半合成头孢菌素药物属β—内酰胺类药物，在国际上是主要的抗生素类药物，在抗生素类药物的数量中所占比例也逐年上升。半合成头孢菌素的重要中间体之一7—氨基头孢烷酸（7—ACA）是以头孢菌素C（Cephalosporin C，CPC）为原料的，但头孢菌素C的发酵生产成本较高，其中原因之一是头孢菌素C发酵时的供氧能耗较高，约占发酵总成本的30％左右。提高供氧水平通常从设备和操作角度考虑，但不同程度地受到设备、能源或操作条件的制约。 对血红蛋白（Vitreoscilla hemoglobin，VHb）的研究为解决供氧限制提供了一条新的途径。在顶头孢霉中导入血红蛋白基因（Vitreoscilla globin gene，vgb），并在限氧的条件下得到表达，从而提高了菌体的摄氧能力，对头孢菌素C的合成起到了促进作用。这在工业生产上将有可能大大节省能耗，减少成本，具有重要的工业应用价值。 本文就质粒对顶头孢霉原生质体转化及顶头孢霉vgb基因工程菌的发酵过程作了较为系统的研究。（1）通过对原生质体制备条件的探索，得到了较好的制备方法，使得原生质体的释放率达到109个/克湿菌体，并使用改进的PEG/CaC12原生质体转化的方法，将带有博来霉素筛选标志的pYG715/vgb质粒导入顶头孢霉，在含博来霉素的筛选平板上得到转化子。（2）建立并通过高产高拷贝质粒菌株筛选模型，筛选出了相对高产的高拷贝质粒的菌株，能在5μg/ml博莱霉素平板上良好生长。对所筛选的几种不同形态的菌落产抗能力进行了比较，对含不同质粒拷贝数的菌株进行了发酵验证试验，证明了筛选模型的可行性。（3）对顶头孢霉vgb基因工程菌发酵条件进行了较为全面的研究。采用正交试验设计和正交投影的方法对发酵培养基进行了优化，得到了较好的培养基配方，发酵单位比使用原培养基提高了97．5％。并对其发酵过程的工艺条件，如接种量、装量、pH值、温度等作了研究，发现最佳接种量为10％，最佳pH为5．3，最佳发酵温度为25℃，当装量在20～40ml变化时，头孢菌素C的产量没有明显变化，而对照菌头孢菌素C的产量有明显的下降，说明血红蛋白基因的表达促进了头孢菌素C的合成。（4）对顶头孢霉vgb基因工程菌的发酵特性做了进一步的研究。比较了不同种龄的菌丝形态，考查了不同种龄的种子及不同种龄的种子混合接种后对发酵代谢的影响；绘制了发酵代谢过程中pH、菌丝量、总糖、还原糖、氨氮、氨基氮的变化曲线，为顶头孢霉vgb基因工程菌的发酵工艺研究提供了一定的指导。