1,3-丙二醇（1,3-PD）是一种重要的高附加值平台化合物,广泛应用于食品、医药、化工等领域。以微生物法转化甘油生物合成1,3-PD环境友好、安全高效。但现阶段1,3-PD的生物合成依旧面临着生产成本高、产量低等问题。有鉴于此,本研究以Clostridium beijerinckii CCIC 22954作为1,3-PD生产菌株开展了以下研究:（1）以降低发酵培养基成本为方向,以提高1,3-PD产量为目的,优化了C.beijerinckii CCIC22954发酵产1,3-PD的条件。实验结果表明,使用价格低廉的玉米浆培养基（RCM-CSL）代替增强梭菌培养基（RCM）中的酵母提取物,既不会影响1,3-PD的产量,也不会使副产物产量增加。在此基础上,采用单因素试验优化了C.beijerinckii发酵条件,得到最佳发酵条件为:纯甘油（PG）浓度25 g/L,发酵温度37℃,p H 7.5,玉米浆浓度7.5 g/L,厌氧静置发酵48 h。在上述最佳条件下进行1,3-PD发酵生产,得到1,3-PD产量为14.3 g/L,1,3-PD产率为0.57 g/g甘油,生产强度为0.3 g/L/h。使用RCM-CSL培养基后,1,3-PD产量较使用初始RCM培养基时（11.1 g/L）提高了28.0%。（2）为了进一步降低生产成本,使用廉价粗甘油（CG）代替PG进行1,3-PD的发酵研究。实验结果显示,C.beijerinckii CCIC 22954可以转化25 g/L当量的CG生成15.2 g/L的1,3-PD,产率为0.61 g/g甘油,其产量和产率相较PG发酵分别提高了6.2%和7.0%。随后通过在PG中依次添加甲醇,Na Cl或油酸来模拟粗甘油探究产量提高的原因,实验结果表明,低浓度Na Cl（≤10 g/L）和油酸（2.5 g/L）的添加可以提高菌体密度以及1,3-PD产量。在PG中混合添加10 g/L的Na Cl和2.5 g/L油酸使得1,3-PD产量提升至15.2 g/L;高浓度甲醇（≥10 g/L）添加抑制菌体生长并降低1,3-PD合成。然而,当甲醇与其他杂质的组合添加,其对1,3-PD合成的抑制作用由于其他杂质的促进作用而减弱。以上结果初步表明,可以用甲醇杂质浓度较低的CG代替PG用于1,3-PD的生物合成。（3）采用响应面法对C.beijerinckii CCIC 22954的1,3-PD发酵条件进一步优化,结果表明,二次回归方程极其显著性（P＜0.0001）,模型失拟不显著（P＞0.05）,R~2为0.9766,表明该模型可较好描述各因素与响应值之间的关系。最终,得到1,3-PD发酵的最佳条件为:温度37℃,p H 7.0,CG当量浓度30 g/L。在最佳条件下进行1,3-PD发酵生产,1,3-PD产量提升至19.8 g/L,产率为0.66 g/g甘油。1,3-PD产量相较之前CG最优条件下的产量（15.2 g/L）提高了30.2%。（4）最后,通过共底物策略提升1,3-PD产量,分别使用葡萄糖、阿拉伯糖、木糖和蔗糖与CG进行1,3-PD共发酵。实验结果表明,添加合适比例的单糖作为共底物可以显著提升1,3-PD产量,其中葡萄糖和CG当量浓度分别为10 g/L和30 g/L为最佳共底物,此条件下进行发酵,得到1,3-PD 23.3 g/L,产率为0.78 g/g甘油。与使用CG在RSM最优条件下发酵相比,使用共底物策略使得1,3-PD产量和产率分别提高了17.7%和18.2%。