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本文对短小芽孢杆菌转酮酶缺失突变株(Bacillus pumilus SY-6)的生理生化特性及培养基配方、溶解氧浓度等发酵条件对B．pumilus SY-6生物合成D-核糖的影响进行了较为详细的研究，构建了对该突变株进行代谢通量分析的平台，并利用此平台对不同发酵条件下B．pumilus SY-6的代谢网络进行了分析，对D-核糖提取精制的条件也进行了较为细致的探讨。 考察了无机氮源对B．pumilus SY-6菌体生长和D-核糖发酵的影响，结果表明该突变株不能以无机氮源为唯一氮源进行D-核糖发酵。以玉米粉糖化液为底物进行D-核糖发酵，考察了玉米粉不同酶解方式和不同初糖浓度对发酵的影响，在以玉米粉双酶酶解液为底物进行摇瓶发酵时最高产量达到63.4g／L。应用响应面分析法(RSA，Response Surface Analysis)，设计了葡萄糖、玉米浆、硫酸铵三因素三水平的实验方案，对发酵培养基进行了优化，并确定了B.pumilus SY-6生长和发酵最佳C／N比。结果表明，6#和15#培养基配方分别在D-核糖产量和转化率上优于其它培养基配方，摇瓶发酵结束后D-核糖产量分别为80g／L和71g／L，转化率分别为33.3％和37.9％，对照实验中D-核糖产量和转化率为58g／L和32.2％。同时还确定了该突变株生长和发酵最佳C／N比分别为19：1和11：1。在5L发酵罐中对不同溶解氧浓度下D-核糖发酵的过程参数进行了分析，探讨了溶解氧浓度影响D-核糖发酵的机理，提出了在D-核糖发酵过程中0至10h控制溶解氧浓度为60％，10h至发酵结束控制溶解氧浓度为80％的分阶段供氧的控制模式。 本文在分析了胞内EMP途径、HMP途径、TCA循环和生物大分子合成途径之后，基于化学计量平衡方程，构建了B．pumilus SY-6菌株生物合成D-核糖的代谢网络。应用代谢通量分析法，得到了不同培养基配方和不同溶解氧浓度下B．pumilus SY-6的胞内代谢通量分布，对G-6P、R-5P、PEP三个关键节点进行了节点分析。 本文确定了D-核糖发酵液预处理、脱色、脱盐、浓缩等工序的具体参数，D-核糖总提取收率达到79％。