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目前,虫草素的生物合成研究主要集中于蛹虫草(Cordyceps militaris)。现代医学研究表明。虫草素是蛹虫草最重要的活性成分,是一种潜在的抗癌药物。因此,设法提高蛹虫草积累虫草素的研究具有显著的医学价值和应用价值。本论文以虫草素产生菌株Cordyceps militaris FFCC5111作为出发菌株,依据核酸代谢调控理论,采用诱变育种的技术手段,有目的的阻断蛹虫草代谢过程,针对性地筛选出营养缺陷型突变株,使其核酸代谢流向积累虫草素的方向,并对蛹虫草液体发酵进行优化,初步筛选出最适培养基成分以及嘌呤代谢相关的化合物,进一步地提高虫草素产量。研究内容和结果如下：(1)以一株生长性状优良的Cordyceps militaris FFCC5111为出发菌株,采用200W、22 kHz超声强度,联合1%DES复合诱变获得双重营养缺陷型(Xan-+Gua-)突变株共7株。其中以突变株Cmilitaris FFCC5111-c产生的虫草素总量最高,为4.142 g/L,比亲株提高了40.18%。试验证明,筛选Xanthine和Guanine双重营养缺陷型突变株是获得虫草素高产菌种的有效方法,虫草素的生物合成与Guanine代谢相关。(2)蛹虫草C. militaris FFCC5111-c是营养缺陷型突变株,培养基的营养成分是维持其细胞生长和代谢产物合成所必需的。以虫草素产量为指标,详细考察了碳源、氮源种类及浓度和KH2PO4、MgSO4浓度对虫草素积累的影响,初步确定C.militaris FFCC5111-c发酵产虫草素的最佳培养基组成为：葡萄糖30 g/L、蛋白胨12 g/L、KH2PO4 2.5 g/L、MgSO4 0.7g/L、Guanine 0.01,为大规模液态发酵生产虫草素具有借鉴作用。(3)蛹虫草C.militaris FFCC5111-c菌株是嘌呤类营养缺陷型突变株,其代谢与嘌呤核苷酸的代谢途径相关。为考察各种嘌呤代谢相关的化合物成分对蛹虫草合成虫草素的影响以及彼此之间的内在联系,通过在C.militaris FFCC5111-c液体基本培养基中添加次黄嘌呤、腺嘌呤和腺苷,摇瓶发酵20 d,利用高效液相色谱法检测虫草素等核苷类代谢物含量变化。结果表明：添加次黄嘌呤有利于腺苷的积累,抑制虫草素的合成；腺嘌呤和腺苷均可增加虫草素的积累,虫草素产量分别高达3614.1 mg/L和2128.7 mg/L,是对照组的2.03和1.20倍。说明蛹虫草的核苷酸代谢系统是紧密相连的,次黄嘌呤、腺嘌呤和腺苷等嘌呤代谢相关的化合物能直接或间接转化成虫草素。