溶解氧對發(fā)酵的影響分為兩方面：一是溶氧濃度影響與呼吸鏈有關(guān)的能量代謝，從而影響微生物生長；另一是氧直接參與產(chǎn)物合成。
（一）溶氧對微生物自身生長的影響
根據(jù)對氧的需求，微生物可分為專性好氧微生物、兼性好氧微生物和專性厭氧微生物。專性好氧微生物把氧作為最終電子受體，通過有氧呼吸獲取能量，如霉菌；進行此類微生物發(fā)酵時一般應(yīng)盡可能的提高溶解氧(DO)，以促進微生物生長，增大菌體量。兼性好氧微生物的生長不一定需要氧，但如果在培養(yǎng)中供給氧，則菌體生長更好，如酵母菌；典型如乙醇發(fā)酵，對溶DO的控制分兩個階段，初始提供高DO值進行菌體擴大培養(yǎng)，后期嚴格控制DO進行厭氧發(fā)酵。厭氧和微好氧微生物能耐受壞境中的氧，但它們的生長并不需要氧，這些微生物在發(fā)酵生產(chǎn)中應(yīng)用較少。而對于專性厭氧微生物，氧則可對其顯示毒性，如產(chǎn)甲烷桿菌，此時能否限制DO在一個較低值往往成為發(fā)酵成敗的關(guān)鍵。
溶解氧對微生物自身生長的影響體現(xiàn)在多個方面，其中對微生物酶的影響是不可忽略的重要因素。在過低溶氧條件下，TCA循環(huán)代謝流量減小，不足以平衡葡萄糖酵解速率，從而刺激了LDH的酶活，使代謝流轉(zhuǎn)向乳酸生成,造成乳酸積累；而過高溶氧，GDH酶活明顯降低，且TCA循環(huán)流量加大，生成大量CO2,造成碳源損失，兩種情況均不利于谷氨酸生成。
啤酒工業(yè)中，在啤酒的發(fā)酵階段，酵母的繁殖需要有足夠的氧氣，在除此之外的任何階段都應(yīng)極力避免氧的參與。啤酒發(fā)酵液總含氧量由酒體溶解氧和瓶頸空氣兩部分組成，一般情況下，啤酒中的含氧量超過2M時對生產(chǎn)就有明顯的危害。因為氧氣的存在會促使酵母采取有氧呼吸的代謝途徑，從而破壞乙醇發(fā)酵的厭氧代謝過程。但是，研究表明無氧條件下發(fā)酵生成的乙醇低于溶氧控制在1%-4%條件下生成的乙醇。這主要是由于無氧條件下的菌體量遠遠低于有氧條件下菌體量，而乙醇的生成與菌體量有很大的聯(lián)系。
類似微生物發(fā)酵的活性污泥法處理污水的過程中，DO的影響及控制也十分重要。曝氣池中氧氣不足和過量都會對微生物生存環(huán)境帶來不利影響。當氧氣不足時，一方面由于曝氣池中絲狀菌會大量繁殖，最終產(chǎn)生污泥膨脹；另一方面會降低細菌分解的效果，延長處理時間，甚至導(dǎo)致生物處理失效。而氧氣過量(即過量曝氣)則會由于絮凝劑遭到破壞而導(dǎo)致懸浮固體沉降性變差,同時使能耗過高。
（二）溶氧對發(fā)酵產(chǎn)物的影響
對于好氧發(fā)酵來說，溶解氧通常既是營養(yǎng)因素，又是環(huán)境因素。特別是對于具有一定氧化還原性質(zhì)的代謝產(chǎn)物的生產(chǎn)來說，DO的改變勢必會影響到菌株培養(yǎng)體系的氧化還原電位，同時也會對細胞生長和產(chǎn)物的形成產(chǎn)生影響。
在黃原膠發(fā)酵中，雖然發(fā)酵液中的溶氧濃度對菌體生長速率影響不大,但是對菌體濃度達到最大之后的菌體的穩(wěn)定期的長短及產(chǎn)品鎳質(zhì)量卻有著明顯的影響。
需氧微生物酶的活性對氧有著很強的依賴性。谷氨酸發(fā)酵中，高溶氧條件下乳酸脫氫酶(LDH)活性明顯比低溶氧條件下的LDH酶活要低，產(chǎn)酸中后期谷氨酸脫氫酶(GDH)的酶活下降很快，這可能是由于在高溶氧條件下，劇烈的通氣和攪拌加劇了菌體的死亡速度和發(fā)酵活性的衰減。
DO值的高低還會改變微生物代謝途徑，以致改變發(fā)酵環(huán)境甚至使目標產(chǎn)物發(fā)生偏離。研究表明，L-異亮氨酸的代謝流量與溶氧濃度有密切關(guān)系，可以通過控制不同時期的溶氧來改變發(fā)酵過程中的代謝流分布,從而改變Ile等氨基酸合成的代謝流量。當然不是，好氧微生物在生長階段需要溶氧多當然不是，好氧微生物在生長階段需要溶氧多