Trong quá trình sinh trƣởng, 4 chủng VSV nghiên cứu có nhu cầu sử dụng ôxy khác nhau, từ kỵ khí đến hiếu khí bắt buộc. Xạ khuẩn S. griseosporeus là vi khuẩn hiếu khí bắt buộc nên rất cần cung cấp ôxy cho quá trình phát triển; B. subtilis không sinh trƣởng trong môi trƣờng chứa glucoza ở điều kiện hiếu khí, nhƣng có thể chuyển hoá glucoza và nhiều loại đƣờng, tinh bột trong điều kiện kỵ khí; B. licheniformis sinh trƣởng dễ trong điều kiện kỵ khí và L. plantarum là vi khuẩnkỵ khí hoặc hiếu khí tuỳ tiện (không bắt buộc), không cần nhiều ôxy cho sinh trƣởng. Nuôi cấy các chủng trong điều kiện phù hợp, đánh giá nhu cầu ôxy trong quá trình lên men thông qua mối quan hệ giữa khả năng sinh trƣởng của các chủng và lƣợng không khí cấp vào.
Bảng 3.26. Ảnh hƣởng của lƣợng cấp khí đến sinh khối của các chủng vi sinh vật nghiên cứu
Chủng VSV Mật độ tế bào (x 10
7 CFU/ml) tại các độ cấp khí khác nhau
0,3* 0,4* 0,5* 0,6* 0,7*
XK112 2,34 480 580 610 560
B20 360 420 340 120 66
B15 4,2 380 460 420 340
LH19 480 360 100 54 22
122
Bảng 3.26 cho thấy: khi lƣợng khí cung cấp trong quá trình lên men là 0,3 dm3 không khí/lít môi trƣờng/phút, thì khả năng phát triển của 2 chủng XK112, B15 đều ở mức thấp nhất (đạt 107 CFU/ml). Khi tăng lƣợng khí cấp vào thì khả năng sinh trƣởng của 2 chủng này đều tăng nhanh chóng (đạt mức >109 CFU/ml).
Chủng xạ khuẩn XK112 sinh trƣởng tốt nhất ở mức cấp khí 0,6 dm3 không khí/lít môi trƣờng/phút (đạt 6,1 x 109 CFU/ml); chủng vi khuẩn B15 sinh trƣởng tốt nhất (đạt 4,6 x 109 CFU/ml) ở mức cấp khí 0,5 dm3 không khí/lít môi trƣờng/phút. Chủng B20 đạt mật độ tế bào >109 CFU/ml và tƣơng đƣơng nhau ở cả 3 mức cấp khí từ 0,3 đến 0,5 và giảm dần ở mức ≥ 0,6 dm3 không khí/lít môi trƣờng/phút. Sinh trƣởng tốt nhất (4,2 x 109 CFU/ml) ở nồng độ cấp khí 0,4 dm3 không khí/lít môi trƣờng/phút. Khả năng sinh trƣởng của chủng LH19 đạt mức tốt nhất (4,8 x 109CFU/ml) ở nồng độ cấp khí 0,3 dm3 không khí/lít môi trƣờng/phút và có xu hƣớng giảm liên tục khi lƣợng không khí đƣa vào ≥ 0,4 dm3 không khí/lít môi trƣờng/phút. Nhu cầu cung cấp oxy của XK112 và B15 là 0,5-0,6 dm3 không khí/lít môi trƣờng/phút, cao hơn so với nhu cầu của chủng B20 (0,3-0,4 dm3 không khí/lít môi trƣờng/phút). Riêng chủng LH19 có nhu cầu ôxy thấp nhất, có thể lên men tĩnh hoặc khuấy nhẹ (≤0,3dm3 không khí/lít môi trƣờng/phút).