阿维菌素发酵培养过程中对DO的影响因素分析

侯东伟

宁夏泰益欣生物科技有限公司 宁夏银川 750205

阿维菌素是现代农业中最受欢迎的除虫剂之一，其成分中既没有抗菌性活性，也没有抗真菌活性，但是其杀虫效果非常好，有利于杀灭农作物中的螨虫、昆虫以及寄生虫等。阿维菌素用来防治农作物中的虫害，其具有非常特殊的杀虫机制，这和其他杀虫药物没有交叉耐药性。阿维菌素是指一种大环内酯类抗生素，这种大环内酯类抗生素是白色或是淡黄色的结晶粉体，阿维菌素可以溶于甲醇、乙醇、丙酮和乙酸乙酯等各种有机溶剂，水中的溶解度极低，其经生物发酵培养、提取精制而得到。阿维菌素除虫效益非常高，比如其对红蜘蛛、螨类等除虫效益非常高；其次，阿维菌素除虫的安全性高，可以自然降解，不会损害农作物的品质，且这种除虫剂对皮肤没有刺激性影响，对益虫危害较小；这种虫剂用于农作物除虫，作用效果持久，有效期长，还具有一定的活性，不容易产生抗药性。此外，阿维菌素除虫使用过程中，在自然环境中可以被光解，在土壤中也可以被微生物代谢分解，不会被植物根系吸收到植物内部，对环境损害小，有利于环境保护。

1 阿维菌素发酵培养过程分析

要重视阿维菌素发酵培养过程中原材料的选择和控制，一般发酵罐运行360小时左右，要注意配料的把控。在阿维菌素发酵培养过程中，要根据染菌处理方式进行灭菌，还要重视在转种前根据溶解氧的使用方式对溶解氧探头标定溶解氧。

2 DO的影响因素的相关分析

一般阿维菌素发酵罐的溶解氧水平是非常高的，可以占70%以上的比例。这就说明阿维菌素发酵培养过程中发酵罐的溶解氧缓冲水平高。阿维菌素发酵过程中未发现溶解氧有大幅度改变[1]。阿维菌素发酵培养过程中的溶解氧的影响因素分析如下。

2.1 溶解氧和生物量生长有一定关系

在阿维菌素发酵培养过程中，生物量生长时溶解氧下降情况和生长时间有一定关系。在生物量生长的前半段时间，溶解氧会随着菌浓的不断扩大而不服下降，在这过程中，虽然通风也不断增大，但是溶解氧值还是处于不断下降的状态的，一直到生物量生长造成后，溶解氧才开始不断上升，这过程中菌丝体已经进入了生产期，这也体现了次级代谢的特殊性[2]。

2.2 开、关搅拌在不同时间影响溶解氧

在阿维菌素发酵培养过程中，一定时间后发酵罐就要开始搅拌，虽然风量未发生变化，但是其溶解氧大幅度的增长了，这说明在阿维素发酵培养过程中，开启搅拌会让大的气泡被打碎，这会大幅度的增加溶解氧。而关闭或停止搅拌，则会让溶解氧不断下降。在中期溶解酶溶解的速度是比较缓慢的。在阿维菌素发酵培养过程中的后半段，会有一个缓慢增长的过渡时期。

2.3 发酵培养中发酵罐罐压对溶解氧的相关影响

阿维菌素发酵培养过程中发酵罐的罐压会增加溶解氧，阿维菌素发酵培养中的发酵罐的氧分压增大了，风量减小了，但是溶解氧却会不断增长，这可能是因为和溶解氧测量的探头有一定关系，不一定就是溶解氧在不断增加。通常在阿维菌素发酵培养过程中，不会利用提高发酵罐压的方法来促进溶解氧的增加，因为提高了发酵罐的罐压对二氧化碳的影响远大于对溶解氧的影响[3]。

2.4 发酵培养的后期溶解氧的变化

当前阿维菌素发酵培养的工艺通风一般都会依据溶解氧曲线判断溶解氧的变化情况，当溶解氧达到90%以上时，说明阿维菌素发酵培养过程中菌丝体已经生长完成，进入了阿维菌素培养中的产素期，耗氧量较前阶段会有所下降。另外，菌丝体虽然已经生长完成，但如果阿维菌素发酵培养实际过程中菌丝体干重生长标准会向后延迟。这时阿维菌素发酵培养中的菌丝体内的细胞物质依然会增加，比如多元醇、酯类等细胞会增加，进而会形成菌浓在不断增加的表面现象。另外，当耗氧量不断下降，且下降一定时间后，会完全进入产素期，产素期耗氧量会不断减少，这有利于有效节省能耗，尽量降低风量，以免带走的阿维菌素发酵液中的水分[4]。

3 结语

总之，在阿维菌素发酵培养过程中，要特别重视对溶解氧的控制，溶解氧的控制的重要性不言而喻。在阿维菌素发酵培养的前期，可引入菌种增加发酵培养基的营养，让细胞进入相对快速的增长期。在快速增长期，溶解氧会受到菌体增加的影响，会随着菌体增加而下降。在面对溶解氧处于临界氧以下过程中对菌体呼吸的影响时，可以利用搅拌来将大空气气泡打成小气泡，进而让空气和发酵液有效结合起来，进而不断提高溶解氧值[5]。但要注意的是开搅拌容易搅碎菌丝，所以一般前期不应该开搅拌；重视加大通气量，来有效增加溶解氧的量，在阿维菌素发酵培养过程的后期，要注意溶解氧达到最高点时，降低风量以及转速，把溶解氧控制在30%内。