專利名稱：一種蘇云金桿菌液態發酵培養基的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種微生物培養基的制備方法，具體涉及一種蘇云金桿菌液態發酵培養基的制備方法，屬于生物農藥技術領域。
背景技術：
蘇云金桿菌(feci/^As thuringiensis,簡稱Bt)是一種革蘭氏陽性細菌，在形成芽胞的同時能產生對鱗翅目、雙翅目、鞘翅目、同翅目、線蟲等多種害蟲具有特異殺蟲活性的殺蟲晶體蛋白(Insecticidal Crystal Proteins, ICPs)。這些殺蟲晶體蛋白具有對人畜無害、環境友好等優點。因此，蘇云金桿菌被廣泛地應用于農業、林業和公共衛生等領域的害蟲防治，成為世界上應用最廣、產量最大的微生物殺蟲劑。目前蘇云金桿菌殺蟲劑主流生產工藝是液體深層發酵，主要以各種工農業產品或農副產品為原料，其價格約占總生產成本35飛9%，是生物殺蟲劑難于普及的主要限制因素。研究表明蘇云金桿菌在含氮 0. 075 0. 225%，含糖0. Γ . 5%和碳氮比0. 44 20. 0%的范圍內都能良好地生長。因此，如何采用低成本、當地可得的工農業廢棄物為原料發酵生產蘇云金桿菌殺蟲劑是國內外的研究熱點，例如，味精廢水、廢啤酒酵母浸出液、雞舍墊料浸出液、乳清等都被嘗試用作蘇云金桿菌生產的發酵原料，然而這些原料通常需要繁瑣、昂貴的預處理(如脫脂、蛋白洗脫與濃縮等)，發酵過程穩定性差，且往往不能及時供給。我國是世界最大的食用菌生產國，年產量占世界總產量的60%以上，2009年全國食用菌產量已達2020. 6萬噸，且產量仍在逐年攀升。食用菌栽培廢料(又稱菌糠、菌渣)作為一種廉價的農業副產品，含有豐富的蛋白質和其它營養成分，隨意丟棄或燃燒是對資源的浪費。同時菌糠中含有大量的菌絲體、食用菌生長代謝產物以及其他未利用的營養物質， 各種有害生物如霉菌、蚊類、螨類等極易在其中繁衍增殖，造成環境污染，危害食用菌生產， 也影響人類生活健康。國內外對食用菌廢料的循環利用途徑大致有重復栽培食用菌、作為家畜家禽的飼料、作為肥料、生產沼氣等，但未見利用其制備蘇云金桿菌微生物殺蟲劑的報道。因此，合理的開發利用食用菌栽培廢料用以制備蘇云金桿菌生物農藥，不僅可以廣辟資源，化廢為寶，降低生產成本，而且減少對環境的污染，具有顯著的生態效應和經濟效應。
發明內容
鑒于現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種蘇云金桿菌液態發酵培養基的制備方法，通過簡單的處理和發酵工藝將菌糠制備成附加值較高的生物農藥，既可解決菌糠的環境污染問題，又實現了其資源化利用與最終處置，還降低了生物農藥的生產成本，變廢為寶。所述菌糠指袋栽食用菌，收獲后的培養料剩余物。為了實現上述目的，本發明的技術方案是一種蘇云金桿菌液態發酵培養基的制備方法，其特征在于操作步驟如下
1)菌糠的預處理將脫袋后的杏鮑菇菌糠于5(T90°C條件下干燥至含水重量百分率不高于15%，進而粉碎成直徑不大于5 cm的碎塊；取粉碎后的菌糠10 30 kg，加入100 200 L重量體積比為1°/Γ5%的強酸，6(Γ100 下浸泡0. 5^2. 5 h，同時用攪拌機以不低于2 rpm的速度攪拌；向所形成的渣液中加入堿調節PH至6. 5^7. 5，轉移至分離槽，去渣后，濁液進入壓濾機進行板框壓濾或離心機離心，收集濾液，制成菌糠浸提液； 所述強酸是H2SO4或HCl ；所述堿是CaO、或NaOH、或Ca(OH)2 ；所述板框壓濾，指過濾壓力不大于0. 45 MPa,過濾溫度不高于80°C ；所述離心機離心，指離心轉速不低于900 rpm, 離心時間不少于5 min ；
2)培養基成分補充在經預處理的菌糠提取液中加入4、kg黃豆餅粉、0. 125、. 325 kg 尿素、0.1 0.3 kg ΚΗ2Ρ04、0· 125 0. 325 kg CaC03、0.廣0· 25 kg MgSO4 或 MgCl2、 0.0廣0.025 kg MnSO4 或 MnCl2、0.廣0· 25 L TritonX-100，用水定容至 500 L ；攪拌均勻后在種子罐或發酵罐中經每平方英寸為15磅壓力，121°C滅菌2(T30 min，制成蘇云金桿菌液態發酵培養基。所述KH2P04、CaCO3> MgSO4, MgCl2, MnSO4, MnCl2, TritonX-100、尿素為化學純，均可在市場上購得。蘇云金桿菌殺蟲劑的制備對上述滅菌后的液態發酵培養基接入蘇云金桿菌菌種，按常規液體發酵培養蘇云金桿菌的方法發酵培養蘇云金桿菌；然后干燥、粉碎得到蘇云金桿菌生物農藥原粉。生物農藥原粉加入添加劑后能夠調配成可濕性粉劑、水分散片、泡騰片等不同劑型的生物農藥。本發明的技術原理是通過強酸將菌糠中的纖維素和杏鮑菇菌絲體降解為蘇云金桿菌可利用的糖分與少量蛋白質、磷以及微量元素，同時補充部分氮源與無機鹽離子，在維持適宜PH、溫度與通氣量的條件下，蘇云金桿菌得以生長與繁殖，形成芽孢與殺蟲晶體蛋白等殺蟲活性物質，發酵液經濃縮干燥制成綠色、環保且無二次污染的微生物殺蟲劑產品。本發明具有以下優點
1)解決了菌糠的處理問題，既防治了有用物質的流逝與對環境的污染，又實現了資源化綜合利用，起到變廢為寶的功效。2)現有蘇云金桿菌微生物殺蟲劑主要以葡萄糖、玉米淀粉、麥麩、蛋白胨、黃豆粉、 酵母粉等工農業產品或農副產品為發酵原料，原料價格過高是其難以普及的主要限制因素。本發明中蘇云金桿菌主要依靠菌糠自身的可利用成分(多糖、蛋白質與礦質鹽等)生長與增殖，添加的成分較少，因此可大大降低微生物殺蟲劑的生產成本。3)與現有技術一菌糠提取葡萄糖或發酵制酒精相比，本發明不需要昂貴復雜的提取精制工藝，并且所得浸提液中氨基酸的提取率較高，因此具有較好的經濟可行性。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明做進一步的闡述。
實施例一一種蘇云金桿菌液態發酵培養基的制備方法一種蘇云金桿菌液態發酵培養基的制備方法，包括以下步驟 1、菌糠原料粉制備
按表1條件提取杏鮑菇菌糠的營養成分，將調節好PH的浸提液轉移至分離槽，去渣后， 濁液進入壓濾機進行板框壓濾，獲得的濾液即為菌糠浸提液；所述板框壓濾，指過濾壓力為 0. 3 MPa，過濾溫度為50°C ；
權利要求
1.一種蘇云金桿菌液態發酵培養基的制備方法，其特征在于操作步驟如下1)菌糠的預處理將脫袋后的杏鮑菇菌糠于5(T90°C條件下干燥至含水重量百分率不高于15%，進而粉碎成直徑不大于5 cm的碎塊；取粉碎后的菌糠10 30 kg，加入100 200 L 重量體積比為1°/Γ5%的強酸，6(Γ100 下浸泡0. 5^2. 5 h，同時用攪拌機以不低于2 rpm的速度攪拌；向所形成的渣液中加入堿調節PH至6. 5^7. 5，轉移至分離槽，去渣后，濁液進入壓濾機進行板框壓濾或離心機離心，收集濾液，制成菌糠浸提液；所述強酸是H2SO4或HCl ；所述堿是CaO、或NaOH、或Ca(OH)2 ；所述板框壓濾，指過濾壓力不大于0. 45 MPa,過濾溫度不高于80°C ；所述離心機離心，指離心轉速不低于900 rpm, 離心時間不少于5 min ；2)培養基成分補充在經預處理的菌糠提取液中加入4、kg黃豆餅粉、0.125、. 325 kg 尿素、0.廣0.3 kg ΚΗ2Ρ04、0· 125 0. 325 kg CaC03、0. 1 0. 25 kg MgSO4 或 MgCl2, 0.0廣0.025 kg MnSO4 或 MnCl2、0.廣0· 25 L TritonX-100，用水定容至 500 L ；攪拌均勻后在種子罐或發酵罐中經每平方英寸為15磅壓力，121°C滅菌2(T30 min，制成蘇云金桿菌液態發酵培養基。
2.根據權利要求1所述的一種蘇云金桿菌液態發酵培養基的制備方法，其特征在于操作步驟如下1)菌糠的預處理將脫袋后的杏鮑菇菌糠于90°C干燥至含水重量百分率為10%，進而粉碎成直徑為3cm的碎塊；取粉碎后的菌糠20kg，加入200 L重量體積比為1%的H2SO4,于 100°C浸泡2 h，并以2 rpm的速度攪拌；用Ca(OH)2調節所形成渣液的pH至7，然后轉移至分離槽；去渣后，濁液進入壓濾機進行板框壓濾，過濾壓力為0. 3 MPa，過濾溫度為50°C，獲得菌糠浸提液；2)培養基成分補充在經預處理的菌糠提取液中加入黃豆餅粉6kg、NH4N03 0 . 2 2 5 kg、 CaCO3 0. 25 kg、KH2PO4 0.2 kg、MgSO4 0.1 kg、MnSO4 0. 01 kg, TritonX-100 0.1 L，初始 pH 7.0，加水定容至500 L，攪拌均勻并經每平方英寸為15磅壓力，121°C滅菌21 min后，制成蘇云金桿菌液態發酵培養基。
全文摘要
本發明涉及一種蘇云金桿菌液態發酵培養基的制備方法，包括菌糠的預處理和培養基成分補充。本發明的制備方法，通過強酸將菌糠中的纖維素和杏鮑菇菌絲體降解為蘇云金桿菌可以利用的糠提取液所含的糖分與少量蛋白質、磷以及微量元素為主要營養物質，同時補充部分氮源與無機鹽離子，在維持適宜pH、溫度與通氣量的條件下，蘇云金桿菌得以生長與繁殖，形成芽孢與殺蟲晶體蛋白等殺蟲活性物質，發酵液經濃縮干燥制成綠色、環保且無二次污染的微生物殺蟲劑產品。本發明既解決了菌糠處理，防止菌糠對污染環境，又實現了資源化綜合利用，同時還大大降低微生物殺蟲劑的生產成本，起到變廢為寶的功效。
文檔編號C12N1/20GK102286413SQ20111025852
公開日2011年12月21日 申請日期2011年9月3日 優先權日2011年9月3日
發明者蘭艷嬌, 關雄, 吳松青, 張小娟, 張靈玲, 彭艷, 洪冬華, 黃冬梅 申請人:福建農林大學