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去氢表雄酮(DHEA,3β-羟基雄甾-5-烯-17-酮)是包括人在内的哺乳动物中含量最为丰富的激素,并且具重要的生理学作用。DHEA最显著的两个方面:一是随着年龄的增长DHEA在人体内的含量会逐步下降;二是癌症、动脉粥样硬化和阿尔茨海默这几种主要疾病患者中都有DHEA的显著缺乏。DHEA是固醇家族的代表成员,可转化为药理学显着的类固醇、如米非司酮、屈螺酮、炔诺酮、阿比特龙和乌利司他。近年来,随着类固醇产业的不断发展,DHEA的市场需求在不断增加。本研究中,首先通过单因素试验初步确定种子培养基中影响分枝杆菌Mycobacterium sp.NRRL B-3683生长繁殖的主要营养成分,然后设定菌种的OD值为指标,进行正交实验,得出种子培养基的最优培养条件和最佳的配方方案。在对底物进行转化的转化体系中,由于底物较难溶于水,对底物的溶剂进行了筛选和验证,最终选取了双相的生物转化体系。考察了双相生物转化体系中水相的成分对底物转化效率的影响,如碳源,氮源,无机盐等。通过对这些因素进行响应面实验(RSM),以得到培养基最优组合。当转化体系中的自变量取值分别为:大豆油30%,玉米浆2%,磷酸氢二铵0.006%,硝酸钠0.054%,底物1.5%,转化时间7 d。按照模拟方程进行验证,最后得到DHEA最高浓度为6.74 g/L,比优化前(4.13 g/L)提高了60.85%。最后,研究了转化体系中的转化条件,主要是转化过程中的温度,双相体系中的pH值,转化的时间等条件对DHEA产量的影响,优化得到最适的转化条件。优化后,DHEA在摇瓶中的产量可以稳定在8.03 g/L左右,产率可以达到72.90%(mol/mol),DHEA产量比优化前(4.13 g/L),提高了91.64%。基于在摇瓶优化的结果之上,在30 L发酵罐上进行了放大实验。生物转化培养基含有30%大豆油和25 g/L的底物,转化过程中用2 mol/L的NaOH和HCl将pH控制在8.0,空气流量和搅拌速度分别控制在1.0 vvm和300 rpm,温度控制在30℃,装液量为10 L。底物的转化率在30 L发酵罐中达到了96.76%。在生物转化结束时,DHEA浓度和产率分别为16.33 g/L和92.65%。最后,初步研究两相转化体系中DHEA的提取工艺,通过一系列的水解,萃取,浓缩,结晶的优化,得到DHEA的产品经过气相色谱,红外,核磁,质谱的检测,通过此工艺生产出来的产品纯度可以达到98%以上,各项技术指标达到销售要求。