本文对利用脱氮假单胞杆菌耗氧发酵维生素B12的代谢调控与发酵过程放大进行了研究。 首先在摇瓶中对脱氮假单胞杆菌的基本代谢特性进行了研究，通过发酵培养基优化，使维生素B12的产量比原始配方提高31.07％；通过补料分批发酵的操作，使维生素B12的产量比分批发酵提高73.15％；通过研究发现了发酵液中氧的供应对维生素B12合成影响比较大，在相对高的溶氧情况下，更有利于产物合成。 其次通过研究发现氮源对维生素B12的合成非常重要。在发酵培养基中添加一定量的玉米浆有利于产物的合成；无机氮源中，硫酸铵等含有较易利用的速效氮源更有助于产物的合成；发酵培养基中铵离子的最佳浓度为20 mmol/L，高浓度的铵离子会抑制产物合成；采用铵离子流加的调控策略可以提高产物浓度21.64％以上，其中补加最佳时机及浓度分别为24 h和30 mmol/L。通过研究还发现，甜菜碱是维生素B12合成过程中较好的甲基供体，可以促进维生素B12生物合成前体5-氨基乙酰丙酸的合成，其在发酵培养基中的最佳浓度为3.17 g/L。 最后将小试研究的结果应用到中试与放大过程中，通过对发酵过程中pH的控制、糖浓度的控制及溶氧的控制等对产物合成影响的研究，在120 m3工业规模发酵罐上工艺条件优化整体优化情况下，维生素B12的产量比原始工艺提高了一倍。本文还对维生素B12发酵过程的动力学进行了初步研究，结果表明维生素B12发酵属于部分生长关联型。