聚唾液酸是唾液酸单体以α-2,8或α-2,9糖苷键连接起来的线性聚合物,是少数几种细菌的胞外荚膜多糖组分。聚唾液酸不仅是组织工程和生物医学领域中的重要支架化合物,而且可以作为提高多肽、蛋白类药物稳定性和半衰期的可降解控释剂。聚唾液酸经过水解后,分离纯化可以得到唾液酸,再结合化学法和酶法可以转化成为药用价值很高的唾液酸类衍生物。本论文研究了不同搅拌转速对大肠杆菌Escherichia coli K235分批发酵生产聚唾液酸过程的影响,并根据发酵前、后期菌体细胞比生长速率和聚唾液酸比合成速率达到最大值所需搅拌转速的不同,提出了两阶段搅拌转速控制策略:发酵前期(0-15 h)控制搅拌转速500 r/min,发酵中后期控制搅拌转速700 r/min。两阶段搅拌转速控制策略使聚唾液酸产量达到3966 mg/L,比恒定搅拌转速500 r/min和700 r/min分别提高了31.8 %和49.3 %。将两阶段搅拌转速控制策略与分批补料发酵技术结合,聚唾液酸产量提高到5108 mg/L,山梨醇的转化率达到0.12 g/g。研究了不同初始山梨醇浓度下的聚唾液酸分批发酵过程。结果表明,分批发酵过程不能实现聚唾液酸高产量、高底物转化率和高生产强度的相对统一。在此基础上,研究一次性流加、分批流加和恒速流加等不同培养方式对聚唾液酸发酵的影响,可以发现一次性流加、分批流加和恒速流加等几种培养方式都可以实现菌体细胞和聚唾液酸的高产。综合比较来看,一次性流加培养方式可以实现聚唾液酸高产量、高得率和高生产强度的统一,聚唾液酸产量达到6638 mg/L。在已有的研究基础上,从发酵液中提取聚唾液酸,并考察了柱层析技术和超滤技术对聚唾液酸粗品精制的效果,确定了聚唾液酸精制的工艺,即:聚唾液酸粗品经截留相对分子量为100 KDa超滤膜分离后,再经DEAE Fast Flow离子交换层析柱、Sephacry S-200 HR凝胶层析柱分离,最终得到的聚唾液酸的纯度为99.71 %,其中蛋白质含量未检出,内毒素含量为100-500 EU/mgPSA。