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纳他霉素(Natamycin)是一种多烯大环内酯类抗生素，主要由纳塔尔链霉菌（Streptomyces natalensis）、恰塔努加链霉菌(Streptomyces chatanoogensis)和褐黄孢链霉菌（Streptomyces gilvosporeus）产生。因其能有效抑制酵母菌和霉菌，是一种高效、广谱的抗真菌抗生素，在医疗、食品等领域应用广泛。本论文以纳塔尔链霉菌为研究对象，围绕如何有效提高纳他霉素产量的关键问题，在菌种诱变选育、发酵工艺优化和产品分离纯化等方面进行了深入的研究。 首先建立了三种纳他霉素检测和筛选方法，酵母抑菌圈法、紫外分光光度计法和高效液相色谱法(HPLC)。其中，HPLC检测方法最灵敏精确，因此将其作为纳他霉素的定量研究方法;酵母抑菌圈法主要用于诱变后纳他霉素高产菌株的初筛，试验方法简便易于观察，大幅度提高了筛选效率。 本课题建立了磁场与Fe2+共同诱变纳塔尔链霉菌的新方法，并对其原理进行了初步探索。以纳塔尔链霉菌NT3作为出发菌株，硫酸链霉素作为抗性筛选剂，依次用紫外、低能离子束及磁场三种方法对其进行诱变育种，最终筛选到一株纳他霉素高产菌株MF7，具有优良的传代稳定性，产量达2.32 g/L，对比出发菌株提高了330％。 本课题对纳塔尔链霉菌高产菌MF7的摇瓶种子发酵条件进行了研究，确定种子培养基配方(g/L)为葡萄糖20.0、蛋白胨10.0、酵母浸膏6.0、MgSO4.7H2O1.0、KH2PO40.5，pH7.2，种龄20 h，接种量6％。通过响应面法优化了摇瓶发酵培养基(g/L):葡萄糖18.40，可溶性淀粉36.36，酵母浸膏7.04，黄豆饼粉28.80。并确定发酵工艺为:初始pH值为7.2，装液量为30mL/250mL三角瓶，菌株培养温度为28℃，发酵6天，摇床转速220r/min，经此条件发酵得到纳他霉素产量3.51 g/L。 本课题进一步考察了发酵液中添加纳他霉素前体物质、金属离子、氨基酸及真菌诱导子对纳他霉素产量的影响。研究结果发现，发酵前向发酵培养基中添加0.2g/L的CuCl2和0.3g/L的丝氨酸，发酵36h添加终浓度为0.6％的丙酸钠，发酵24h添加20g/L寇氏隐甲藻ATCC30772发酵细胞或加入20％(V/V)培养4天的高山被孢霉代谢产物作为诱导子均可刺激纳他霉素产生。对上述条件进行组合优化试验，MF7纳他霉素产量达6.87g/L，比不添加任何诱导物的情况下提高了100％，是出发菌株NT3产量的12.7倍。 通过对MF7菌种5L发酵罐分批发酵代谢过程控制研究，优化连续补料分批发酵的流加工艺，获得5L发酵最优发酵工艺和条件为，初始葡萄糖浓度为20g/L，当葡萄糖浓度降至5g/L时开始流加40％的葡萄糖溶液，使发酵液中的葡萄糖浓度维持在5g/L左右，发酵30h后将pH维持在5.5，30-60h间匀速流加总量为0.6％的丙酸钠溶液，最终纳他霉素产量达7.08g/L，同摇瓶发酵产量(3.51g/L)比较，提高了约1倍。 为实现纳他霉素同其他杂质的分离，提纯出高纯度产品，本课题对分离提纯工艺进行了初步研究。试验结果表明，采用甲醇法对发酵液中的纳他霉素进行初步提取和纯化，确定最佳提取条件:发酵液6000r/min离心20min，进行固液分离，用甲醇做提取剂，固液比1∶4，pH为10.5，温度25℃充分搅匀。采用活性炭和旋转蒸发仪依次除去色素和甲醇，去离子水洗涤，10000r/min，离心20min，烘干沉淀，得纳他霉素粗制品，回收率79.7％，纯度为95.6％。