。雨生红球藻虾青素积累最佳条件为:温度27℃、pH 9.6、Na Cl浓度为1.7 g/L、钨酸钠含量为5.2 m M。选用果胶酶、纤维素酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶进行酶的种类筛选,确定最佳水解酶为果胶酶,研究了温度、pH、酶解时间、超声波时间对雨生红球藻虾青素提取的影响,确定最适温度51℃、pH 4、酶解时间50 min、超声波时间13 min,提取量为18.935 mg/g。在此基础上,采用响应面法研究四因素对虾青素提取效果的影响。结果表明:拟合方程具有显著性（P＜0.05）,方差失拟项不显著（P＞0.05）,说明该方程拟合度良好,对雨生红球藻虾青素提取效果的影响顺序为:温度＞超声波时间＞酶解时间＞pH。采用扫描电子显微镜观察虾青素提取后藻细胞亚细胞形态,发现藻细胞发生皱缩,可能是由于藻细胞经果胶酶与超声波联合作用后,细胞壁结构变松散,通透性增强导致。