产激活蛋白极细链格孢菌发酵工艺优化和中试生产技术

来源 :中国农业科学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chunmin1986
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极细链格孢(Alternariatenuissima)JH505菌株能产生诱导多种植物产生系统抗性的植物激活蛋白,该蛋白粗提液对黄瓜、番茄、水稻、烟草和白菜均有理想的促进生长和诱抗效果,并且对环境安全、不会引起植物的抗性,是一种具有广泛开发前景的新型生物农药。为了进一步提高极细链格孢菌植物激活蛋白产量,本文根据极细链格孢JH505的营养需求,通过不同营养组合和多因子试验分析,对该菌的培养基和培养条件进行了改进和优化,并进行了15L,100L和6吨发酵罐的逐级放大试验,获得了理想的激活蛋白产量,该研究为今后激发子农药的规模化生产奠定了基础,主要研究结果如下: 1、通过极细链格孢菌发酵生长曲线试验,孢子形态、萌发以及菌丝体生长形态的观察,了解了供试菌的生长周期和形态特征,为以后发酵试验奠定了生物学基础。 2、研究了不同培养基和发酵时间激活蛋白和菌丝干重的相互关系,确定以菌丝干重作为发酵评价标准。 3、通过摇瓶试验,应用正交试验对培养基组成和培养条件进行了优化,确定了最佳发酵培养基配方为:15g/L蔗糖,5g/L葡萄糖,5g/L玉米淀粉,20g/L土豆淀粉,10g/L谷氨酸,5g/L胰蛋白胨,10g/L几黄豆粉,5g/L硫酸铵:在优化过程中分别考察了接种龄、接种量、发酵培养基初始pH值、摇瓶装液量和温度等对发酵的影响,确定了极细链格孢菌最适培养条件为:培养基起始pH7.0~7.5,500mL摇瓶装液量75mL,菌龄18h,接种量10%,培养温度28±1℃,摇床转速180r/min。优化后菌丝产量从PSA培养菌丝产量9g/L增加到39g/L,,提高近4倍。 4、以摇瓶发酵实验结果为基础,进行了15L,100L发酵罐的放大试验,考察了搅拌转速、通气量、溶氧值,温度、发酵过程中的pH等参数,对发酵过程中的代谢曲线进行了分析,并在100L罐尝试补料发酵方式,使菌丝产量达到50.6g/L,,比摇瓶培养的菌丝最高产量39g/L提高32%,比15L罐发酵最高产量41.4g/L提高22%,说明补料发酵有利于菌丝产量的提高。 5、根据15L、100L的逐级放大发酵参数,进行了6吨工业罐的三级发酵试验,菌丝产量与小试菌丝产量相当,为今后大规模生产奠定了基础。
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