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　　在发酵生产中，除培养基成分及其浓度外，只有环境条件能够被直接调控，发酵过程中的温度、pH值、溶解氧等环境变量都能够对微生物的繁殖、代谢活动造成影响。

　　通过调整控制培养条件，为微生物创造适宜的环境，是提高发酵产物产量、质量的重要手段。

　　pH值是确保微生物正常繁殖、代谢的重要参数，最佳初始pH值对不同种类微生物发酵后目的产物的产量及质量影响较大，其主要原因在于：

　　（1）pH值影响微生物细胞原生质膜的电荷，进而影响微生物的生长和新陈代谢的正常进行；

　　（2）pH值直接影响微生物细胞内的酶活性，从而影响微生物的生长繁殖和新陈代谢；

　　（3）pH值影响培养基中某些重要的营养物质和中间代谢产物的解离，从而影响微生物对这些物质的吸收和利用。

　　常亚飞等在对苏云金芽孢杆菌（Bacillusthuringiensis）的研究中发现其芽孢萌发率在pH7.0时最高，当pH值过小（小于6.5）或过大（大于8.0）时，萌发率显著降低，仅为40%；

　　此外，如果培养基pH值不合适，还会对毒素产量造成影响，甚至完全不产生伴胞晶体毒素。

　　黄明媛在对生防菌株YB6的研究中发现，在初始pH9.0的碱性环境下，菌株发酵产物对番茄青枯病原菌的抑菌活性最强。

　　种龄即接入的种子液中目标微生物所处的生长时期，一般来说，种子液的种龄以多数微生物菌体处于生命力旺盛的对数生长中后期为宜。

　　将种龄适宜的优质种子液以合适的接种量接入发酵培养基后，可以使目标微生物快速进入对数生长期，缩短发酵周期，提高产物质量。

　　若种龄过短或过长，就会造成发酵周期延长，菌体活力降低，甚至引起菌体过早衰老、自溶。

　　若接种量过大，培养基消耗加快，菌体快速进入稳定和衰亡期，对于收获发酵产物如苏云金素、青霉素等发酵过程的影响较大。

　　若接种量过小，造成菌体细胞生长量小，延滞到达对数生长期的时间、延长发酵时间，对于一些酶产物的生成也会造成不利影响。

　　国内学者朱秀清等通过试验发现，以4%的接种量向豆粕中接入高温豆粕菌种进行发酵时，豆粕的水解度最高。

　　间接效应包括影响溶质分子的溶解性、离子的运输和扩散、细胞膜的渗透压及表面张力等。

　　高温会使微生物细胞内的蛋白质发生变性或凝固，同时还破坏了微生物细胞内的酶活性，从而杀死微生物；而低温又会AG九游会官网抑制微生物的生长。

　　研究表明，用于植物病害防治的普城沙雷氏菌(Serratiaplymuthica)在一定温度范围内，生长速率随温度的升高而加快，同时最大菌液浓度也随温度升高而增大，但温度过高会抑制沙雷氏菌的生长，最终在优化过程中以28℃为最适发酵温度。

　　在另外一些微生物的培养过程中，各个发酵阶段的最适温度也不同，例如在青霉素的发酵过程中，如果按照最初5h 30℃、6~35h 25℃、36~85h 20℃，最后40h再升到25℃的方式来控制各阶段的发酵温度，可使发酵后青霉素产量比25℃恒温培养提高10.7%。

　　溶氧是发酵中的另一重要因素，好氧的液体发酵中通常需要供给大量的空气才能满足微生物对溶氧的需求。

　　在发酵过程中，由于菌体密度高，发酵过程摄氧量大，摇瓶条件下一般采用降低装液量、增加转速，发酵罐条件下一般采用增大搅拌转速和增加空气流量来达到增加溶氧量的目的。

　　叶AG九游会官网云峰等指出装液量对枯草芽孢杆菌B47产抗菌物质影响最大，且具有负效应，即装液量越少，菌株产生的抗菌物质越多。

　　Mohamed等对球形芽孢杆菌(Bacillussphaerlcus)芽孢形成与溶解氧的关系进行研究，发现溶解氧浓度在一定范围内与芽孢形成量呈正相关，溶解氧浓度过高时，反而会造成产孢量下降。推测其原因可能是在对数生长期和芽孢形成期，充足的通气量使得发酵培养基中的溶氧水平升高，从而有利于芽孢的产生；但通气量过大导致出现溶解氧过量时，菌体自溶现象的出现反而使芽孢数下降。

　　来源：江门市农业科学研究所，南京农业大学植物保护学院/江苏省生物源农药工程中心,作者丨张文芝， 郭坚华，转载请注明来源。封面图来源：创客贴

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