本论文应用代谢控制发酵原理,以本实验室保藏的谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）UNC90分纯得到的菌株ZH-84为出发菌株,进行L-精氨酸产生菌的选育,继而对其摇瓶发酵条件进行优化,并分析了ZH-84及其突变株在L-精氨酸形成阶段的代谢流量分布情况。主要内容和结果如下:1.以谷氨酸棒杆菌ZH-84为出发菌株,经硫酸二乙酯（DES）、紫外线（UV）、亚硝基胍（NTG）等逐级诱变处理,依次赋予磺胺胍抗性（SG^R）、精氨酸甲基酯抗性（AE^R）、D-精氨酸抗性（D-ArgR）、半胱氨酸抗性（Cys^R）及琥珀酸为唯一碳源（Suc^g）平板定向筛选,得到一株L-精氨酸产生菌ZH5-82,在未经优化的条件下可积累L-精氨酸16g/L,比出发菌株提高了近2倍。2.通过对种子培养基正交分析,优化确定了菌株ZH5-82合成L-精氨酸的最佳种子培养基组成及配比（g/L）:葡萄糖30,（NH₄）₂SO₄ 20,玉米浆20,豆饼水解液10,KH₂PO₄ 1.0,MgSO₄·7H₂O 0.5,CaCO₃ 10,pH7.0,同时确定最佳接种量为6%。3.发酵培养基采用二水平正交试验,从六种主要成份中筛选出三种影响最显著的因素:葡萄糖、（NH₄）₂SO₄和玉米浆,并用响应面分析对这三种因素水平进行了优化,从而确定了发酵培养基最佳配方（g/L）:葡萄糖90,（NH₄）₂SO₄ 30,玉米浆25,KH₂PO₄ 1.0,MgSO₄·7H₂O 0.5,生物素80μg/L,CaCO₃ 30。在此培养条件下,采用250mL三角瓶装液15mL,往复式摇床30±1℃,转速为100次/min,发酵96h,产酸水平可稳定在18.3g/L,比未经优化时提高了约13%。4.考察了发酵培养基中添加氨基酸、有机酸、维生素、醇类、表面活性剂、氯霉素以及其它营养源对产酸的影响。结果发现,在培养基中添加低浓度的谷氨酸、亮氨酸、缬氨酸、赖氨酸和甘氨酸对菌体产酸促进作用较大;有机酸中添加琥珀酸效果较好;维生素中烟酸、叶酸、VB6和低浓度的硫胺素可促进产酸;醇类添加效果不佳;表面活性剂除低浓度的SDS外基本抑制产酸;添加牛肉膏等营养物质可提高产酸,但提高幅度不大。5.对摇瓶中流加补料进行了初步研究。研究发现,流加糖、氨水效果较好,产酸可提高15%左右;流加尿素影响不大;发酵中后期流加前体谷氨酸可稍微提高产酸。6.运用代谢流量分析理论和L-精氨酸生物合成的代谢机制为基础,构建了L-精氨酸生物合成的网络模型,计算得到L-精氨酸合成的最大理论摩尔转化率为1mol/mol,考虑辅因子限制后的最大化学计量摩尔转化率为0.8mol/mol。并对出发菌株及其突变株在L-精氨酸形成阶段的代谢流量进行了比较和分析。丙酮酸节点处的流量分配发生了较大的变化。丙酮酸流向L-精氨酸的流量由出发菌株的8.381提高到突变株ZH5-82的49.345,而流向“杂酸”和“副产物”的流量分别由出发菌株的67.078和24.541降低到41.701和8.954。