杆菌肽是由地衣芽胞杆菌等菌株产生的多肽类广谱型抗生素，通过非核糖体合成途径合成。本文基于杆菌肽发酵过程生长和代谢分析，设计了代谢调控策略，在10L小试和2000L发酵水平上实现了杆菌肽合成效率的提高和相关代谢途径的迁移。对杆菌肽工业化生产有直接的指导意义，研究结果如下：（1）基于发酵过程杆菌肽前体氨基酸的浓度变化，确定谷氨酸是杆菌肽合成的一个限制性因子。摇瓶20h添加0.03g/L谷氨酸使杆菌肽产量提高13.4%。10L罐上验证确定：16-26h以3mg/L·h流加谷氨酸（终浓度0.03g/L），杆菌肽效价为1020U/mL，比对照提高9.6%。（2）在10L发酵罐16h添加0.05g/L乙醛，杆菌肽效价为952U/mL，比对照提高了5.8%。但是18-34h生物量低于对照21.4%-30.8%。2000L发酵罐12-22h流加乙醛（终浓度为0.048g/L），杆菌肽的合成效率为57.2U/（mL·h），比对照提高了15.5%。杆菌肽效价在32h达峰值1153U/mL，比对照罐提高了4.3%。28h的2,3-丁二醇浓度为0.87g/L，是对照的38.9%，而乙酸浓度16h仅为对照的21.9%。说明乙醛经代谢分流了NADH，降低了2,3-丁二醇和乙酸等物质的生成，维持了细胞较高的杆菌肽合成效率。16-28h，丙酮酸、α-酮戊二酸、柠檬酸和琥珀酸的浓度为21.3～45.4mg/L、13.1～26mg/L、109.3～138.5mg/L和82.5～175.8mg/L，分别比对照高23.5～101.7%、38.5～122.0%、9.5～55.8%和14.8～44.5%。说明TCA循环碳通量要高于对照，由氧限制条件导致的NADH氧化不足以及TCA循环受抑制的代谢状况，经乙醛代谢得到了明显的缓解，从而促进了TCA相关有机酸的代谢和积累。(3)10L罐基料添加0.3mg/L的氯化钡后，杆菌肽效价为939U/mL，比对照提高3.1%，但生物量与对照差异不显著。说明钡离子添加可通过部分改善细胞的代谢来促进杆了菌肽合成。经2000L发酵验证，发现：杆菌肽效价1138U/mL对比对照罐的1105U/mL提高了近3.0%。20-24h期间，乙偶姻的利用速率和2,3-丁二醇的合成速率分别是对照的3.53倍和3.65倍。说明钡离子增加了乙偶姻脱氢酶的活性，促进了乙偶姻的转化。同时，添加组的挥发性短链脂肪酸（VFA）浓度在整个发酵过程中高于对照，可能因生物量在发酵中后期远高于对照，还原乙偶姻为丁二醇引起的NADH氧化不足以满足高菌体浓度条件下对NAD+的需求，因而通过VFA合成来氧化NADH，以维持NAD+的平衡供给。(4)在2000L发酵水平通过补糖（24-28h，1.2g/（L·h））、控制转速和通气量来调整杆菌肽的合成速率。发现：流加葡萄糖期间杆菌肽合成基本停止，严重干扰了杆菌肽的合成；通过调节转速和通风量，控制pH7.4左右和DO2左右，发现：自溶时间比对照延迟了16h，而VFA的浓度在12-32h为4.5-7.5g/L，比对照的VFA浓度提高40-152.2%。杆菌肽在28-36h期间的合成速率为17U/（mL·h），是对照罐的6.1U/（mL·h）的2.79倍，说明在后期维持合适的VFA浓度，可促进杆菌肽在发酵后期的合成。但是由于28h之前效价合成效率低于对照，使后期杆菌肽的效价仅提高了2.6%，也表明在发酵中前期还存在有待确定的瓶颈因素。