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發(fā)酵培養(yǎng)基pH值影響有哪些
閱讀：1651 發(fā)布時(shí)間：2022-3-23發(fā)酵培養(yǎng)基的pH值,，對(duì)微生物生長(zhǎng)具有非常明顯的影響，也是影響發(fā)酵過程中各種酶活的重要因素,。pH值對(duì)微生物的生長(zhǎng)繁殖和產(chǎn)物合成的影響有以下幾個(gè)方面：
①影響酶的活性,，當(dāng)pH值抑制菌體中某些酶的活性時(shí)，會(huì)阻礙菌體的新陳代謝,；
②影響微生物細(xì)胞膜所帶電荷的狀態(tài),，改變細(xì)胞膜的通透性，影響微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和代謝產(chǎn)物的排泄,；
③影響培養(yǎng)基中某些組分的解離,，進(jìn)而微生物對(duì)這些成分的吸收；
④pH值不同,，往往引起菌體代謝過程的不同,，使代謝產(chǎn)物的質(zhì)量和比例發(fā)生改變。
培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的代謝,，是引起pH值變化的主要原因,，發(fā)酵液pH值的變化乃是菌體代謝的綜合效果。由于pH值不當(dāng),，可能嚴(yán)重影響菌體的生長(zhǎng)和產(chǎn)物的合成,，因此對(duì)微生物發(fā)酵來說有各自的最適生長(zhǎng)pH值和最適pH值。各種不同的微生物,，對(duì)pH值的要求不同,。多數(shù)微生物生長(zhǎng)都有最適pH值范圍及其變化的上下限：上限都在8.5左右，超過此上限,，微生物將無法忍受而自溶,；下限以酵母為*低(2.5)。但菌體內(nèi)的pH值一般認(rèn)為是中性附近,。pH值對(duì)產(chǎn)物的合成有明顯的影響,，因?yàn)榫w生長(zhǎng)和產(chǎn)物合成都是酶反應(yīng)的結(jié)果,，僅僅是酶的種類不同而已，因此代謝產(chǎn)物的合成也有自己最適的pH值范圍,，如合成青霉素的最適pH值范圍為6.5～6.8,。這兩種pH值的范圍對(duì)發(fā)酵控制來說都是很重要的參數(shù)。另外,，pH值還會(huì)影響某些霉菌的形態(tài),。
一般認(rèn)為，細(xì)胞內(nèi)的H＋或OH－能影響酶蛋白的解離度和電荷情況,，改變酶的結(jié)構(gòu)和功能,，引起酶活性的改變。但培養(yǎng)基的H＋或OH－并不是直接作用在胞內(nèi)酶蛋白上,，而是首先作用在胞外的弱酸(或弱堿)上,，使之成為易于透過細(xì)胞膜的分子狀態(tài)的弱酸(或弱堿)，它們進(jìn)入細(xì)胞后,，再行解離,，產(chǎn)生H＋或OH－，改變胞內(nèi)原先存在的中性狀態(tài),，進(jìn)而影響酶的結(jié)構(gòu)和活性,。所以培養(yǎng)基中H＋或OH－是通過間接作用來產(chǎn)生影響的。pH值還影響菌體對(duì)基質(zhì)的利用速率和細(xì)胞的結(jié)構(gòu),，影響菌體的生長(zhǎng)和產(chǎn)物的合成,。Collnig等人發(fā)現(xiàn)產(chǎn)黃曲霉的細(xì)胞壁的厚度就隨pH值的增加而減小：其菌絲直徑在pH6.0時(shí)為2～3μm,；pH7.4時(shí)為2～18μm,，并呈膨脹酵母狀；pH值下降后菌絲形態(tài)又會(huì)恢復(fù)正常,。pH值還影響菌體細(xì)胞膜的電荷狀況,，引起膜透性發(fā)生改變，因而影響菌體對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和代謝產(chǎn)物的形成等,。
如同溫度對(duì)發(fā)酵影響一樣,，pH值對(duì)產(chǎn)物穩(wěn)定性也有影響。如在β-內(nèi)酰胺抗生素沙納霉素(thienamycin)的發(fā)酵中,，考察pH值對(duì)產(chǎn)物生物合成的影響時(shí),，發(fā)現(xiàn)pH6.7～7.5之間，抗生素的產(chǎn)量相近,，高于或低于這個(gè)范圍,，合成就受到抑制。在這個(gè)pH值范圍內(nèi),，沙納霉素的穩(wěn)定性未受到嚴(yán)重影響,，半衰期也無大的變化,；但pH>7.5時(shí)，穩(wěn)定性下降,，半衰期縮短,，發(fā)酵單位也下降。青霉素在堿性條件下發(fā)酵單位低,，也與青霉素的穩(wěn)定性有關(guān),。
由于pH值的高低對(duì)菌體生長(zhǎng)和產(chǎn)物的合成產(chǎn)生明顯的影響，所以在工業(yè)發(fā)酵中,，維持最適pH值已成為成敗的關(guān)鍵因素之一,。