摘要：微生物发酵是抗生素、氨基酸、有机酸、酶制剂与生物能源等产品的主要生产方式，发酵水平取决于菌种性能、培养基组成与过程环境条件的匹配。发酵过程中菌体生长、底物消耗与产物合成相互耦合，温度、溶氧、pH、补料策略与代谢流分配共同影响目标产物得率与浓度。本文围绕微生物发酵过程优化与目标代谢产物调控问题，梳理发酵工程、代谢调控与过程优化研究进展，分析菌体生长与产物合成的阶段关系、碳氮源及环境参数对代谢的作用，考察代谢流分配、副产物形成与关键酶调控机制。研究结合典型发酵过程，讨论培养基优化、过程参数控制与补料策略的优化思路，分析菌种改造与过程调控在提高产物水平中的配合作用。结果表明，发酵优化需要兼顾菌体生长与产物合成的不同需求，环境参数通过改变代谢途径流向影响目标产物积累；副产物与前体供应、溶氧条件及代谢反馈调节密切相关；过程优化与菌种改良结合，才能持续提高发酵水平。研究为发酵工艺开发与代谢调控提供生物工程参考。
关键词：生物工程；微生物发酵；代谢产物；过程优化；补料策略；代谢调控
