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核黄素(Riboflavin)是人体和哺乳动物必需的一种营养元素，主要以黄素辅酶的形式参与氧化还原反应和电子传递过程，具有广泛的生理功能。临床上，核黄素已被用于治疗传统的核黄素缺乏病，并用于防治烧伤、畸形、癌症、心血管病等。本文研究了重组枯草芽孢杆菌发酵产核黄素的摇瓶发酵工艺、代谢调节以及5L罐放大工艺，成功地将核黄素产量从3.45 g/L提高到10.40 g/L。主要内容和结果如下: (1)通过响应面分析实验确定核黄素发酵的最佳培养基组分为:葡萄糖80.43 g/L，豆饼粉10 g/L，玉米浆17 g/L，酵母膏2g/L，NH4Cl3 g/L，MgSO40.53 g/L，K2HPO41.4 g/L，KH2PO40.6 g/L。最佳摇瓶发酵条件为:种龄18h，接种量6％，装液量40 mL/500 mL，初始pH7.2，摇床转速220rpm，培养温度40℃。在最优培养基和最佳发酵条件下，核黄素产量达4.92 g/L，比优化前提高了42.6％。 (2)考察了7种外源添加物对核黄素发酵的影响，发现添加葡萄糖酸钙、柠檬酸钠和丙氨酸能有效提高核黄素产量;接着优化了葡萄糖酸钙、柠檬酸钠和丙氨酸的添加时间、添加量及组合添加时的最佳浓度配比，确定3种物质的最适添加时间分别为0h、0h、18h，最适添加量分别为7.5 g/L、4g/L、2g/L，组合添加时的最佳浓度配比为7.5 g/L、5g/L、1.5 g/L。在组合添加条件下核黄素产量从未添加时的4.90 g/L提高到6.74 g/L。 (3)综合考虑发酵中的各种因素，确定5L罐的发酵条件为:通气速率1.0vvm，搅拌转速400rpm，发酵过程pH控制在6.8～7.0。通过对比分析发现采用限制葡萄糖浓度补料策略能显著提高核黄素产量，将葡萄糖浓度控制在8～10g/L，核黄素产量达到10.40 g/L，比分批发酵提高了40.2％。