土壤中的溶解氧對(duì)植物根系的呼吸作用和土壤微生物的活動(dòng)影響深遠(yuǎn)，溶氧電極在土壤研究中也有用武之地?？蒲腥藛T將特制的溶氧電極插入土壤不同深度，能夠測(cè)量土壤中溶解氧的垂直分布情況。這些數(shù)據(jù)有助于了解土壤的通氣性，判斷土壤是否處于健康狀態(tài)。微基智慧科技(江蘇)有限公司 例如，在濕地土壤研究中，通過(guò)監(jiān)測(cè)溶解氧，可分析濕地生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的規(guī)律，為濕地保護(hù)和修復(fù)提供科學(xué)依據(jù)。微基智慧科技(江蘇)有限公司。溶解氧電極與質(zhì)譜聯(lián)用，可實(shí)現(xiàn)發(fā)酵尾氣中氧氣和二氧化碳的同步分析。廣州熒光淬滅溶解氧電極

谷氨酸棒桿菌在生物發(fā)酵產(chǎn)酶過(guò)程中對(duì)溶氧電極水平的具體需求和差異說(shuō)明。在 3L 發(fā)酵罐上系統(tǒng)研究溶氧水平對(duì)谷氨酸棒桿菌菌體生長(zhǎng)及新型生物絮凝劑 REA-11 合成的影響，提出生物絮凝劑 REA-11 合成的分階段供氧控制策略：發(fā)酵過(guò)程 0～16h 維持體積傳氧系數(shù) kLa 為 100h?1，16h 后降低 kLa 為 40h?1 至發(fā)酵結(jié)束，整個(gè)發(fā)酵過(guò)程通氣量保持在 1L?L?1?min?1。采用該分階段供氧控制策略，生物絮凝劑產(chǎn)量達(dá)到 900mg?L?1，發(fā)酵周期縮短到 30h，比恒定 kLa 為 40h?1 條件下的 REA-11 產(chǎn)量（549mg?L?1）提高了 64%，產(chǎn)率提高了 45%，生產(chǎn)強(qiáng)度也比 kLa 恒定為 40h?1、100h?1 和 200h?1 的分批發(fā)酵過(guò)程分別提高了 81.2%、120% 和 420%，實(shí)現(xiàn)了高細(xì)胞生長(zhǎng)速率和高產(chǎn)物產(chǎn)率的統(tǒng)一。綜上所述，不同種類(lèi)的微生物在生物發(fā)酵產(chǎn)酶過(guò)程中對(duì)溶氧水平的需求差異較大。這些差異主要體現(xiàn)在不同的微生物對(duì)攪拌轉(zhuǎn)速、通氣量、溫度、pH 等因素的要求不同，且溶氧水平的變化會(huì)對(duì)菌體生長(zhǎng)和產(chǎn)物產(chǎn)量產(chǎn)生較大影響。因此，在生物發(fā)酵過(guò)程中，需要根據(jù)不同的微生物種類(lèi)和發(fā)酵目的，優(yōu)化溶氧控制條件，以提高發(fā)酵效率和產(chǎn)物產(chǎn)量。江蘇高壽命溶氧電極供應(yīng)溶液電導(dǎo)率過(guò)低會(huì)增加溶氧電極內(nèi)阻，需確保電解液離子強(qiáng)度穩(wěn)定。

溶氧電極（溶氧水平對(duì)生物發(fā)酵產(chǎn)酶效率影響）：溶氧水平的監(jiān)測(cè)和控制對(duì)于提高生物發(fā)酵產(chǎn)酶效率至關(guān)重要。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溶氧水平，可以及時(shí)調(diào)整通氣量、攪拌轉(zhuǎn)速等參數(shù)，以保持適宜的溶氧水平。同時(shí)，還可以采用一些先進(jìn)的控制技術(shù)，如模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)溶氧水平的精確控制。這樣可以提高產(chǎn)酶效率，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)的穩(wěn)定性和可靠性。溶氧水平對(duì)生物發(fā)酵產(chǎn)酶效率的影響還可能與發(fā)酵時(shí)間有關(guān)。在發(fā)酵過(guò)程的不同階段，微生物對(duì)溶氧的需求可能會(huì)發(fā)生變化。例如，在發(fā)酵初期，微生物生長(zhǎng)迅速，對(duì)氧氣的需求較高；而在發(fā)酵后期，微生物的生長(zhǎng)速度減緩，對(duì)氧氣的需求可能會(huì)降低。因此，需要根據(jù)發(fā)酵時(shí)間的變化，動(dòng)態(tài)調(diào)整溶氧水平，以滿足微生物在不同階段的需求。不同的碳源和氮源也可能會(huì)影響溶氧水平對(duì)生物發(fā)酵產(chǎn)酶效率的影響。例如，某些碳源和氮源可能會(huì)影響微生物的代謝活動(dòng)，從而改變微生物對(duì)溶氧的需求。在選擇碳源和氮源時(shí)，需要考慮它們對(duì)溶氧水平的影響，以及它們與溶氧水平的相互作用。同時(shí)，還可以通過(guò)優(yōu)化碳源和氮源的比例，來(lái)提高溶氧水平對(duì)產(chǎn)酶效率的影響。

溶氧電極——溶氧對(duì)生物發(fā)酵產(chǎn)類(lèi)胡蘿卜素影響案列：1、典型案例?紅酵母（Rhodotorulaglutinis）DO維持在30%時(shí)，β-胡蘿卜素產(chǎn)量較10%DO提高2-3倍。（1）三孢布拉霉（Blakesleatrispora）兩階段控制：0-24hDO=50%24-120hDO=20%β-胡蘿卜素產(chǎn)量達(dá)1.5g/L。（2）雨生紅球藻（Haematococcuspluvialis）低氧DO<10%誘導(dǎo)蝦青素積累，但需結(jié)合高光強(qiáng)脅迫。二、挑戰(zhàn)與未來(lái)方向：（1）動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)：在線DO傳感器與代謝通量分析結(jié)合，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)控。（2）合成生物學(xué)：構(gòu)建氧不敏感菌株或人工?氧響應(yīng)途徑。（3）節(jié)能優(yōu)化：開(kāi)發(fā)低能耗曝氣系統(tǒng)（如微氣泡曝氣）通過(guò)調(diào)控溶解氧，可提高類(lèi)胡蘿卜素的發(fā)酵產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)性，但需結(jié)合菌種特性、工藝參數(shù)及成本進(jìn)行綜合優(yōu)化。通過(guò)溶解氧電極的歷史數(shù)據(jù)對(duì)比，可評(píng)估不同批次發(fā)酵的工藝穩(wěn)定性和重現(xiàn)性。

溶氧電極與微生物燃料電池結(jié)合有助于研究微生物群落，1、利用電化學(xué)和微生物學(xué)工具（如 Illumina 測(cè)序、共聚焦顯微鏡和生物膜冷凍切片）結(jié)合溶氧電極，可以探索 MFC 中陽(yáng)極和陰極生物膜的微生物群落。例如，在不同 DO 條件下的 MFC 中，陰極電極的優(yōu)勢(shì)菌屬會(huì)發(fā)生變化。在研究中發(fā)現(xiàn)，陰極電極的優(yōu)勢(shì)菌屬?gòu)?Pirellula 變?yōu)?Thermomonas，直至變?yōu)?Azospira。2、在 A-MFC 的生物陰極中，存在硫還原細(xì)菌（Desulfuromonas）和紫色非硫細(xì)菌，這表明硫化合物的循環(huán)可以穿梭電子，維持氧氣作為終端電子受體的還原。在 P-MFC 的生物陰極中，光合培養(yǎng)物提供了高 DO 水平，維持了好氧微生物群落，Halomonas、Pseudomonas 和其他微需氧菌屬達(dá)到總 OTUs 的 50% 以上數(shù)據(jù)波動(dòng)大時(shí)，排查是否存在電磁干擾、攪拌不均勻或氣泡干擾。江蘇高壽命溶氧電極供應(yīng)

測(cè)量粘稠樣品后，溶氧電極需及時(shí)清洗，防止污染物堵塞膜孔。廣州熒光淬滅溶解氧電極

在微生物工程和生物技術(shù)領(lǐng)域，溶氧電極有益于提實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理。光學(xué)溶氧電極配套的軟件具有數(shù)字化管理功能，在發(fā)酵過(guò)程中具有代替?zhèn)鹘y(tǒng)極譜氧電極的巨大潛力。通過(guò)數(shù)字化管理，可以實(shí)時(shí)記錄和分析溶氧數(shù)據(jù)，為生產(chǎn)工藝的優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。同時(shí)，數(shù)字化管理還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。綜上所述，溶氧電極在微生物工程和生物技術(shù)領(lǐng)域?yàn)閮?yōu)化生產(chǎn)工藝提供了多方面的支持，包括提供準(zhǔn)確的溶氧監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、輔助工藝參數(shù)調(diào)整和實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理等。這些支持有助于提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本，推動(dòng)微生物工程和生物技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展。廣州熒光淬滅溶解氧電極