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作为绿色食品生产重要保证物资的生物农药更符合环保、健康、可持续发展的理念,苏云金芽孢杆菌(Bt)是世界上应用最为广泛的生物农药之一。液体发酵是目前Bt杀虫剂大规模生产中的主要发酵方式,但其存在能耗高,生产效率低、后处理复杂的缺点,固态发酵生产Bt生物农药回收工艺简单,对环境友好。但目前生物农药的市场份额比较小,原因之一是生产成本高于化学农药。为了降低生物农药生产成本,本课题建立了一种替代传统的空压机鼓风的固态发酵方法,利用氧缓释剂,将其投入到固态培养基中,发酵过程中直接在菌体周围进行放氧,且放氧过程缓慢,持续,剪切力小,不会对菌体造成物理伤害。
建立了氧缓释剂的制备方法。确定了CaO2粉末和FePO4粉末的最佳质量比,选择了30,35℃的放氧温度,以及检测了相应温度下的pH值。
优化了Bt种子液摇瓶培养方法。确立种子的活化时间为10小时,最佳接种量为15%,最佳pH值为7.5。
建立了免通风缓释氧Bt固态发酵方法。确定最佳初始pH为7,最佳发酵温度为30℃,释氧剂的单包剂量为1g时发酵产物的芽孢数最高,每批发酵氧缓释剂的最佳用量为100包,发酵时间优化为46h,最佳的初始含水量优化为60%,最佳接种量为700mL种子液/0.8kg固体培养基。五次平行实验表明,该方法平均产率为87.9%,其SRD为0.012,平均芽孢含量为4.16×1010个/克(干重),其SRD为0.138。该方法稳定性好、可操作性强、可以替代机械通风实施Bt生物农药的固态发酵,具有很高的应用前景。