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阿卡波糖具有良好的降血糖效果,自上市以来便成为治疗Ⅱ型糖尿病的理想药物。近年来,我国糖尿病患者人数急剧增加,阿卡波糖的市场需求逐年增长,展现出广阔市场前景,然而国内工业化发酵生产阿卡波糖水平偏低,工业化水平处于较低水平,因此,通过对工业微生物发酵生产阿卡波糖的发酵工艺进行研究,提高阿卡波糖发酵产量,降低生产成本是当前工业化发酵生产阿卡波糖的首要目标。对摇瓶发酵生产阿卡波糖的工艺进行了优化,当种龄为60 h,接种量为10%,发酵培养基的最佳初始pH为7.0,在250 ml摇瓶中装液量为30 ml时,28℃,200 rpm条件下培养,阿卡波糖发酵产量为4835.21mg/l。通过对培养基进一步优化,确定最佳的发酵培养基配方(g/l):葡萄糖30.0,麦芽糖糖化液312.5 ml(其中麦芽糖含量50 g),黄豆饼粉15.0,谷氨酸钠6.0,CaCO3 2,CaCl2 3,FeCl3 1.2,K2HPO40.8,优化后阿卡波糖产量达5250.40mg/l。接着,对10m3发酵罐生产阿卡波糖发酵过程进行了详细考察,建立了一种高效的补料发酵策略:初始发酵培养基成份为葡萄糖10.0g/l,黄豆饼粉17.0 g/l,麦芽糖60 g/l,谷氨酸钠5 g/l,CaCO3 2.,5 g/l,CaCl21.88 g/l,K2HPO41.0 g/l,FeCl3·6H2O 0.83 g/l,甘油5 g/l;在24 h、48 h、72 h、96 h、120 h、144 h各添加8 g/l的葡萄糖,在96 h一次性补加20 g/l的麦芽糖,发酵192 h后阿卡波糖的浓度达5800mg/l,在此基础上额外添加谷氨酸钠,并没有进一步提高阿卡波糖的产量,反而会有一定的抑制作用。最后建立了60m3发酵罐生产阿卡波糖补料工艺,连续补加复合营养物质更有利于促进阿卡波糖的合成,在60m3发酵罐进行连续补料发酵,装料35m3,从发酵48h开始补料,每分钟补3.5L料液,持续至88h调整补料量至每分钟补1.5L料液,连续补料13.5m3,阿卡波糖最高产量达到8139mg/L,此后随着时间延长而下降。组分A含量为43.1 mg/L,其相对于阿卡波糖的含量为0.53%。