一、CO2對菌體生長和產物形成的影響
C02對菌體的生長有直接作用，碳水化合物的代謝及微生物的呼吸速率下降。大量實驗表明，C02對生產過程具有抑製作用。
C02會影響產黃青黴菌的形態。研究者將產黃青黴菌接種到溶解C02濃度不同的培養基中，發現菌絲形態發生變化。C02分壓0～8％時，菌絲主要是絲狀；C02分壓15％～22％，則膨脹，粗短的菌絲占優勢；C02為0．08X10SPa時，則出現球狀或酵母狀細胞，致使青黴素合成受阻，其比生產速率降低40％左右。
C02對細胞作用機製是怎樣的呢?二氧化碳及HCO3-都會影響細胞膜結構，它們分別作用於細胞膜的不同位點。C02主要作用在細胞膜的脂肪核心部位。HCO3-則影響磷脂，親水頭部帶電荷表麵及細胞膜表麵的蛋白質。當細胞膜的脂質相中C02濃度達臨界值時，使膜的流動性及表麵電荷密度發生變化，這將導致許多基質的膜運輸受阻，影響細胞膜的運輸效率，使細胞處於“麻醉”狀態，細胞生長受到抑製，形態發生了改變。
二、C02濃度的控製
C02在發酵液中的濃度變化不像溶氧那樣，沒有一定的規律。它的大小受到許多因素的影響，如菌體的呼吸強度、發酵液流變學特性、通氣攪拌程度和外界壓力大小等因素。設備規模大小也有影響，由於C02的溶解度隨壓力增加而增大，大發酵罐中的發酵液的靜壓可達1X105Pa以上，又處在正壓發酵，致使罐底部壓強可達1.5X105Pa。因此C02濃度增大，如不改變攪拌轉數，C02就不易排出，在罐底形成碳酸，進而影響菌體的呼吸和產物的合成。為了控製C02的影響，必須考慮C02在培養液中的溶解度、溫度和通氣情況。在發酵過程中，如遇到泡沫上升而引起“逃液”時，采用增加罐壓的方法來消泡。但這樣會增加C02的溶解度，對菌體生長是不利的。
C02濃度的控製應隨它對發酵的影響而定。如果C02對產物合成有抑製作用，則應設法降低其濃度；若有促進作用，則應提高其濃度。通氣和攪拌速率的大小，不但能調節發酵液中的溶解氧，還能調節C02的溶解度，在發酵罐中不斷通人空氣，既可保持溶解氧在臨界點以上，又可隨廢氣排出所產生的C02，使之低於能產生抑製作用的濃度。因而通氣攪拌也是控製C02濃度的一種方法，降低通氣量和攪拌速率，有利於增加C02在發酵液中的濃度；反之就會減小C02濃度。
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