乙偶姻，又名3-羟基丁酮、甲基乙酰甲醇，是重要的食用香料之一，广泛应用于食品行业，此外，作为一种平台化合物，乙偶姻亦广泛应用于功能材料、医药生产、化学合成等领域，乙偶姻在2004年被美国能源部(DOE)列为“Top30”生物质来源的平台化合物之一。传统生产乙偶姻的方法主要通过有机合成的化学方法，成本高昂、耗费能源、步骤繁琐，产量和得率不高，质量亦难以达到应用于食品的要求。随着近年来随着化石资源的逐渐短缺，生物法生产乙偶姻因其污染小、能耗低、环境友好的特点，越来越受到人们的重视。本论文在考查多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa ATCC842)利用葡萄糖为底物生产乙偶姻的基础上，对其发酵性能进行了研究，发现了该菌种在耗尽底物后，产物2，3-丁二醇可高效转化为乙偶姻。针对目前生物法生产乙偶姻的成本高、产量低的技术瓶颈，首次以生物柴油副产物粗甘油为底物，通过适应性进化方法改造多粘类芽孢杆菌ATCC842菌株，获得了可快速利用底物粗甘油并高产目标产物乙偶姻的进化菌株，在批次发酵基础上考查了影响发酵过程的pH、发酵转速等重要参数，根据结果优化了批次发酵过程。通过恒底物的补料发酵，获得了目标产物的高产。主要研究内容和结果如下:　　1)考查了多粘类芽孢杆菌ATCC842利用葡萄糖和生成产物的能力和不同初糖浓度下底物的消耗速度。发现在60 g/L的初糖浓度下，葡萄糖的消耗速度最快，为1.82 g/L/h，在葡萄糖耗尽后，菌体可迅速的将2，3-丁二醇转化为乙偶姻。考查了不同转速对发酵过程的影响，根据高转速可迅速积累菌体和促进2，3-丁二醇转化为乙偶姻，低转速利于2，3-丁二醇生成的特点，设计了分步转速调控的批次发酵方法，经30h发酵，乙偶姻的产量为15.59 g/L，2，3-丁二醇的产量为0.58 g/L。　　2)对ATCC842利用甘油的能力进行了考察，在甘油浓度高于40 g/L时，细菌生长代谢受到抑制。为了改良菌种对高甘油浓度的耐受能力，设计了适应性进化的菌种改良方法，通过连续的紫外诱变结合升高底物浓度的进化培养基筛选，获得了进化菌株AE-308。进化株可耐受90 g/L的底物浓度，底物消耗强度由0.295 g/L/h提高至0.456 g/L/h，产物生产强度由0.092 g/L/h提高至0.207g/L/h，菌体生长速度由0.052 g/L/h提高至0.085 g/L/h。分别提高了54.5％、125％、63.5％。乙偶姻和2，3-丁二醇的浓度分别为9.01 g/L和10.33 g/L，总产量19.34 g/L，相比于原始菌株ATCC842提高了73.5％。　　3)对进化菌株AE-308的发酵初始pH值，发酵过程pH值，搅拌转速进行了考查，通过在发酵过程中维持恒定pH值，可完全消耗底物。而维持微酸性pH值(pH=6)，2，3-丁二醇向乙偶姻的转化效率高，副产物量较低。根据实验结果与葡萄糖为底物的分步转速调控发酵思路，设计了分步转速调控的方法，经76h，乙偶姻的产量为14.62 g/L，2，3-丁二醇为1.2 g/L。在此基础上比较了溶氧反馈补料和恒底物补料两种不同补料方式的区别，通过恒底物补料结合溶氧调控，经150h发酵，乙偶姻的浓度为30.36g/L，2，3-丁二醇的浓度为0.71 g/L。