一种用于农场现场发酵的解淀粉芽孢杆菌药肥及其应用_2

文档序号:9680611阅读:来源:国知局
菌液体菌种接种至1000L发酵培 养基,接种量为5%,开搅拌120r/min,每分钟通气量为液/气1:0.8,37°C培养16-24小时,待 芽孢含量不低于80亿/毫升,即可结束发酵,加硅藻土喷雾干燥,水份含量低于5%,调节菌浓 度为100亿/克,粉碎过100目即得到芽孢杆菌菌粉。其中所述LB培养基:蛋白胨5g,牛肉膏 3g,氯化钠5g,水1000mL,pH7.2,固体培养基中加入琼脂2%;其中所述芽孢杆菌液体菌种培 养基:玉米粉l〇g/L,可溶性淀粉20g/L,玉米浆粉10g/L,豆柏粉44g/L,硫酸镁0.5g/L, 硫酸锰0.5g/L,磷酸二氢钾0.5g/L,磷酸氢二钾0.8g/L,碳酸钙2.5g/L,pH7.2。各培养 基灭菌的条件为:〇.l〇_〇. 15MPa,121°C灭菌30分钟。
[0015] 该用于农场现场培养的解淀粉芽孢杆菌药肥中含有纳他霉素,纳他霉素是26种多 烯大环内酯类抗真菌抗生素的一种,主要由3种链霉菌产生,分别是恰努加链霉菌 (Streptomyces chattanovgensis)、纳塔尔链霉菌Streptomyxes natalensis)和褐黄抱链 霉菌(Streptomyxes gilvosporeus),经发酵、提取、精制获得的具有广谱、双效的生物防腐 剂。它既可以抑制各种霉菌、酵母的生长引起的食品腐败,又能抑制真菌毒素的产生,防止 造成毒素型食物中毒。1996年,我国批准纳他霉素用于干酪、肉制品、月饼、糕点、果汁原浆 以及易发霉的食品加工器皿的表面防腐。纳他霉素也被批准直接添加到发酵酒、酸奶和色 拉酱中,限量为l〇mg/kg。纳他霉素对人体无毒,而且无致突变、致癌、致畸和致敏作用,并且 很难被哺乳动物消化道吸收。给动物饲喂高剂量的纳他霉素,90%以上以原型及其分解产物 随粪便排出。研究表明,自然条件下,微生物很难产生对纳他霉素的抗性。纳他霉素的临床 医学应用范围也很广泛,可以用于抗皮肤、粘膜、阴道和肺部的真菌感染。纳他霉素是国际 上唯一获得批准的抗真菌生物防腐剂,是一种高效、安全的新型生物防腐剂。纳他霉素是一 种多烯烃大环内酯类抗真菌剂,多烯是一平面大环内酯环状结构,与细胞上留醇化合物相 互作用具有高度亲和性,由此引发细胞膜结构改变而破裂,导致细胞内容物的渗漏,使细胞 死亡。但有些微生物如细菌的细胞壁及细胞质膜不存在这些留醇化合物,所以纳他霉素对 细菌没有作用。
[0016] 本发明中用于农场现场培养的解淀粉芽孢杆菌药肥中含有粘杆菌素(Colistin) 又名抗敌素、多粘菌素E<a950年,由日本小山康夫等从福岛县土壤中分离到一株多粘芽胞 杆菌抗敌素变株(Bacillus polymyxa var colistin)培养液中产生的一种锁环状多肽抗 生素。它与敏感菌胞浆膜中脂蛋白的游离磷酸盐相结合,使胞浆膜表面张力降低,通透性增 加,导致胞浆膜失去屏障作用而使细胞内嘌岭、嘧啶、核苷酸等外漏而死亡,属杀菌类抗生 素。粘杆菌素对大部分革兰氏阴性菌有较强的抗菌作用,如大肠杆菌、沙门氏菌、假单胞菌 等,但对革兰氏阳性菌及真菌几乎无效。
[0017] 本发明用于农场现场培养的解淀粉芽孢杆菌药肥中含有丙氨酸,天冬酰胺,果糖 等芽孢萌发剂,自然界中芽孢萌发受外源营养物质的影响,这类营养物质被称之为"萌发 剂",通常情况下,芽孢和促进萌发的芽孢萌发剂混合后数秒钟之内,萌发剂快速跨过芽孢 衣和皮层到达芽孢内膜的表面,与位于芽孢内膜上的受体蛋白相互作用,激发芽孢进入萌 发状态,接着启动一连串萌发事件,之后的萌发过程不会因移走萌发剂而停止。
[0018] 本发明中含有大量的酵母浸粉,蛋白胨,红糖,都是适合促进芽孢杆菌发酵繁殖的 营养剂,一旦芽孢萌发则会快速促进芽孢杆菌的繁殖与倍增。
[0019] 本发明中的解淀粉芽孢杆菌药肥中的解淀粉芽孢杆菌是从烤烟根际土壤中分离 得到的具有效防治白粉病,烟草黑胫病,灰霉病,水稻稻瘟病,黄瓜枯萎病、番茄早疫病、甜 椒炭疽病、西瓜菌核病、小麦赤霉病、西瓜枯萎病等防治多种病害的芽孢杆菌。
[0020]本发明采用上述方案的有益效果:解淀粉芽孢杆菌药肥与水先按1:3-1:5的比例 进行润湿混合均匀,此时的芽孢萌发剂能充分与芽孢接触后,从而促使其快萌发,经过试 验,30分钟后,芽孢萌发率已经达到75%以上,再补水至解淀粉芽孢杆菌菌肥与水先按1: ΙΟ-?: 30的比例 ,调节PH到8-8.2, 通气开始培养 ,较高的PH下 ,在扩繁发酵前期能较好的抑制乳 酸菌的生长,其中解淀粉芽孢杆菌药肥中含有的纳他霉素与多粘菌素能够较好的抑制水中 与通入的空气中所含的酵母菌,病原真菌与大肠杆菌,沙门氏菌等有害菌的生长,而解淀粉 芽孢杆菌药肥中的酵母粉,蛋白胨,红糖,都是适合促进芽孢杆菌发酵繁殖的营养剂,一旦 芽孢萌发则会快速促进芽孢杆菌的繁殖与倍增。从而快速增加其芽孢杆菌的菌体含量,从 而快速使芽孢杆菌繁殖而占据优势菌种,而更好的抑制其他的杂菌与有害菌。
[0021] 因此,本解淀粉芽孢杆菌药肥在现场发酵所使用的水,空气,容器不需要进行消毒 灭菌,能够在农场现场发酵培养过程中较好的抑制杂菌,达到现场培养较高浓度的解淀粉 芽孢杆菌发酵液。本发明的用于农场现场发酵的解淀粉芽孢杆菌药肥,生产工艺简单,现场 发酵过程中可以在简陋的农场现场操作,设施需求简单,操作简单,易于实施,可批量生产 和推广应用,用菌量少,成本低,现场发酵的发酵液菌含量高,活性高,具有防病促生,增产 提质,可作为微生物农药与肥料使用,效果稳定。
[0022]
【具体实施方式】
[0023] 实施例1下面通过试验说明本发明现场发酵的解淀粉芽孢杆菌药肥与传统的芽 孢"活化"的优越性 试验组:硫酸粘杆菌素15份,纳他霉素1份,L-丙氨酸10份,天冬酰胺18份,酵母浸粉100 份,蛋白胨100份,磷酸氢二钠2份,氯化钠2份,葡萄糖22份,果糖30份,红糖100份放置密封 搅拌罐中搅拌20-30分钟,混合均匀,再将解淀粉芽孢杆菌菌粉100份加入搅拌罐中搅拌均 匀后,取lkg做试验,先将解淀粉芽孢杆菌药肥加入4kg的水润湿调匀,30分钟后再补足水以 达到解淀粉芽孢杆菌药肥与水的比例为1:20的比例(总共20kg的水),调PH至8.2后,开始培 养,前12小时每分钟通气量液气比为1:0.6,12小时后通气量为1:0.8,培养温度为20-35 °C,培养24小时后即为现场发酵的解淀粉芽孢杆菌药肥的发酵液; 对照组:酵母浸粉100份,蛋白胨100份,磷酸氢二钠2份,氯化钠2份,葡萄糖22份,红糖 100份,放置密封搅拌罐中搅拌20-30分钟,混合均匀,再将巨大芽孢杆菌菌粉100份加入搅 拌罐中搅拌均匀后,取〇. 852kg做试验,先将对照组制备解淀粉芽孢杆菌药肥加入其4kg的 水润湿调匀,30分钟后再补足水以达到解淀粉芽孢杆菌药肥与水的比例为1:20的比例 (20kg的水),调PH至8.2后,开始培养,前12小时每分钟通气量液气比为1:0.6,12小时后通 气量为1:0.8,培养温度为20-35°C,培养24小时后即为现场"活化"的解淀粉芽孢杆菌药肥 的发酵液; 在相同的培养条件下,检测其24小时培养过程中发酵液的pH,芽孢,活菌总数,杂菌数 的变化情况如附图1,附图2,附图3所示。
[0024] 从附图1中可以看出试验组的pH变化较慢,pH-直维持在7以上,而对照组的pH在8 小时后就快速降低至5以下,到24小时后,pH降低至4以下,这时已经较适合酵母菌,乳酸菌 的生长,较低的pH能抑制芽孢的萌发及生长。从附图2中可以明显看出,试验组的芽孢在4小 时后,其芽孢萌发率已经达到了 95%以上,而对照组的芽孢发酵24小时以后其芽孢萌发率才 至IJ50%左右; 从附图3中明显可以看到试验组的发酵24小时后,其总菌数约达到19亿CFU/ml,杂菌数 检测后基本上低于0.1亿CFU/ml,而对照组的总菌含量约为12亿CFU/ml,但杂菌含量则达到 了4.1亿CFU/ml。因此说明试验组加入防腐剂:硫酸粘杆菌素,纳他霉素,与芽孢萌发剂丙氨 酸,天冬酰胺,果糖等就可以明显的抑制杂菌生长,促进行解淀粉芽孢杆菌的快速繁殖,其 作用效果是非常显著的; 其中,附图1是试验组与对照现场扩培中pH的变化曲线;图1解淀粉芽孢杆菌药肥现场 发酵的pH变化曲线; 其中,附图2是试验组与对照组残余芽孢的变化曲线;图2解淀粉芽孢杆菌药肥现场发 酵残余芽孢变化曲线; 其中,附图3是试验组与对照组活菌总数与杂菌数的变化曲线;图3解淀粉芽孢杆菌药 肥现场发酵总菌数与杂菌数的变化曲线。
[0025]实施例2 利用实施例1试验组生产的解淀粉芽孢杆菌药肥生产的发酵液在烤烟中作为药肥的效 果 1.
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