采用乳酸鏈球菌發酵生產Nisin，是唯一獲得Nisin的途徑。本文對本實驗室保存的乳酸鏈球菌MEN105菌株進行了培養基和發酵條件優化。首先采用單因素試驗方法，找到了碳源、氮源、磷源和無機鹽等種類的較適因素水平，運用均勻設計進一步優化Nisin發酵培養基，得到的Nisin最適發酵培養基(g/100mL)為：蔗糖2.93，大豆蛋白胨1.0，酵母膏0.43，Na_2HPO_4為1.89，MgSO_4·7H_2O 0.02。比出發培養基效價提高了35.8%。采用單因素實驗方法對培養條件進行了優化，確定了最適的Nisin發酵條件：滅菌前培養基pH調至7.5，150mL三角瓶裝20mL，30℃培養24h。 在3L自動控制發酵罐中，比較了自然pH分批發酵和恒pH 6.5分批發酵。通過控制pH發酵，削弱了發酵過程中產生乳酸導致pH下降對發酵的抑制作用，Nisin發酵效價比自然pH發酵提高了21.9%。
通過不同初始糖濃度發酵過程的比較，發現高糖濃度會對乳酸鏈球菌發酵產生底物抑制作用，并且延長發酵周期。因此，確定對乳酸鏈球菌進行補糖發酵，以1%蔗糖濃度作為初始糖濃度，在以上基礎上，考察補糖發酵對Nisin產量的影響。對數中期的兩種補料方式顯示，2種模式均有效得縮短了發酵周期，提高了發酵產量，其中分2次等量補加蔗糖的模式比恒速連續流加蔗糖模式，效價提高了175IU，比恒pH分批發酵效價提高了19.2%，達到4673IU/mL。
發酵動力學的研究是對微生物發酵參數之間關系的深層次了解。利用Logistic等模型描述，恒pH條件下，乳酸鏈球菌ATCC11454的菌體生長、乳酸和Nisin的合成，以及蔗糖消耗的動力學。并使用遺傳算法(Genetic Algorithm，GA)對模型參數進行估算，確定了Nisin發酵過程的動力學數學模型，并通過實驗數據驗證了此模型的正確性。這將為進一步研究和預測Nisin發酵過程奠定了一定的理論基礎。