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蔗糖是自然界分布最广的二糖，作为制糖过程副产品糖蜜的主要成分，在工业上已成为生产乙醇、柠檬酸、乳酸等生物基产品的重要原料。Actinobacillussuccinogenes NJ113(产琥珀酸放线杆菌)是较具有工业化前景的琥珀酸生产菌株，能够广泛利用单糖及二糖等多种碳源，其代谢葡萄糖等单糖产酸的途径已经有较深入的研究，然而对其转运代谢二糖的能力及机制研究仍较少。本论文对A.succinogenes NJ113转运蔗糖的能力、蔗糖转运途径以及利用蔗糖生产琥珀酸的可行性等问题进行了初步的研究。主要结论如下: 考察了不同蔗糖浓度对A.succinogenes NJ113产琥珀酸的影响。实验结果表明:初始蔗糖浓度低于50g/L时，对菌体生长没有抑制作用;初始蔗糖浓度为100g/L时，琥珀酸浓度最大，达到57.13g/L，产率为71.3％。此外，随着蔗糖浓度的提高，副产物乙酸含量无明显变化，而副产物甲酸含量则随着蔗糖添加浓度的增加而增高，与葡萄糖等作为碳源发酵所得终产物浓度相比，利用蔗糖作为底物时，副产物甲酸的终浓度较高，而且高于副产物乙酸的浓度，这种情况在前期研究其它碳源作为底物发酵制备琥珀酸的过程中并未出现过。采用100g/L初始蔗糖浓度单批发酵36h，琥珀酸浓度达57.5g/L，琥珀酸产率和生产强度分别为77％和1.60g/L/h;通过补料单批发酵的方式，28h内积累琥珀酸60.5g/L，琥珀酸产率达到82.9％，琥珀酸生产强度提高了35.2％，达到2.16g/L/h。与利用葡萄糖作为碳源发酵结果相比，利用蔗糖产琥珀酸其发酵时间更短，琥珀酸的生产强度有较大提高。 利用蔗糖发酵产琥珀酸过程中，较高的初始浓度将导致副产物甲酸在菌体生长对数期积累很高的浓度，从而影响菌体的生长代谢。针对这一现象，在发酵过程中采用变速补料方式流加蔗糖并维持较低的蔗糖浓度进而降低甲酸在菌体生长对数期的积累。控制蔗糖浓度为20-40g/L，整个过程中甲酸最高浓度从36.5g/L降为13.5g/L，菌体生物量下降速度减缓，琥珀酸生产强度提高至2.57g/L/h，与单批发酵相比，生产强度提高了60％，有利于缩短生产周期。 初步解析了A.succinogenes NJ113转运和代谢蔗糖的机制。在发酵上清液中未检测到葡萄糖和果糖存在，证实蔗糖并未在胞外分解，而是直接进入细胞;通过关键酶酶活测定分析，表明A.succinogenes NJ113胞内存在蔗糖磷酸转移酶系统(suc-PTS)和果糖磷酸转移酶系统(fru-PTS)，菌体通过suc-PTS将蔗糖分子转运进胞内形成蔗糖-6-磷酸，进而被蔗糖-6-磷酸水解酶水解为葡萄糖-6-磷酸和果糖，葡萄糖-6-磷酸直接进入糖酵解(EMP)途径，而果糖通过fru-PTS转化为果糖-6-磷酸进行代谢;此外，缺失编码蔗糖PTS系统中酶ⅡBC亚基基因片段Asuc0914的A.succinogenes YZ0819菌株(NJ113的突变株)，对蔗糖的转运能力明显下降，但仍然能利用少量蔗糖，表明A.succinogenes NJ113主要是通过suc-PTS途径转运蔗糖，同时也存在其它较弱的蔗糖转运途径。 综上所述，A.succinogenes NJ113能够利用蔗糖作为碳源厌氧发酵高效制备琥珀酸;采用变速流加蔗糖的补料方式维持较低的蔗糖浓度能够减少副产物甲酸的生成，降低其对菌体的毒害，从而提高琥珀酸的生产强度;证明了A.succinogenes NJ113主要通过蔗糖磷酸转移酶系统、蔗糖-6-磷酸水解酶和果糖磷酸转移酶系统转运和代谢蔗糖。