阿維菌素發酵培養過程中對DO的影響因素分析

侯東偉

寧夏泰益欣生物科技有限公司 寧夏銀川 750205

阿維菌素是現代農業中最受歡迎的除蟲劑之一，其成分中既沒有抗菌性活性，也沒有抗真菌活性，但是其殺蟲效果非常好，有利于殺滅農作物中的螨蟲、昆蟲以及寄生蟲等。阿維菌素用來防治農作物中的蟲害，其具有非常特殊的殺蟲機制，這和其他殺蟲藥物沒有交叉耐藥性。阿維菌素是指一種大環內酯類抗生素，這種大環內酯類抗生素是白色或是淡黃色的結晶粉體，阿維菌素可以溶于甲醇、乙醇、丙酮和乙酸乙酯等各種有機溶劑，水中的溶解度極低，其經生物發酵培養、提取精制而得到。阿維菌素除蟲效益非常高，比如其對紅蜘蛛、螨類等除蟲效益非常高；其次，阿維菌素除蟲的安全性高，可以自然降解，不會損害農作物的品質，且這種除蟲劑對皮膚沒有刺激性影響，對益蟲危害較小；這種蟲劑用于農作物除蟲，作用效果持久，有效期長，還具有一定的活性，不容易產生抗藥性。此外，阿維菌素除蟲使用過程中，在自然環境中可以被光解，在土壤中也可以被微生物代謝分解，不會被植物根系吸收到植物內部，對環境損害小，有利于環境保護。

1 阿維菌素發酵培養過程分析

要重視阿維菌素發酵培養過程中原材料的選擇和控制，一般發酵罐運行360小時左右，要注意配料的把控。在阿維菌素發酵培養過程中，要根據染菌處理方式進行滅菌，還要重視在轉種前根據溶解氧的使用方式對溶解氧探頭標定溶解氧。

2 DO的影響因素的相關分析

一般阿維菌素發酵罐的溶解氧水平是非常高的，可以占70%以上的比例。這就說明阿維菌素發酵培養過程中發酵罐的溶解氧緩沖水平高。阿維菌素發酵過程中未發現溶解氧有大幅度改變[1]。阿維菌素發酵培養過程中的溶解氧的影響因素分析如下。

2.1 溶解氧和生物量生長有一定關系

在阿維菌素發酵培養過程中，生物量生長時溶解氧下降情況和生長時間有一定關系。在生物量生長的前半段時間，溶解氧會隨著菌濃的不斷擴大而不服下降，在這過程中，雖然通風也不斷增大，但是溶解氧值還是處于不斷下降的狀態的，一直到生物量生長造成后，溶解氧才開始不斷上升，這過程中菌絲體已經進入了生產期，這也體現了次級代謝的特殊性[2]。

2.2 開、關攪拌在不同時間影響溶解氧

在阿維菌素發酵培養過程中，一定時間后發酵罐就要開始攪拌，雖然風量未發生變化，但是其溶解氧大幅度的增長了，這說明在阿維素發酵培養過程中，開啟攪拌會讓大的氣泡被打碎，這會大幅度的增加溶解氧。而關閉或停止攪拌，則會讓溶解氧不斷下降。在中期溶解酶溶解的速度是比較緩慢的。在阿維菌素發酵培養過程中的后半段，會有一個緩慢增長的過渡時期。

2.3 發酵培養中發酵罐罐壓對溶解氧的相關影響

阿維菌素發酵培養過程中發酵罐的罐壓會增加溶解氧，阿維菌素發酵培養中的發酵罐的氧分壓增大了，風量減小了，但是溶解氧卻會不斷增長，這可能是因為和溶解氧測量的探頭有一定關系，不一定就是溶解氧在不斷增加。通常在阿維菌素發酵培養過程中，不會利用提高發酵罐壓的方法來促進溶解氧的增加，因為提高了發酵罐的罐壓對二氧化碳的影響遠大于對溶解氧的影響[3]。

2.4 發酵培養的后期溶解氧的變化

當前阿維菌素發酵培養的工藝通風一般都會依據溶解氧曲線判斷溶解氧的變化情況，當溶解氧達到90%以上時，說明阿維菌素發酵培養過程中菌絲體已經生長完成，進入了阿維菌素培養中的產素期，耗氧量較前階段會有所下降。另外，菌絲體雖然已經生長完成，但如果阿維菌素發酵培養實際過程中菌絲體干重生長標準會向后延遲。這時阿維菌素發酵培養中的菌絲體內的細胞物質依然會增加，比如多元醇、酯類等細胞會增加，進而會形成菌濃在不斷增加的表面現象。另外，當耗氧量不斷下降，且下降一定時間后，會完全進入產素期，產素期耗氧量會不斷減少，這有利于有效節省能耗，盡量降低風量，以免帶走的阿維菌素發酵液中的水分[4]。

3 結語

總之，在阿維菌素發酵培養過程中，要特別重視對溶解氧的控制，溶解氧的控制的重要性不言而喻。在阿維菌素發酵培養的前期，可引入菌種增加發酵培養基的營養，讓細胞進入相對快速的增長期。在快速增長期，溶解氧會受到菌體增加的影響，會隨著菌體增加而下降。在面對溶解氧處于臨界氧以下過程中對菌體呼吸的影響時，可以利用攪拌來將大空氣氣泡打成小氣泡，進而讓空氣和發酵液有效結合起來，進而不斷提高溶解氧值[5]。但要注意的是開攪拌容易攪碎菌絲，所以一般前期不應該開攪拌；重視加大通氣量，來有效增加溶解氧的量，在阿維菌素發酵培養過程的后期，要注意溶解氧達到最高點時，降低風量以及轉速，把溶解氧控制在30%內。