發(fā)酵培養(yǎng)基的pH值，對微生物生長具有非常明顯的影響，也是影響發(fā)酵過程中各種酶活的重要因素。pH值對微生物的生長繁殖和產(chǎn)物合成的影響有以下幾個方面：

①影響酶的活性，當(dāng)pH值抑制菌體中某些酶的活性時，會阻礙菌體的新陳代謝；

②影響微生物細(xì)胞膜所帶電荷的狀態(tài)，改變細(xì)胞膜的通透性，影響微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和代謝產(chǎn)物的排泄；

③影響培養(yǎng)基中某些組分的解離，進(jìn)而微生物對這些成分的吸收；

④pH值不同，往往引起菌體代謝過程的不同，使代謝產(chǎn)物的質(zhì)量和比例發(fā)生改變。

　　培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)的代謝，是引起pH值變化的主要原因，發(fā)酵液pH值的變化乃是菌體代謝的綜合效果。由于pH值不當(dāng)，可能嚴(yán)重影響菌體的生長和產(chǎn)物的合成，因此對微生物發(fā)酵來說有各自的最適生長pH值和最適pH值。各種不同的微生物，對pH值的要求不同。多數(shù)微生物生長都有最適pH值范圍及其變化的上下限：上限都在8.5左右，超過此上限，微生物將無法忍受而自溶；下限以酵母為*低(2.5)。但菌體內(nèi)的pH值一般認(rèn)為是中性附近。pH值對產(chǎn)物的合成有明顯的影響，因為菌體生長和產(chǎn)物合成都是酶反應(yīng)的結(jié)果，僅僅是酶的種類不同而已，因此代謝產(chǎn)物的合成也有自己最適的pH值范圍，如合成青霉素的最適pH值范圍為6.5～6.8。這兩種pH值的范圍對發(fā)酵控制來說都是很重要的參數(shù)。另外，pH值還會影響某些霉菌的形態(tài)。

　　一般認(rèn)為，細(xì)胞內(nèi)的H＋或OH－能影響酶蛋白的解離度和電荷情況，改變酶的結(jié)構(gòu)和功能，引起酶活性的改變。但培養(yǎng)基的H＋或OH－并不是直接作用在胞內(nèi)酶蛋白上，而是首先作用在胞外的弱酸(或弱堿)上，使之成為易于透過細(xì)胞膜的分子狀態(tài)的弱酸(或弱堿)，它們進(jìn)入細(xì)胞后，再行解離，產(chǎn)生H＋或OH－，改變胞內(nèi)原先存在的中性狀態(tài)，進(jìn)而影響酶的結(jié)構(gòu)和活性。所以培養(yǎng)基中H＋或OH－是通過間接作用來產(chǎn)生影響的。pH值還影響菌體對基質(zhì)的利用速率和細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，影響菌體的生長和產(chǎn)物的合成。Collnig等人發(fā)現(xiàn)產(chǎn)黃曲霉的細(xì)胞壁的厚度就隨pH值的增加而減小：其菌絲直徑在pH6.0時為2～3μm；pH7.4時為2～18μm，并呈膨脹酵母狀；pH值下降后菌絲形態(tài)又會恢復(fù)正常。pH值還影響菌體細(xì)胞膜的電荷狀況，引起膜透性發(fā)生改變，因而影響菌體對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和代謝產(chǎn)物的形成等。

　　如同溫度對發(fā)酵影響一樣，pH值對產(chǎn)物穩(wěn)定性也有影響。如在β-內(nèi)酰胺抗生素沙納霉素(thienamycin)的發(fā)酵中，考察pH值對產(chǎn)物生物合成的影響時，發(fā)現(xiàn)pH6.7～7.5之間，抗生素的產(chǎn)量相近，高于或低于這個范圍，合成就受到抑制。在這個pH值范圍內(nèi)，沙納霉素的穩(wěn)定性未受到嚴(yán)重影響，半衰期也無大的變化；但pH>7.5時，穩(wěn)定性下降，半衰期縮短，發(fā)酵單位也下降。青霉素在堿性條件下發(fā)酵單位低，也與青霉素的穩(wěn)定性有關(guān)。

　　由于pH值的高低對菌體生長和產(chǎn)物的合成產(chǎn)生明顯的影響，所以在工業(yè)發(fā)酵中，維持最適pH值已成為成敗的關(guān)鍵因素之一。