辅酶Q10是呼吸链上的递氢体,将NADH上的电子转移到呼吸链,影响细胞内的NADH/NAD+比例,具有促进ATP合成,提高胞内能量供给水平,消除体内自由基,参与蛋白质二硫键的形成等功能,被广泛应用于医药,化妆品,食品补充剂等领域,随着市场需求与日俱增,如何进一步提高辅酶Q10的产量受到越来越多的关注。本研究首先考察和分析了关键原料玉米浆对辅酶Q10发酵的影响,进一步发现了豆油对辅酶Q10发酵的促进作用及添加控制工艺,在多参数分析的基础上,建立了基于电容值和电导率指导的发酵过程供氧和营养补料优化控制工艺。玉米浆作为辅酶Q10发酵培养基中的主要成份,不同批次玉米浆对辅酶Q10发酵单位影响很大,较好批次和较差批次玉米浆辅酶Q10最终产量上相差12.2%。通过氨基酸组分检测分析确认谷氨酸、天冬氨酸和酪氨酸含量在几种玉米浆中差异较大,添加3种氨基酸都有利于辅酶Q10的合成,添加0.4g/L的谷氨酸更有利于辅酶Q10合成,单位达到359mg/L,较对照提高了 15.4%,氨基酸的含量是影响玉米浆质量的重要因素。豆油可被当做辅酶Q10异戊二烯聚合侧链合成的快速前体供应物质,在辅酶Q10发酵初始培养基中添加3mL/L的豆油有利于菌体的生长和产物的合成,最终产量达到2780mg/L,较对照组提高了 18.9%。在线活细胞传感仪测得的发酵液电容值和电导率能够快速评估活细胞数量和营养物质消耗情况。首先,通过类球红细菌标准物质建立了电容值和DCW线性关系（R2=0.996）,证明其可于用于检测类球红细菌的活细胞浓度,且发酵过程氧限制前Cap值和OD700有很好的线性关系,R2为0.991,氧限制后R2为0.931,能很好反映发酵过程中菌体形态变化的两个阶段。过程多参数相关性分析显示,发酵60h出现OUR（氧摄取速率）下降时,细胞膨大的速率开始减慢,辅酶Q10合成速率开始降低,而此时溶氧也开始回升,说明菌体活力下降和衰亡,进一步影响了辅酶Q10的合成。根据活细胞传感仪监测类球红细菌发酵辅酶Q10过程中的电容值和电导率,结合在线参数OUR和CFU与电容值的关系,通过控制发酵20h后的比氧消耗速率（Qo2）水平,证实当Qo2水平控制在0.07±0.01 × 1 0-7mmol/cell/h时最有利于辅酶Q10合成,与低Qo2水平（0.04±0.01×10-7mmol/cell/h）的单位提高了 28.3%。同时,建立了以电导率控制策略为指导的营养盐流加策略,通过调整营养盐流加速率维持发酵50h和60h后的电导率,使得Cap值和OUR在发酵后期维持一个相对稳定的水平,有效改善了发酵后期因营养不足导致的细胞活力下降和衰亡,最终辅酶Q10的产量达到3384mg/L,比对照组提高了 35%。本研究还将选育辅酶Q10高产菌株的氧限制模型方法用于选育耐受氧限制条件的利福霉素SV发酵菌株。通过在平板中加入无水亚硫酸钠构建氧限制筛选压力模型,将经过常压室温等离子体（ARTP）诱变过的菌种涂布在平板上,选育出了能够在氧限制条件下快速生长和合成的突变菌株,50L罐发酵结果显示,在低供氧条件下,该菌株表现出更高的氧亲和力,利福霉素SV的发酵效价为7839mg/L,较出发菌株提高了 48%。