酵工藝學復習

1、發(fā)酵工藝學概論復習1.發(fā)酵技術的概念和特點概念：發(fā)酵技術是利用微生物的生長和代謝生產各種有用生物、化學產品的技術現代發(fā)酵技術的特點：產品類型多、技術要求高、規(guī)模巨大、技術發(fā)展速度快2.相對于化學反應過程，微生物反應具有以下的優(yōu)點：1）反應在常溫、常壓下進行，對設備的要求較低。2）原料通常以糖蜜、淀粉等碳水化合物為主，價格相對低廉。3）反應以生命體的自動調節(jié)方式進行，能在單一反應器（發(fā)酵罐）內很容易地進行。4）生產過程相對安全，對人體危害小。5）通過對微生物的菌種改良，能夠利用原有設備使生產飛躍。3.發(fā)酵工業(yè)存在的問題（發(fā)酵過程存在的問題和缺陷）1）底物不可能完全轉化為目標產物，副產物的產生不可

2、避免，造成產物提取和精致的困難。2）微生物反應是活細胞的反應，菌體易發(fā)生變異和退化，微生物反應過程復雜，對發(fā)酵過程的控制相當困難。3）原料是農副產品，雖然價廉，但質量和價格波動較大。4）與化工過程相比，反應器的效率低。5）發(fā)酵廢水量大，并含較高的COD和BOD，需要進行處理。6）生產過程易受雜菌污染7）發(fā)酵過程的控制相當困難4. 發(fā)酵工業(yè)(技術)發(fā)展簡史 現代發(fā)酵工業(yè)以青霉素(penicillin)的大規(guī)模液體深層培養(yǎng)為標志。1928年Fleming發(fā)現了青霉素，1940年Florey和Chain成功制備青霉素并進行臨床實驗。5.發(fā)酵技術的應用 1）在醫(yī)藥行業(yè)的應用 能生產四種類型的產品 ：各

3、種抗生素，各種氨基酸、維生素、基因工程藥物希望能寫出幾種常用抗生素的名稱 ：抗細菌的抗生素：青霉素、頭孢菌素、紅霉素、鏈霉素、螺旋霉素、四環(huán)素、萬古霉素、鏈陽性菌素等抗真菌的抗生素：兩性霉素、灰黃霉素、制霉菌素、殺假絲菌素、多效霉素抗腫瘤抗生素：放線菌素，博來霉素，阿德里亞霉素，阿霉素，絲裂霉素 各種氨基酸：幾乎所有的氨基酸都可以由微生物發(fā)酵制備或由微生物產生的酶合成維生素：維生素B2、維生素C、維生素B12，麥角固醇（維生素D2的前體）基因工程藥物:干擾素(interferon)、生長激素、白細胞介素（interleukin)、表皮生長因子、促紅細胞生長素(erythopoietin, EP

4、O)、集落刺激因子(colony stimulating factor, CSF)、單克隆抗體(monoclonal antibodies, MAbs)2) 在化學工業(yè)中的應用 由發(fā)酵法生產的有機溶劑: 乙醇(ethanol)、丙酮(acetone)、丁醇(butanol)、二羥基丙酮(dihydroxyacetone)等 由發(fā)酵法生產的有機酸 : 乙酸(acetic acid)、丙酸(propionic acid)、乳酸(lactic acid)、丁酸(butyric acid)等3）在酶制劑行業(yè)的應用 寫出幾種工業(yè)酶制劑的名稱 : 淀粉酶、糖化酶、半乳糖苷酶、葡萄糖異構酶、纖維素酶等蛋白酶

5、：包括堿性蛋白酶、酸性蛋白酶、中性蛋白酶脂肪酶果膠酶青霉素酰化酶、青霉素擴環(huán)酶等醫(yī)藥工業(yè)、輕工業(yè)用酶2 微生物的代謝調節(jié)微生物代謝調節(jié)的生化基礎1）酶活性調節(jié)的生化基礎：別構效應（反饋抑制）2）酶合成調節(jié)的生化基礎：酶的誘導和阻遏微生物代謝調節(jié)的方式酶的誘導：酶誘導(enzyme induction)的定義生物與一種化學物質誘導物(inducer)相接觸的結果大大增加了酶的合成速率。或者說是在化學物質誘導物的作用下，微生物在轉錄的水平上提高酶的合成速率。安慰誘導物分解代謝物阻遏：微生物與容易同化的碳源相接觸，使有些酶合成速率相對降低的作用反饋調節(jié)：微生物細胞內分解代謝的酶通常由誘導作用和分解代

6、謝物的阻遏作用進行調節(jié)，而合成代謝的酶則通常由反饋調節(jié)作用進行調節(jié)反饋調節(jié)的類型反饋抑制(fedback inhibition)：生物合成途徑的最終代謝產物抑制該途徑的前面第一或第二個酶的催化活性反饋阻遏(fedback repression)：生物合成途徑的最終代謝產物極其衍生物在轉錄的水平上抑制該途徑的幾乎所有酶的生物合成反饋抑制和反饋阻遏的區(qū)別與聯系區(qū)別：反饋抑制是從酶水平上進行調節(jié)；反饋阻遏從轉錄水平上調節(jié)反饋阻遏作用的響應比較慢；反饋抑制的調節(jié)速率比較快反饋抑制的調節(jié)對象一般為別構酶，而反饋阻遏的調節(jié)對象則不一定反饋抑制一般調節(jié)某一代謝途徑前面第一或第二個酶的活性或某一分枝代謝途徑的

7、第一個酶；而反饋阻遏調節(jié)的為代謝途徑幾乎所有的酶聯系：兩者的作用相輔相成，聯合作用可以對微生物的代謝途徑進行效的調節(jié)二者所起的作用都是防止代謝產物的過度合成能荷的調節(jié)：能荷(energy charge, EG)反映細胞內的能量狀態(tài)，可用上式表示，顯然當細胞內的腺苷磷酸全為ATP時，細胞的能荷為1，當全為AMP時，細胞的能荷為0。在對數生長期大腸桿菌的能荷為0.8，在穩(wěn)定期逐漸降至0.5，當能荷低于0.5時細胞開始死亡分枝代謝途徑中的反饋抑制作用（了解其在發(fā)酵中的應用，及其簡圖）同工酶反饋調節(jié)同工酶(isoenzymes)的特異性調節(jié)催化同一反應但結構不同的幾種酶的總稱大腸桿菌天冬氨酸族氨基酸合

8、成途徑中的三種天冬氨酸激酶分別受賴氨酸、蘇氨酸和甲硫氨酸的反饋調節(jié)協同反饋調節(jié)協同(synergitic)反饋調節(jié)單個代謝終點產物對代謝途徑第一個酶的反饋抑制作用很小，多個終點產物協同作用則可以有效地反饋抑制酶的活性累積反饋調節(jié)累積(additive)反饋調節(jié)在分枝代謝產物合成途徑中，每一終點代謝產物能夠部分地抑制合成途徑的第一個酶，多種代謝產物多酶活性的反饋抑制具有累加的效果順序反饋調節(jié)順序反饋抑制在分枝合成代謝途徑中，代謝的終點產物不能直接反饋抑制第一個合成酶的活性，而是首先抑制分枝步驟的酶活性，使分枝點上中間代謝產物積累，然后分枝點上的代謝產物在抑制整個途徑第一個酶的活性聯合激活或抑制聯

9、合激活或抑制兩個合成代謝途徑的共同中間體的合成酶同時受到這兩個代謝途徑的中間產物或終點產物的激活或抑制分枝代謝途徑中的反饋阻遏作用終點代謝產物的反饋阻遏在微生物的合成代謝途徑中代謝的終點產物對該途徑多種合成酶均有反饋阻遏作用以天冬氨酸族氨基酸合成途徑的反饋調節(jié)為例不同微生物中調節(jié)機制的多樣性：同一種酶在不同的微生物中受不同的反饋抑制調節(jié)同一種酶的合成在不同的微生物中受不同誘導物的調節(jié)根據微生物代謝調節(jié)的基本原理提高初級代謝產物產量的方法初級代謝產物的概念初級代謝產物是微生物在生長過程中產生的為菌體生長所必須的小分子化合物，包括單糖氨基酸、核苷酸維生素以及用來合成這些物質的小分子物質與微生物的生

10、長過程耦聯一般為微生物的生長過程必須小分子物質初級代謝產物有：氨基酸、有機酸、單糖、糖酵解途徑(EM)的中間產物、三羧酸循環(huán)(Crebs cycle)的中間產物、磷酸戊糖旁路途徑(PP)的中間產物等提高初級代謝產物合成的主要方法： 減少抑制性和阻遏性的終點產物合成降低微生物對反饋作用的敏感程度減少其它分枝代謝途徑產物的合成避開固有的反饋調節(jié)、中間代謝產物的積累：簡單的代謝途徑 分枝代謝途徑、終點產物的積累：以谷氨酸棒桿菌發(fā)酵生產賴氨酸為例，與前面所講的大腸桿菌內天冬氨酸族氨基酸合成途徑的調節(jié)不同，在谷棒桿菌內只有一種天冬氨酸激酶，而且這中酶只受蘇氨酸和賴氨酸的協同反饋抑制調節(jié)除了阻斷高絲氨酸合

11、成途徑外，工業(yè)發(fā)酵中的賴氨酸產生菌還具有下列特點：解除賴氨酸對合成天冬氨酸激酶和天冬氨酸半醛脫氫酶的阻遏作用賴氨酸分枝的頭兩個酶不受賴氨酸的抑制和阻遏L-賴氨酸脫羧酶缺失、耐反饋作用的突變株的篩選1）抗代謝類似物突變株(mutants)的篩選原理：將與目標產物具有相似化學結構的類似物加入到培養(yǎng)基中，類似物可抑制和阻遏合成途徑的關鍵酶但不能被微生物利用，導致絕大多數微生物因缺少目標產物而死亡，只有對反饋抑制和反饋阻遏不敏感的突變株能繼續(xù)合成目標產物而存活。步驟：菌種誘變、抗代謝類似物的突變菌株的篩選對代謝類似物的要求：。與目標產物的化學結構相似，能夠選擇性地抑制和阻遏目標產物合成途徑中的關鍵酶，

12、不。能被微生物利用。能夠透過細胞膜有些細菌對多種代謝類似物不敏感，可以通過改變培養(yǎng)條件提高其敏感性2）營養(yǎng)缺陷型的篩選和回復突變首先誘變選育目標產物的營養(yǎng)缺陷型菌種然后以營養(yǎng)缺陷型為出發(fā)菌株誘變并選育回復突變株有些回復突變子具備抗反饋抑制和反饋阻遏的能力改變細胞的通透性1）增強細胞的通透性可以使代謝產物分泌到發(fā)酵液中，具有如下的作用：有利于代謝產物的后提取避免代謝產物在胞內大量積累而產生的抑制或阻遏作用避免代謝產物在胞內大量積累而產生的細胞毒性。谷氨酸的發(fā)酵生產用青霉素(penicillin)調節(jié)細胞的通透性青霉素是一種常用的抗生素，其作用機理是抑制細菌細胞壁的合成在對數生長期內加入青霉素能啟

13、動谷氨酸的分泌，使細胞內的谷氨酸的含量迅速下降到5mg/gDCW而不改變細胞的代謝活性控制生物素(biotin)的添加量調節(jié)細胞的通透性生物素是細菌脂肪酸合成中的重要輔酶，生物素缺乏可以改變細胞外殼的脂質成分，使細胞的通透性發(fā)生變化3 次級代謝產物的生物合成與調節(jié)微生物次級代謝產物的概念次級代謝產物(secondary metabolites)又稱次生代謝產物或分化代謝物，是由微生物在生長后期產生的，為菌體生長非必須但對產生菌的生存具有一定價值的，分子結構相對復雜的小分子化合物。小分子化合物在菌體生長后期產生對微生物的生長代謝無貢獻常為數種結構極相似的化合物群體其生物合成常與微生物的分化過程同

14、步 1）.次級代謝產物合成與初級代謝的關系次級代謝產物合成所需要的前體由初級代謝產物提供次級代謝產物合成所需要的能量由初級代謝過程提供次級代謝產物的合成一般受碳、氮分解代謝物的阻遏由初級代謝產物衍生次級代謝產物的途徑主要有以下幾種：葡萄糖碳架(carbon skeleton)摻入途徑莽草酸(shikimate)途徑與核苷(nucleotide)有關的途徑聚酮體(polyketide)和聚丙酸途徑由氨基酸(amino acid)衍生的 途徑甲羥戊酸(mevalonate)途徑其他復合途徑2）.次級代謝產物生物合成的調節(jié)方式酶的誘導有些次級代謝產物合成的關鍵酶(key enzymes)受分解代謝產

15、物的阻遏，同時，有些酶還受一些化合物(前體)的誘導色氨酸對生物堿合成酶的誘導作用蛋氨酸對頭孢菌素合成酶的誘導作用甘露聚糖對鏈霉素合成中a-D-甘露糖酶的誘導反饋調節(jié)青霉素的生物合成受賴氨酸的反饋抑制芳香族氨基酸反饋抑制殺假絲菌素的生物合成麥角生物堿的生物合成途徑中二甲烯丙基轉移酶受麥角堿的反饋抑制芳香族氨基酸為殺假絲菌素生物合成途徑的分枝途徑的終點產物，對早期共同途徑的一個酶具有反饋調節(jié)作用分解代謝物的調節(jié)能荷調節(jié)四環(huán)素、金霉素等的生物合成受能荷的調節(jié)胞內ATP含量高時抑制四環(huán)素和金霉素的生物合成能荷受培養(yǎng)基中的磷酸鹽含量、底物濃度等因素的影響4 酶生產的調節(jié)調節(jié)酶合成效率的主要因素誘導作用（

16、酶的誘導）微生物細胞內酶的合成通常要受到阻遏作用，需要加入誘導劑才能使酶能夠過量積累。組成型突變(constitutive mutation)：在含基質誘導物限制濃度下培養(yǎng)產生菌。用非誘導型基質培養(yǎng)產生菌，如用2-硝基苯-a-1-阿拉伯糖為底物可以獲得阻成型的b-半乳糖苷酶的產生菌。誘導物的類型：酶催化的底物(基質)、底物的結構類似物、產物、輔酶反饋阻遏酶催化反應的產物的阻遏作用氨基酸對蛋白酶的阻遏作用葡萄糖對淀粉酶或纖維素酶的阻遏作用磷酸鹽對核酸酶或堿性磷酸酯酶的阻遏作用酶催化的代謝途徑中終點產物的反饋阻遏銨根離子對蛋白酶、脲酶、核糖核酸酶的阻遏作用。解除酶生產過程中代謝終點產物阻遏作用的方

17、法加入某種代謝途徑的抑制劑，限制終點產物的積累在線分離某種代謝途徑的終點產物，如NH4+等篩選抗代謝終點產物類似物的突變株篩選某種代謝終點產物的營養(yǎng)缺陷型突變株分解代謝物阻遏作用二次生長現象(diauxie)分解代謝物阻遏作用的定義：當微生物在含快速利用的碳源(如葡萄糖)的培養(yǎng)基中生長時，會在轉錄的水平上抑制多種酶的合成。原因：降低細胞內cAMP的含量，使腺苷酸受體蛋白(CRP)的活性降低，從而降低合成這種酶的基因的轉錄活性分解代謝物與無活性的阻遏蛋白結合，使之變?yōu)榫哂谢钚缘淖瓒舻鞍?，降低基因的轉錄活性。基因劑量提高酶合成效率的方法提高酶合成效率主要有兩種方法提高單基因的轉錄和翻譯效率，如添加

18、誘導物、解除反饋阻遏作用、解除分解代謝物阻遏作用等提高細胞內該酶基因的劑量：通過基因工程的手段進行5 生產菌種的種類、來源和選育自然選育誘變選育雜交育種分子育種1）自然選育的概念、原理、步驟和特點概念：在生產過程中，不經過人工處理，利用菌種的自發(fā)突變(spontaneous mutation)而進行菌種篩選的過程稱為自然選育。步驟：特點：關鍵是要獲得純的菌落對于細菌，可以在新鮮肉湯中培養(yǎng)，避免細胞粘連在一起。對于放線菌和霉菌的孢子，則可采用玻璃株和石英砂打散后用濾紙或棉花過濾。2）誘變育種的概念、步驟、特點和應注意的問題概念：利用物理或化學誘變劑處理均勻分散的微生物細胞群，促進其突變率大幅度提

19、高，然后采用簡便、快捷和高效的篩選方法，從中挑選少數符合育種目的的突變株的過程。步驟： 選擇出發(fā)菌株制備菌懸液誘變劑量的選擇誘變劑量的選擇復合誘變劑初篩根據菌落的形態(tài)變化篩選根據特定產物的合成機理或菌種特性篩選，即所謂的理性化篩選。如篩選抗代謝類似物突變株、篩選營養(yǎng)缺陷型突變株、篩選抗生素的抗性菌株等復篩用與生產條件相似的培養(yǎng)基培養(yǎng)突變株，對突變株的生產能力進行驗證。3）幾種典型的誘變劑及其作用原理 紫外線 氮芥 亞硝酸 4）雜交育種放線菌的雜交原理霉菌的雜交原理5）原生質體融合原生質體以及原生質體融合的概念所謂原生質體融合(protoplast fusion)就是在高滲的條件下把兩個親本的細

20、胞通過酶解瓦解，得到原生質體，并在助融合劑如PEG的作用下使兩個親本的原生質體發(fā)生融合的過程。原生質體：在高滲溶液中出去細胞壁的細胞。6 培養(yǎng)基1）碳源定義以及常用碳源的名稱如葡萄糖、淀粉、乳糖等定義：“碳的來源”，是指經微生物吸收轉化后可以提供菌體碳元素的營養(yǎng)物質2）氮源 定義以及常用氮源的名稱如蛋白胨、黃豆餅粉、玉米漿、酵母抽提物等 定義：“氮的來源”，是指被微生物吸收轉化后可以提供組成菌體的氮元素的營養(yǎng)物質。3）碳氮比定義以及通常使用的范圍 碳氮比：培養(yǎng)基中元素C和元素N的比值，有時也以培養(yǎng)基中總糖含量與粗蛋白總含量的比值來表示。一般工業(yè)發(fā)酵培養(yǎng)基的碳氮比為100：0.5-2.0碳氮比適

21、中時有利于菌體生長，碳氮比過高或過低使有利于代謝產物的積累。如谷氨酸發(fā)酵中100:15-214）培養(yǎng)基中不同碳源的搭配5）培養(yǎng)基中不同氮源的搭配快速利用氮源與緩慢利用氮源的搭配快速利用氮源：無機銨鹽、氨基酸緩慢利用氮源：一些有機氮源如魚粉、黃豆餅粉等。6）前體定義以及青霉素、紅霉素等生物合成中使用的前體前體(precursor)：直接或經轉化后可以作為次級代謝產物的結構單元整合到次級代謝產物中，并促進次級代謝產物合成的小分子化合物。7）孢子培養(yǎng)基、種子培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基的用途和配制要點按用途分：斜面培養(yǎng)基(孢子培養(yǎng)基)主要用于菌種的固體培養(yǎng)工業(yè)上也常用大米、小米培養(yǎng)基來培養(yǎng)孢子(主要用于培養(yǎng)霉

22、菌的孢子)種子培養(yǎng)基用于發(fā)酵用種子的擴大培養(yǎng)營養(yǎng)應完全、豐富可以使菌體迅速生長最后一級種子培養(yǎng)基的成分應盡量接近發(fā)酵培養(yǎng)基發(fā)酵培養(yǎng)基菌體生長和產物合成兼顧有時需要加入產物合成所需的特定元素、前體和代謝調節(jié)劑可以采用補料方式分批加入培養(yǎng)基7 微生物反應器(發(fā)酵罐)1）發(fā)酵罐的分類按能量的輸入方式，發(fā)酵罐可以分為以下幾類內部機械攪拌型發(fā)酵罐（通用式發(fā)酵罐？）外部液體循環(huán)式發(fā)酵罐空氣噴射提升式發(fā)酵罐2）通用式發(fā)酵罐尺寸主要部件及其功能主要部件（功能沒有講清楚？）、罐體容器密封、隔離高徑比1.7-3、攪拌槳攪拌、使發(fā)酵液混合均勻打碎空氣氣泡、增加氣液接觸界面、加強氣液傳質使發(fā)酵液中的固性物料或菌體處于

23、懸浮狀態(tài)攪拌產生兩種流態(tài)：徑向液流和軸向翻動攪拌槳的類型平葉型彎葉型箭葉型、擋板全擋板條件：在發(fā)酵罐中加入合適的擋板使發(fā)酵罐在攪拌的狀態(tài)下完全不產生旋渦。、消沫槳:耙式消沫槳渦輪式消沫器、溫度控制裝置：蛇管和夾套、空氣分布器-環(huán)型、置于罐底、視鏡、管道與閥門進氣與排氣放料管道蒸汽管道取樣閥補料管道、電極(probe)，包括溫度、溶氧和pH電極8 種子的擴大培養(yǎng)1）實驗室種子的制備工藝工藝要點對于產孢子能力強的菌種，用扁瓶（茄子瓶）培養(yǎng)孢子，、茄子瓶：用于較大規(guī)模培養(yǎng)細菌或孢子的扁平的玻璃瓶對于細菌或酵母可用茄子瓶制備斜面對于厭氧菌可用三角瓶制備種子對于產孢子能力弱或不產孢子的絲狀微生物(包括鏈

24、霉菌和絲狀真菌)，用三角瓶制備液體種子2）生產車間種子的制備工藝種子罐級數的確定：菌種的生長性能發(fā)酵罐的容積其它一些特殊的因素，如阿維菌素的發(fā)酵只能采用二級發(fā)酵，用三級發(fā)酵時發(fā)酵水平低二級發(fā)酵三級發(fā)酵四級發(fā)酵接種齡(又稱為菌齡或種齡)：在種子罐中培養(yǎng)微生物的時間，一般是指從培養(yǎng)開始到移入下一級種子罐或發(fā)酵罐的培養(yǎng)時間接種量：接入種子液的體積與接種后培養(yǎng)液總體積的比例，通常以百分數表示3）發(fā)酵種子應滿足的要求4）控制種子質量的措施9 發(fā)酵過程控制1）發(fā)酵過程的代謝變化規(guī)律基本概念：概念從書上找菌體濃度(X, g/L):底物濃度(S, g/L)：產物濃度(P, g/L)：菌體對底物的得率因子(YX

25、/S)：菌體的生長速率和比生長速率生長速率(rX)：單位時間內菌體濃度的增加量比生長速率(m)：單位時間內單位菌體量所產生的菌體增加量DOOUR， CER和RQRQ為CO2的生成速率與O2消耗速率的比值OURCER底物消耗速率和比底物消耗速率產物生產速率和比產物生產速率2）分批發(fā)酵的代謝變化規(guī)律引起分批發(fā)酵后期菌體生長速度下降的原因底物消耗抑制性(inhibitive)代謝產物的積累微生物細胞之間的信號傳遞(quorum sensing)控制微生物群體的數量產物合成的類型以及各自特點生長關聯(耦聯)型產物的合成速率與菌體比生長速率成正比非生長關聯(耦聯)型產物的合成速率與菌體的量成正比3）補料

26、分批發(fā)酵補料分批發(fā)酵的優(yōu)點避免底物抑制避免積累代謝副產物，提高發(fā)酵效率消除快速利用碳源的分解代謝阻遏作用避免有害代謝產物的積累連續(xù)發(fā)酵定義: 以恒定的速度連續(xù)加入新鮮培養(yǎng)基到發(fā)酵罐，并以相同的速度放出含有產品的發(fā)酵液連續(xù)發(fā)酵的特點：通過調節(jié)培養(yǎng)基中底物濃度和流速，可以較方便地調節(jié)培養(yǎng)基中菌體濃度、底物濃度和產物濃度能維持培養(yǎng)基中底物濃度在較低的水平上可以得到較高的菌體濃度和產物濃度，提高設備利用率5）溫度對發(fā)酵的影響發(fā)酵熱的概念及其組成部分發(fā)酵熱的概念發(fā)酵過程中釋放出來的凈熱量溫度影響微生物發(fā)酵的途徑（溫度對代謝產物合成的影響？）通過調節(jié)酶反應速度調節(jié)代謝產物的合成改變發(fā)酵液的物理、化學性質間

27、接影響代謝產物的生物合成影響生物合成的方向金色鏈霉菌30C合成金霉素，在35C合成四環(huán)素最適溫度的選擇恒溫發(fā)酵：初級代謝產物菌體生長的最適溫度與產物合成的最適溫度差別小變溫發(fā)酵：菌體生長的最適溫度與產物合成的最適溫度差別大通常在次級代謝產物的發(fā)酵中應用6）DO對發(fā)酵的影響和控制DO的表示方法：氧氣飽和度的百分數臨界氧濃度：臨界氧濃度是指不顯著影響微生物生長或代謝產物合成的最低氧濃度。當發(fā)酵液中的溶解氧濃度低于臨界氧濃度時，菌體生長或產物的合成受到顯著影響控制發(fā)酵液中溶解氧濃度的目的和方法目的：盡量使溶解氧濃度高于臨界氧濃度方法：提高攪拌轉速提高通氣量用純氧代替空氣或采用富氧空氣進行通氣降低溫度控制底物濃度增加罐壓采用對溶解氧要求不高的菌種根據溶解氧濃度判斷異常發(fā)酵的情況發(fā)酵液中污染好氣性雜菌污染噬菌體發(fā)酸現象設備故障或操作事故引起的異常發(fā)酵：攪拌故障、補料速度過快、通氣異常引起發(fā)酵液pH變化的因素以及發(fā)酵過程中pH變化的一般規(guī)律引起發(fā)酵液pH值下降的因素：菌體快速利用碳源菌體利用生理酸性鹽菌體利用油脂引起發(fā)酵液pH值上升的因素、菌體快速利用氮源、菌