专利名称：一种高效价生物农药的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种生物农药的制备方法，特别是一种高效价苏云金杆菌制剂的制备方法。
苏云金杆菌制剂是目前世界上研究最深入、应用最广泛的微生物制剂，我国苏云金杆菌制剂的生产厂家较多，产品多用于防治粮、棉、果、蔬、林等作物上的20多种害虫，应用面积较大，但产品的质量和性能也存在较大的差异。通常苏云金杆菌制剂的制备方法是选种育种——砂土管菌种——斜面菌种——种子罐——发酵罐——浓缩——干燥——质量检验——成品；在浓缩工艺中，最常用的是采用吸附——压滤法，即在发酵结束了的发酵液中加入占发酵液总量20％左右的CaCO3粉末以吸附孢子和晶体，而后板框压滤，排除水份，将其干燥、粉碎、过筛和包装成成品，其结果是造成产品的效价低，溶解性差、体积大、运费等诸多不便，其次还有离心浓缩、沉淀法、真空浓缩等方法，但所用方法的有效成份回收率较低，浪费严重。
超滤浓缩技术通常应用于食品工业中，一般在样品浓缩中使用。
本发明的目的是探索一种高效价生物农药的制备方法，以解决当前苏云金杆菌制剂效价低、性能不稳定的问题，使之更好地为农业生产服务。
本发明的一种高效价生物农药的制备方法，由选种育种——砂土管菌种——斜面菌种——种子罐——发酵罐——浓缩——干燥——质量检验——成品等工艺组成。在发酵工艺中，发酵培养基的选择方面采用培养基配方优化法，即氮源、碳源和无机盐(经正交旋转设计)——摇瓶培养——建立响应面(经数学分析计算)——培养基最佳配比。其过程是将培养基中各组分据其在发酵代谢中的作用划分为氮源、碳源和无机盐。氮源为多种含氮原料的总量，碳源为多种含碳原料的总量，无机盐为多种无机盐原料的总量。3个因素量，正交旋转设计摇瓶培养液经平板计算所得的芽胞数Y＝b0+b1x1+b2x2+b3x3+b4x12+b5x22+b6x32+b7x1x2+b8x1x3+b9x2x3，(其中，Y为芽胞数、x1为氮源、x2为碳源、x3为无机盐、b值由各组实验数据计算获得)根据实验所得数据代入计算获得最佳值。在发酵液浓缩工艺中，采用超滤技术对发酵液浓缩处理。发酵液在压力下与滤膜接触，流体向膜方向流动，水分通过膜而实现分离，随着水分的不断排除，被截离在滤膜表面的大分子物质浓度不断提高，这导致了浓度梯度，即膜表面的浓度大于流体浓度，在滤膜表面的浓度导致物质的扩散。
本发明的培养基配方优化法，将培养基组分划分为氮源、碳源和无机盐三因素，应用三因素二水平正交旋转组合设计方法进行组合优化，建立其芽孢产量依氢源、碳源和无机盐的响应面方程，借助此方程获得响应最佳点，从而实现快速对培养基进行优化，获得培养基各组分的最佳配比；采用超滤技术对发酵液进行浓缩处理，喷雾干燥，制成的高效价苏云金杆菌制剂有效成分(芽孢和晶体)的回收率可达到100％，芽孢发育正常，晶体完整无异常变化。与常规产品相比，具有溶解性能好、效价高的优点。按照农业部颁发的生测标准进行小菜蛾毒力测定，产品效价能达到47619.08IU/mg。高效价产品与常规产品对小菜蛾的室内药效和毒力效价测定结果见表1和表2。
为了充分公开本发明的一种高效价生物农药的制备方法，以下介绍一种苏云金杆菌粉剂的制备方法加以说明。
以苏云金杆菌kurstaki亚种菌株为例，先按通常苏云金杆菌制剂的制备方法生产。当进行到发酵工艺时，采用以下成分的基础培养基培养基成分(g/1000ml)
所选配方中，氮源包括蛋白胨和酵母膏；碳源包括葡萄糖和玉米浆；无机盐包括磷酸二氢钾、硫酸镁和硫酸锰。经优化后培养基的最佳配比为氮源浓度值∶碳源浓度值∶无机盐浓度值＝1.6∶8∶0.12。发酵生产按此培养基配方进行。
发酵液浓缩工艺采用超滤技术，发酵液经0.5um醋酸纤维微孔滤膜，其浓缩倍数可达11倍。将浓缩后的发酵液进行喷雾干燥处理，其干燥条件为进气温度120℃，排气温度65℃。其余按常规工艺即可制成高效价苏云金杆菌粉剂。
表1不同工艺产品对小菜蛾的室内药效测定处理 供试虫试处理48h后活虫数 死亡率(％) 校正死亡率显著性差异0.05 0.01高效粉剂稀释2000× 500 100 100 aA高效粉剂稀释2000× 50 1570 70 bB常规产品1-500×50 1276 76 bB常规产品2-500×50 1472 72 bBCK50 50 0
表2 不同工艺产品对小菜蛾的室内药效测定样品质量浓度供试虫数 死虫数平均死 剂量对数 死亡机mg.L-I亡率％ (X)率值(r)标准品100.00030.00027.00090.0002.0006.280a＝3.38050.00030.00018.00060.0001.6995.250b＝1.28025.00030.00014.00046.3001.3984.910r＝0.91012.50030.00013.00043.3001.0974.830LC10＝18.4606.25030.00010.00033.3000.7964.570高效粉剂 100.00030.00028.00093.3002.0006.500a＝3.93025.00030.00020.00066.7001.3985.430r＝0.98012.50030.00020.00066.7001.0975.430LC10＝6.9806.25030.00016.00053.3000.7965.080pXIU＝47619.0803.12530.00011.00036.7000.4954.6601.56030.000 5.00016.7000.1934.030常规样品 500.00030.00030.000 100.0002.6998.720a＝0.400250.00030.00022.00073.3002.3985.620b＝2.950125.00030.00020.00063.3002.0975.340r＝0.91062.50030.00012.00040.0001.7964.750LC10＝67.45031.25030.000 6.00020.0001.4954.160pXIU＝4925.93015.62030.000 2.000 6.6001.1943.490
权利要求
1.一种高效价生物农药的制备方法，由选种育种——砂土管菌种——斜面菌种——种子罐——发酵罐——浓缩——干燥——质量检验——成品工艺组成，本发明的特征是，在发酵工艺中，发酵培养基采用“氮源、碳源和无机盐——摇瓶培养——建立响应面——培养基最佳配比”的方法选择优化；发酵液浓缩工艺采用超滤技术浓缩处理。
2.根据权利要求1所述的一种高效价生物农药的制备方法，其特征是发酵液采用以下成份的基础培养基培养基成分(g/1000ml)
3.根据权利要求1或2所述的一种高效价生物农药的制备方法，其特征是培养基的配比为氮源浓度值∶碳源浓度值∶无机盐浓度值＝1.6∶8∶0.12。
全文摘要
一种高效价生物农药的制备方法，其发酵培养基采用“氮源、碳源和无机盐—摇瓶培养—建立响应面—培养基最佳配比”的方法选择优化，从而实现快速获得培养基各组分的最佳配比；以苏云金杆菌制剂为例，再采用超滤技术对发酵液进行浓缩处理，喷雾干燥，制成制剂的有效成分(芽孢和晶体)回收率可达到100％，且芽孢发育正常，晶体完整无异常变化。与常规产品相比，具有溶解性能好、效价高的优点。按照农业部颁发的生测标准进行小菜蛾毒力测定，产品效价能达到47619.08IU/mg。
文档编号A01N63/04GK1444856SQ0211560
公开日2003年10月1日 申请日期2002年3月15日 优先权日2002年3月15日
发明者关雄, 黄志鹏, 陈锦权 申请人:福建农林大学