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乳酸是一种重要的工业平台化学品,随着聚乳酸产业的兴起,对高质量的光学纯L-乳酸的需求量也在不断增加。传统的乳酸发酵工艺采用钙盐法调酸,在乳酸纯化过程中产生硫酸钙废渣,污染环境。为降低环境负荷,需要开发新的基于钠盐或铵盐调酸的乳酸发酵工艺,但是钠盐或铵盐调酸工艺对菌株的胁迫大,目前的菌种还不能满足其工艺要求。耐盐嗜碱菌可以耐受高浓度的氯化钠,是钠盐调酸发酵乳酸的较好的备选菌株。本论文针对一株耐盐嗜碱菌产光学纯L-乳酸的发酵工艺进行了优化,完成了该菌株的全基因组测序,并尝试构建该菌株的遗传转化系统。具体研究结果如下：1、对实验室所筛的一株嗜碱菌——金橙黄微小杆菌8-11-1的耐盐情况进行了研究,发现在10%氯化钠存在的条件下不抑制产酸,说明菌株对钠离子有较好的耐受性,而氢氧化钠调酸发酵生产L-乳酸具有不产硫酸钙残渣的优势,代表了未来清洁发酵生产L-乳酸的新方向,因此确定了用NaOH调节发酵pH的清洁生产工艺。2、对菌株8-11-1的发酵条件进行了优化。确定其最适培养温度为37℃,最适pH条件为pH8.5,发酵最佳葡萄糖初始浓度为80g/L,酵母粉浓度为10g/L。3、对菌株8-11-1发酵的补料方式进行了研究,分别进行了分批发酵,多次分批补料发酵和单次分批补料发酵,最终确定了其最佳补料方式为单次分批补料发酵,L-乳酸的终浓度为124.33g/L,产率为3.77g/L/h,转化率98.01%。未检测到D-乳酸生成。由于8-11-1的嗜碱性,对其进行了培养基不灭菌的开放式发酵研究,并取得了理想结果,在不灭菌的情况下,单次分批补料发酵的L-乳酸终浓度为125g/L,产率为3.79g/L/h,转化率为98.33%,与灭菌状态下发酵水平相当,极大的节约了成本。4、利用Solexa测序法对8-11-1进行了全基因测序,结果显示获得了5,212,033条高质量的Reads,整体覆盖度达到369倍。基因拼接组装后,共等到61条重叠群(contig)口2926个基因(ORF)。采用COG.KEGG和nr数据库对获得的基因进行注释,结果有2,165个蛋白具有明确的生物学功能。在8-11-1的基因功能注释中,我们发现8-11-1可以编码木糖酶、L-乳酸脱氢酶和透性酶,这表明8-11-1可能具有利用纤维素水解液等廉价碳源生产L-乳酸的潜能；基因组注释中还有134个有关无机盐离子转运和代谢的基因,包括一个MnhB-type Na+/H+逆向转运体和5个NhaC-typeNa+/H+逆向转运体,这为后续深入探索菌株8-11-1的耐盐机制打下了基础。5、尝试构建菌株8-11-1的遗传转化系统,分别进行了电穿孔转化和原生质体转化等转化方法的条件摸索。