通氣和攪拌與培養物對營養物及氧的使用-生物顯微鏡
在生物反應器內，通氣和攪拌控制著混合(質量傳遞和熱量傳遞)，
它們有著密切的聯系，在普通的攪拌罐中很難將二者的作用區分開
。通氣和攪拌決定著培養物對營養物質及氧的利用，控制著代謝物
包括生物高分子、副產物和二氧化碳等從細胞中釋放的速率。在多
糖的合成過程中，發酵培養液變得很黏稠，表現出非牛頓特性(假
塑性)。對于絲狀菌，除了生物高分子的濃度升高外，生物量對發
酵液的流變性也有重要的影響。這些現象限制了生物反應器內的混
合，從而反過來也可改變培養物的形態。較高的攪拌和通氣可能會
使真菌菌絲斷裂，從而降低發酵液的黏度。另一方面，低的攪拌率
可以導致菌絲結球，使得熱／質傳人和傳出結球細胞都受到限制，
有些代謝物在結球細胞內可能會達到毒害程度。
劇烈地攪拌和通氣通常對多糖的合成有利，，提高攪拌速率不
但可以提高出芽短梗曲霉的葡聚糖合成產量，還可以提高高分子的
質量(高分子量)，同時可以影響培養物的形態，產生更多的酵母型
而非絲狀細胞，而前者似乎可以產生更多的葡聚糖。高的攪拌速率
可能導致葡聚糖的機械降解和細胞的損傷；但如果反應器內的剪切
力不夠大，只有低分子量的硬葡聚糖從細胞內釋放，較高分子量的
生物高分子仍附著在細胞的表面。證實在高攪拌速率下獲得的硬葡
聚糖的分子量較中等速率的要低，中等的攪拌速率和高的通氣可獲
得較大分子量的硬葡聚糖。這說明，高的攪拌速率對混合雖然很重
要，但它對培養物和產物的質量也有影響；而用較溫和的通氣方法
，能夠起到很好的混合作用，且不會破壞培養物和多糖分子的大小
。
