红曲黄色素色泽明艳、安全无毒,是食品领域广受欢迎的天然色素,但其市售产品色价低,无法满足市场需求。目前,不断有研究报道利用促进剂提高红曲黄色素的产量,但大部分促进剂不符合食品安全无毒的要求,无法应用于该领域。在发酵培养基中添加食品安全的外源因子,同时采用新型发酵方式并优化发酵条件,提高红曲黄色素的产量,再结合RNA-seq、q RT-PCR技术解析高产红曲黄色素合成调控机制。论文的主要研究内容如下:在基础培养基中分别添加蔗糖脂肪酸酯、三聚甘油单硬脂酸酯、司班80等食品添加剂进行发酵培养,添加蔗糖脂肪酸酯的红曲霉菌体干重和黄色素产量都是最高的,说明蔗糖脂肪酸酯具有较好的生物相容性,是食品领域提高红曲霉黄色素产量的优良促进剂,其最佳添加量为1 g/50 m L发酵液,摇床的最佳转速是180 rpm。蔗糖脂肪酸酯能够改变红曲霉菌丝体的形态,使菌丝体表面呈现更多褶皱,出现裂纹和空穴,细胞壁受到损坏,增大细胞膜的通透性,使胞内色素萃取到胞外,解除黄色素胞内产物负反馈抑制,从而提高红曲黄色素的总产量,这为今后从形态方面筛选高产黄色素红曲菌提供了参考。发酵方式对红曲色素产量有很大影响,在添加蔗糖脂肪酸酯的条件下,固定化发酵红曲霉能够明显提高红曲黄色素的色价,载体种类和数量在固定化发酵过程中起着至关重要的作用。结果表明:玉米芯内部呈蜂窝状结构,比表面积大,有利于红曲霉的附着生长,且食品安全性高,是本试验条件下的优良载体。在50 m L发酵液中比较理想的载体量为0.75 g（5粒）玉米芯,最佳发酵时间为5 d。固定化发酵过程中,红曲霉菌丝体呈褶皱状,玉米芯载体的生理结构被破坏。另外,固定化红曲霉通过反复分批发酵,日平均产率为12.77AU,可以省去种子反复的培养时间,节约时间和成本,为工业生产提供一种新思路。玉米芯作为农业废弃资源应用在红曲霉固定化发酵中,可以提高其综合利用水平,推动循环经济产业的发展。通过采用RNA-seq技术和生物信息学方法对以上发酵液进行转录组测序,并结合q RT-PCR验证转录组数据的可靠性。质控后的测序数据Q30碱基百分比均在95%以上,基因完整度达到A类高标准,表明转录组测序深度和转录本质量较好,满足建库测序的要求。高通量测序发现差异表达基因390个,其中上调基因244个,下调基因146个。8个显著富集GO功能分别是氧化还原酶活性（GO:0016491）、跨膜转运蛋白活性（GO:0022857）、转运活性（GO:0005215）、有机分子跨膜转运蛋白活性（GO:0015318）、离子跨膜转运体活性（GO:0015075）、跨膜运输（GO:0055085）、丙酮酸代谢过程（GO:0006090）和膜固有成分（GO:0031224）,KEGG显著富集的代谢途径分别是糖酵解/糖异生途径和酪氨酸代谢途径。结果表明:红曲霉固定化发酵有效调控了丙酮酸代谢过程,同时使膜固有成分发生变化,改变膜的通透性,提高了黄色素跨膜运输能力。另一方面,固定化发酵通过上调色素合成相关基因的表达和改变代谢流,增强糖酵解/糖异生途径;酪氨酸通过系列反应生成黄色素合成的前体物质,如乙酰Co A,进入到三羧酸循环,参与到聚酮途径中,从而提高黄色素产量。q RT-PCR验证数据与测序数据变化趋势一致,验证了GO功能和KEGG代谢途径的分析。