呼吸臨界氧濃度
| 呼吸臨界氧濃度 |
呼吸臨界氧濃度在微生物發酵過程中，當溶解氧濃度較低時，呼吸強度隨溶解氧濃度的增加而增加。當溶解氧濃度達到某一值後，呼吸強度不再隨溶解氧濃度的增加而變化，此時的溶解氧濃度稱為呼吸臨界氧濃度（Respiratory critical oxygen concentration），以C臨界表示。
目錄
簡介
細胞內物質代謝同時伴隨着能量代謝，二者相輔相成。而氧是生物體能量代謝不可缺少的重要物質。生物細胞外表面均有細胞壁或細胞膜，氧分子需先溶於水，而後透過細胞壁或細胞膜進入細胞內。細胞膜是具有生理特徵的半透膜，其可逆濃度梯度吸收營養物質而累積於細胞內，使細胞內濃度遠高於細胞外。但水、氧及CO2等進出細胞過程是一種簡單滲透作用，它們可以自由透過細胞的微孔，故氧分子在細胞內外傳遞動力是細胞膜內外溶解氧的濃度差。當細胞外溶氧濃度很低時，則難以滿足細胞對氧的需求，因之勢必影響細胞的物質代謝與能量代謝。
評價
不同菌種對溶解氧濃度的需求是不同的，有一個適宜的範圍，不是越高越好。必須通過試驗確定臨界氧濃度和最適氧濃度，並在發酵中維持最適氧濃度。氨基酸發酵中，對溶解氧需求有三類不同情況。對於Glu、Arg、Pro三種氨基酸，供氧充足的條件，產量最大，供氧不足，積累大量有機酸，產量嚴重受限；對於Ile、Lys、Thr三種氨基酸，對供氧量不敏感，供氧充足可得最高產量，但供氧受限時產量影響不明顯；對於Leu、Val、Phe三種氨基酸，供氧充足，產物合成受限；只有在供氧受限、細胞呼吸受限才獲得最大產量。這與合成代謝途徑有關，如果產生NADH2越多，呼吸鏈需要氧越多，此時必須多供氧。溶解氧濃度由供氧和需氧兩方面所決定，使之需氧不超過設備的供氧能力。溶解氧水平決定了培養液中溶解態氧的濃度，保持一個合適的溶解氧水平對保證菌體生長和生產過程是很重要的。[1]