1933年Kuhn等首先從乳清中分離得到核黃素，1935年搞清了它的結構。在乳中核黃素以游離態存在，其它食物（如肝、心、腎和蛋等）以黃素蛋白存在。動物缺少核黃素將引起生長受阻、皮炎和眼睛受損。它是動物的生長促進因子，起著許多氧還原酶的輔酶作用。核黃素的生產，以其發展過程來看有抽提法、發酵法和合成法三種。抽提法是將富含核黃素的物質如牛肝、蛋、酵母、蠶蛹等所含的核黃素提取出來。合成法是利用化學的方法并配合使用核黃素發酵消泡劑使核黃素的中間體結合而成。目前發酵法和合成法并存。核黃素的生物合成途徑尚未完全查明，不過根據用各種微生物進行測定的實驗，已證實嘌呤堿基作為維生素B2的前體密切參與合成，已發現這樣兩個事實：①阿舒假囊酵母在添加核黃素發酵消泡劑與嘌呤堿基的培養基中能增加維生素B2的生成；②在放射性腺嘌呤中生成的維生素B2 里，腺嘌呤分子中的嘧啶環原封不動地被組入維生素B2的異咯嗪環，而咪唑環斷裂之后被取用。另外，在棉阿舒囊霉中參與異咯嗪環，嘧啶環生成的物質是甘氨酸、蟻酸、CO2等材料，這情況也同嘌口令環的生成極為相似。還有，在嘌呤堿基中，特別是鳥嘌呤與核黃素發酵消泡劑起重要作用的事實，已在醭膜假絲酵母突變株的實驗中得到證明。核黃素可由很多微生物合成，包括細菌、酵母和絲狀真菌，可用于工業生產的高產菌種，實際上，商業生產的是兩個子囊菌，阿舒假囊酵母和棉阿舒囊霉。關于營養條件，最初都以葡萄糖為主；其次是蔗糖、麥芽糖及其他合適的碳源。當類脂用作碳源后，產量迅速增加。培養基中除少量葡萄糖外，在添加油脂與核黃素發酵消泡劑為碳源的場合，維生素B2產量猛增4倍，產生這種結果的原因，是由于緩慢地逐漸利用核黃素發酵消泡劑與碳源的結果，避免葡萄糖及其代謝產物對維生素B2生成的阻遏。以脂肪烴為碳源的研究也有所報道，曾以畢赤氏屬、假絲酵母屬、棒桿菌、假單胞菌屬和阿舒假囊酵母等進行了研究，到目前為止還沒有達到能同糖質原料匹敵的產量。有點值得注意的是：菌體內的累積和菌體外的泄漏量之比同以糖質為碳源的場合比較，菌體外的量較大。原因可能由于碳源不同，菌體細胞膜或細胞壁上的某些差別所致。采用葡萄糖和麥芽糖混合發酵（或流加葡萄糖），可以防止菌體迅速自溶。碳源多以玉米漿、明膠、魚粉、花生餅粉等有機氮為主。棉阿舒囊霉的基本培養基為玉米漿2.25%，工業蛋白胨3.5%，豆油4.5%；阿舒假囊酵母的基本配合是米糠油2.3%，玉米漿1.5%，骨膠2%，KH2PO40.1%，NaCl0.2%，CaCl20.1%，魚粉（或花生餅粉）0.3%。從以上配方可以看出，核黃素發酵的碳源必須豐富。曾經研究過很多促進核黃素生成的物質，表明有效的有酶解的骨膠原、酪素、油酸鈉、扁豆粉、米胚芽、米糠、蠶蛹、酵母和麥芽根。Fe³⁺對一些菌種如梭菌屬的某些種影響是明顯的，1mg/kgFe³⁺可引起75%的合成受抑制，則認為存在組成性的核黃素合成酶。阿舒假囊酵母是生長力很弱的菌，所以，需要特別注意提放發酵中雜菌的污染。為此，培養基應進行嚴格滅菌，但滅菌的時間不能過長，因為這樣會影響維生素B2的產量。種子培養基宜用蛋白胨、葡萄糖和玉米漿等易利用物質，使菌生長旺盛，接種后，在30℃下約培養36h，然后以約1%(0.75%-2%)的比例接入發酵培養基，進行通氣攪拌發酵，約20h后開始旺盛地生成維生素B2，約80h達到最高產量。采用減料配方及中問補料，以降低菌體濃度，并加強通氣量，降低罐溫，才能獲得高產核黃素。這是因為發酵罐生產時，往往因菌體濃度過大，通氣不足，熱量不易散出，罐溫上升很快，所以菌體很快自溶，pH迅速上升，核黃素生成量很低。棉阿舒囊霉膨大菌體是核黃素高產的生理指標，適宜的核黃素發酵消泡劑與通氣量能促進大量膨大菌體的形成，發酵后期使用核黃素發酵消泡劑與補油可形成第二代膨大體，進一步提高產量。除了使用霉菌的發酵生產，也可采用枯草桿菌生成D-核糖，再用半合成法進行轉化生成。核黃素的回收：固體發酵時一般在培養完成后，需在0.5kg的蒸氣壓力下加熱0.5h時進行滅菌，然后80-90℃烘干至含水量3%以下，這樣就可以進行粉碎和貯存。液體使用核黃素發酵消泡劑發酵得到的培養液，核黃素存在于菌絲和液體中，120℃加熱1h可釋放菌絲內被束縛的核黃素，并且溶解發酵液中析出的結晶，然后用離心等方法除去菌絲和不溶物，得到濃度在1-1.5mg／ml的維生素B2粗溶液。提取核黃素的方法，有重金屬鹽沉淀法、吸附法、還原法、抽出法、離子交換法等。通常采用還原和酸處理相結合的精制方法。本文參考《發酵微生物學》一書。