在微生物發酵生產工藝中,除考慮溫度、pH等以外,通氣攪拌是最為重要的。通氣攪拌影響下列幾個方面:
1.供氧條件對孢子形成的影響:例如,使用巨大芽孢桿菌嘌呤缺陷型某一菌株進行AICAR(s),孢子形成的程度對AICAR(s)積累量影響很大。
在孢子形成率超過40%的培養中,培養液泡沫多,使用山東消泡劑消除泡沫,使用耗糖緩慢,AICAR (s)的積累量明顯減少。因此,為了提高產率,。對孢子形成影響較大期間是培養后8-12h,假若這4h的供氧充足,使菌對氧的要求得到充分滿足時,就會在培養后期大量形成孢子。反之,如果限制此期間的供氧,就能抑制孢子形成??梢哉J為,在由營養細胞形成孢子的一系列反應中,包括有需能較多的反應步驟,存在于菌的對數生長期中,若該期間氧不足,就會造成ATP的產生不足,抑制孢子形成。
對AICAR (s)積累來說,在第8-12 h期間的供氧條件,以把菌的氧要求充足度(菌的呼吸速度/最大耗氧速度)控制在0.85-1.0為宜,孢子形成率約5%,AICAR(S)就會高產。
2.氧對核苷生產的影響:
肌苷生產菌枯草桿菌在溶解氧分壓為0.01Pa以下的供氧不足條件下,會引起山東消泡劑發酵轉換,轉而積累3-羥基丁酮、2,3-丁二醇及乳酸。在這樣的條件下,控制培養液電位比控制溶解氧分壓更為有效。應用山東消泡劑的培養液電位在-160 mV時,主要產物是3-羥基丁酮;在-190 mV時,主要產物為2,3-丁二醇;進一步把供氧限制在培養液電位為-220 mV時,則主要產物是乳酸。在這樣的條件下發酵,肌苷生產受顯著抑制。