本文以白色链霉菌（Streptomyces albulus）为ε-聚赖氨酸的生产菌株，以提高ε-聚赖氨酸产量，优化ε-聚赖氨酸发酵工艺主要研究目标，研究内容包括：①ε-聚赖氨酸生产菌株的选育；②分批发酵中搅拌转速、pH、通风比和温度对ε-聚赖氨酸发酵的影响；③流加补料发酵条件的研究以及ε-聚赖氨酸空间结构的预测。 1．用紫外线（UV）对白色链霉菌Streptomyces albulus 9-5进行诱变处理。首先确定紫外线诱变最佳诱变剂量为45S，紫外诱变后，经初筛、复筛得到一株产量为1.085g／L的突变株UV3-9（AEC^r），比出发菌株9-5的ε-聚赖氨酸产量提高15.2％，遗传性状稳定。采用5L自动发酵罐发酵结果表明突变株UV3-9要比原始菌株9-5的发酵性能有所提高，主要体现在：菌株生长的延滞期缩短，对数期延长，菌体适应能力增强，生长速度快，ε-聚赖氨酸的合成能力比原始菌株9-5提高13％。 向培养基中适量添加生物素（200 μg／L～500μg／L）分别可提高菌株ε-聚赖氨酸产量35％。 2．采用5L自动发酵罐，对ε-聚赖氨酸分批发酵中搅拌速率、pH、通风比和温度的影响进行了研究。发现搅拌速率提高对菌体生长和ε-聚赖氨酸的合成有显著的促进作用；但搅拌速率过高会将菌体打碎，导致细胞死亡，ε-聚赖氨酸产量下降。实验证明当搅拌速率维持在350r／min左右时，Y_p／s最高为0.0688g．ε-PL／g.sub。 pH值对菌体生长和ε-聚赖氨酸合成具有明显影响，当pH维持4.5以上，有利于菌体生长：当pH低于3.5时，对菌体生长有抑制作用；但pH对ε-聚赖氨酸合成的影响却相反，pH为4.0时，促进ε-聚赖氨酸的合成，而pH为6.0时，没有ε-聚赖氨酸的合成。 一定通风比下ε-聚赖氨酸产量与通风比成正比，通风比为1.25vvm时，ε-聚赖氨酸产物得率和比生成速率最高，分别为0.072g．ε-PL／g．sub和0.007g．ε-PL／g．cell·h；当超过1.25vvm后，随着通风比增加DO提高；通风比为2.67vvm时，DO维持60％以上，有利于菌体生长，Y_x／s达到0.393g．cell／g．sub，但葡萄糖消耗速率降低，至96h残糖仍为1.05％，ε-聚赖氨酸的产量下降，发酵时间延长。 28℃时对细胞生长非常有利，菌体得率Y_x／s达到0.429g．cell／g．sub，发酵结束时菌体量最高为10.07g／L，但ε-聚赖氨酸产量仅0.79／L。30℃下菌体量较高，且ε-聚赖氨酸的产量和ε-聚赖氨酸产物得率Y_p／s远高于前两个控制条件，分别为2.44g／L和0.073g．ε-PL／g．sub。摘要 优化条件下（搅拌转速350r/min，30℃，初期通风比0.svvm，当DO降至30%后，调节通风比为1.25vvm，初始pH6.8，自然降至pH4.o后以10%氨水控制pH4.0）进行发酵实验，实验所得菌体产量、“一聚赖氨酸产量、聚赖氨酸相对葡萄糖得率和比生成速率:分别为10.84留L、3.02岁L、0.0759.“一PUg.sub和0，0169.卜PUg.eell·h。 3，采用了三种不同流加方式对流加培养发酵￡一聚赖氨酸进行了研究，分别是有反馈控制的间歇流加培养和变速流加培养，以及恒速流加培养。前两种流加方式通过建立流加数学模型进行控制，间歇流加的数学模型为VlxCsl+F X FS，=V:X CsZ;变速流加的数学模型为F=dQ/dt=K（t一ta）（t一tL）平「，Q二cK（c为常数）。流加基质为葡萄糖和硫酸钱，流加阶段葡萄糖浓度控制在10g/L。 流加发酵实验表明，变速流加优于其他两种流加方式，其￡一聚赖氨酸产量和菌体量分别达到6.939/L和19.80留L，恒速流加的“一聚赖氨酸产量为5.29留L。另外间歇流加方式的发酵结果最不理想，c一聚赖氨酸产量仅为3.77留L。但是从发酵动力学参数考察变速流加和恒速流加方式，后者要优于前者，因此还需进一步对这两种流加方式做深.入研究。 4.借助生物信息学和网络预测服务，对具有抑菌功能的异型短肤￡一聚赖氨酸进行了二级结构和空间结构预测。考察了链长对￡一聚赖氨酸结构的影响，基于相似蛋白的结构模拟了20AA、30AA和4OAA￡一聚赖氨酸的三级结构;同时依照Shoji Shima等人关于￡一聚赖氨酸一级结构与其活性的关系，初步推断出。螺旋及其在整个肤链中的比例对￡一聚赖氨酸的抑菌活性有重要作用。