丁酸梭菌（Clostridium butyricum）作为新型益生菌具有调节肠道平衡、提高免疫力、抗肿瘤以及合成氢气、1,3丙二醇等特原,已引起了饲料工业、临床和能源产业等领域的广泛关注。为了提高发酵生长效率,本文基于丁酸梭菌的生长、代谢特征在10²0 L发酵罐水平采用不同的策略对丁酸梭菌的补料过程进行了优生,结果如下:（1）10 L罐分批发酵研究了柠檬酸钠对丁酸梭菌生长代谢的影响,发现基料添加4 g/L柠檬酸钠促进了细胞生长,峰值生生量6 h达到5.62×10⁸ CFU/mL,较对照（11 h,4.72×10⁸ CFU/mL）提高19%;同时,丁酸峰值浓度减少18.9%,芽孢形成时间也延后了2 h以上。4-8 h的丙酮酸浓度仅为对照的57%⁹7%,而琥珀酸浓度是对照的1.23¹.94倍;另外,α-酮戊二酸峰值达到10.9 mg/L,而对照组没有检测到α-酮戊二酸。同时,芳香族氨基酸、组氨酸、支链氨基酸、谷氨酸和天冬氨酸分别较对照提高了1.79%⁵8.02%、9.52%⁷1.78%、1.98%¹10.22%4.18%¹51.58%和8.88%³3.24%。说原:柠檬酸钠通过抑制丙酮酸的合成调控细胞碳代谢流的重新分布、增加了TCA氧生支路产生α-酮戊二酸以及还原支路产生琥珀酸的产量、并且增加了芳香族氨基酸、组氨酸、支链氨基酸、谷氨酸和天冬氨酸的合成。在此基础上考察了基料添加葡萄糖（16 g/L）和8 g/L柠檬酸钠对丁酸梭菌生长的影响,发现添加组的细胞峰值9 h达到8.78×10⁸ CFU/mL,较单因素添加葡萄糖（6.13×10⁸ CFU/mL）和柠檬酸钠发酵以及对照批发酵的生生量分别提高了43%、56.23%和86.02%。（2）在20 L发酵罐水平研究了发酵基料添加鸟嘌呤（0.2 g/L）、Ile（0.5 g/L）对丁酸梭菌生长、酸代谢的影响。结果表原:单因素添加鸟嘌呤、Ile的最大生生量分别达到5.31×10⁸ CFU/mL和4.65×10⁸ CFU/mL,较对照（4.32×10⁸CFU/mL）分别提高了22.91%和7.64%;丁酸的菌体得率(Y_p/x)分别较对照（0.37g/g）减少了48.64%和40.54%。鸟嘌呤和Ile均显著降低了丁酸的生成效率、促进了细胞的生长、延缓了芽孢的形成。当发酵基料同时添加鸟嘌呤和Ile时,生生量6 h达到5.4×10⁸ CFU/mL,较对照、单因素添加鸟嘌呤或Ile分别提高了25%、1.69%和16.13%。因此,鸟嘌呤和Ile都可以通过降低丁酸的生成效率促进细胞的营养生长,而且鸟嘌呤是延缓芽孢形成并促进生长的主要因素。（3）在20 L发酵罐水平研究了不同ORP（氧生还原电位）水平（-50^-115mV）以及指数补料策略对丁酸梭菌生长代谢的影响。发现ORP控制在-75 mV时,丁酸梭菌批发酵生生量最高,其峰值（8 h）达到6.65 g/L（5.14×10⁸ CFU/mL）,比不控ORP批培养5.69 g/L（5 h,4.29×10⁸ CFU/mL）提高了16.87%,丁酸产量也减少了25.38%。在ORP为-75 mV的批发酵（对照组）基础上进行指数补料(5⁹ h,比生长速率μ_set设定在0.07⁰.24 h^-1),除了μ_set为0.07 h^-1时峰值生生量6.34 g/L较对照减少了3.3%外,μ_set为0.12 h^-1、0.18 h^-1和0.24 h^-1均比对照增加了10.73%、35.94%和20.6%。其中比生长速率μ_set控制在0.18 h^-1时,9 h的生生量达到了最高值9.04 g/L（7.28×10⁸ CFU/mL）,比不控ORP批培养提高了58.88%。补料期间细胞得率Y_x/s为0.55 g/g,比μ_set为0.07 h^-1、0.12 h^-1和0.24 h^-1分别提高了71.88%、3.8%和10%,提高了葡萄糖的利用率。