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头孢菌素C(Cephalosporin C, CPC)是重要的抗生素药物中间体。通过化学法或酶法对其修饰可以得到一些高效、低毒、广谱的β-内酰胺类抗生素药物，在临床抗感染药物中占有重要地位。不同底物补料工艺既会影响到CPC的最终浓度和品质，也会影响CPC的生产成本。本论文以顶头孢霉菌(Cephalosporins acremonium HC-3)为发酵菌种，对CPC发酵的底物补料过程进行了在线控制和优化的研究。论文的第一部分在7L发酵罐上，比较了CPC主合成期内，间歇、匀速和DO-Stat三种不同的豆油补料控制方式的发酵性能。结果发现，DO-Stat法是较优的豆油补料方法。第二部分在50L罐上验证了DO-Stat法进行豆油补料、生产CPC的可行性和稳定性，并进一步优化了补料工艺。第三部分在7L罐上研究了DO-Stat法混合流加豆油和葡萄糖生产CPC的发酵性能。本论文主要研究结果如下：1)对CPC主合成期内，间歇、匀速和DO-Stat三种不同的豆油自动补料方式下的CPC发酵性能进行了比较。结果表明，采用DO-Stat+氧(后程通氧)法在线自动流加豆油时，碳源适度匮乏、溶解氧浓度（DO）可以控制在适中水平，CPC最终浓度和得率分别达到35.77g/L和14.4%。与此同时，CPC合成过程中的中间代谢副产物、去乙酰氧头孢菌素C(DAOC)的积累量仅0.178g/L，DAOC/CPC只有0.49%，达到CPC产品的质量要求。2)在50L罐上发酵生产CPC时，单纯依靠DO-Stat法自动流加豆油易导致碳源过度匮乏，限制CPC的合成速度。3)在50L罐上提出了一种新型“匀速+DO-Stat结合型的补料控制策略”，该方法结合了匀速和DO-Stat法补油各自的优点，解除了CPC合成速度的限制瓶颈、可以维持较高的CPC合成速率，同时还可以将DO较为稳定地控制20%-40%之间。CPC浓度最高，DAOC/CPC仅为0.46%，达到工业要求。4)利用DO-Stat法在线自动流加混合碳源（豆油和葡萄糖）生产CPC，可以提高CPC浓度和得率，发酵液DO水平较易控制、DAOC/CPC降低到0.28%的低水平。