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第 5 期 于文文，等: 酿酒酵母工程菌发酵产青蒿酸的工艺优化 ·863·

a—蔗糖与半乳糖对青蒿酸产量的交互影响；b—蔗糖与硫酸铵对青蒿酸产量的交互影响；c—蔗糖与磷酸二氢钾对青蒿酸产量的交互
影响；d—半乳糖与硫酸铵对青蒿酸产量的交互影响；e—半乳糖与磷酸二氢钾对青蒿酸产量的交互影响；f—硫酸铵与磷酸二氢钾对
青蒿酸产量的交互影响
图 7 各因素之间对青蒿酸产量交互影响的 3D 响应面图
Fig. 7 3D response surface plots of the effects of various factors on the yield of artemisinic acid

由图 7 可以看出，每两个因素之间的交互关系 该模型可以较好地预测实际发酵情况。与未经优化
呈椭圆形，说明二次回归方程存在极大值点，即最 的初始发酵产量（915.714.3）mg/L 相比，青蒿酸
佳浓度。对回归方程求解可以得到模型的极值点， 发酵产量提高了 67.1%。
即相应响应面的最高点：A=0.182，B=0.043，C=
0.444, D=0.337，响应值 Y=1528.6 mg/L，即当蔗糖 3 结论
质量浓度 91.8 g/L，半乳糖质量浓度 10.1 g/L，硫酸
本研究以经基因工程手段构建的可发酵产青蒿
铵质量浓度 10.3 g/L，磷酸二氢钾质量浓度 8.7 g/L
酸的酿酒酵母工程菌 S. cerevisiae 1211 为发酵菌株，
时，S. cerevisiae 1211 发酵产青蒿酸量可达 1528.6
通过单因素实验确定了最佳的培养温度为 30 ℃，初
mg/L。 始 pH=5.5，最佳发酵碳源为蔗糖，最佳发酵氮源为
为了验证该模型的可信度，在优化条件下进 硫酸铵，最佳半乳糖质量浓度为 12 g/L。通过 Box-
行 3 组平行的验证实验，其青蒿酸产量分别为 Behnken 实验，最终确定适合青蒿酸发酵的培养条
1541.5，1510.9，1536.8 mg/L，平均值为（1529.712.6） 件，即当蔗糖质量浓度 91.8 g/L，具有诱导效应的
mg/L，与理论预测值 1528.6 mg/L 非常接近，可见 半乳糖质量浓度 10.1 g/L，硫酸铵质量浓度 10.3 g/L，