钴胺素是人体组织代谢过程中必需的维生素，具有广泛的生理作用。广泛应用于医药和食品行业。目前钴胺素主要由微生物发酵生产。本论文从应用角度出发，初步研究了DMB、丙酸等因素对腺苷咕啉醇酰胺（关键中间产物）、菌体生长及脱氧腺苷钴胺素（adenosylcobalamin，简称ADO）生物合成的影响，探索了解除有机酸（丙酸）抑制的发酵工艺过程，期望为钴胺素发酵生产工艺的改进提供参考借鉴。本论文主要进行了以下两方面的研究。
　　 1.丙酸杆菌厌氧合成维生素B12研究
　　 在费氏丙酸杆菌（propionibacterium freudenreichii）发酵生产维生素B12的研究中，分离到脱氧腺苷钴胺素生物合成途径中一种关键而稳定的中间产物。该物质在维生素B12发酵过程中大量积累，在研究中发现该中间产物腺苷钴啉醇酰胺（CBI）与5，6-二甲基苯并咪唑（DMB）来源的前体α-吡咯核糖（α-ribozale）结合后可转化为脱氧腺苷钴胺素（ADO）。光谱和质谱分析该物质应是脱氧腺苷钴胺素生物合成途径中的一种重要中间产物-腺苷钻啉醇酰胺（adenosylcobinamide，简称CBI）。对此中间产物的分析可深入了解厌氧合成脱氧腺苷钴胺素的代谢途径。进一步以CBI为核心，考察不同时间添加DMB对菌体生长及ADO合成的影响，从而运用代谢调控手段优化DMB的添加时间。从而优化发酵工艺，指导发酵生产维生素B12的生产实践。批次发酵条件下，考察了菌体的CBI合成量，ADO产量和菌体的生长曲线，可确定DMB对菌体生长的抑制作用并不明显，但可抑制CBI在细胞内的生物合成，因此可影响单位菌体产量。
　　 2.反应与分离耦合的发酵工艺研究
　　 初步探索了用离子交换树脂吸附和更换新鲜培养基两种方法解除有机酸抑制对费氏丙酸杆菌发酵生产VB12的影响。初步探索了发酵过程中定时对丙酸进行分离的发酵工艺，可有效解除有机酸对细胞生长的抑制，实现了细胞的连续生长，为连续发酵的生产工艺提供了借鉴。
　　 进一步考查了弱碱性阴离子交换树脂ZGA330对费氏丙酸杆菌发酵液中丙酸的静态和动态吸附性能。树脂ZGA330对含有12.6 g/L丙酸的发酵液中丙酸的静态吸附量最大，吸附量为44.9 g/L；动态吸附过程中对发酵液中主要营养成分糖、氨基酸吸附很少，而对丙酸吸附量高达205.5 g/L。成功地通过树脂吸附将发酵系统中的丙酸分离出去，实现了维生素B12的高密度发酵。研究结果为丙酸的发酵与吸附分离耦合过程研究提供了基础，丙酸吸附分离后的发酵液继续进行维生素B12发酵生产可以解除丙酸的抑制作用，提高了维生素B12的产量。