本发明属于化学化工、环保技术领域，具体涉及一种赤霉素固态培养基及利用其制备赤霉素的方法。
背景技术：
我国是一个农业大国，也是一个人口大国，粮食作为人类生存最基本的生活消费品，粮食问题永远不会过时。随着经济发展和人们对生活水平要求的不断提高以及人口不断增长，我国的粮食问题又将迎来新的挑战。赤霉素作为一种天然的植物生长调节剂，能促进作物生长、发芽、开花结果，刺激果实生长，提高结实率，对棉花、蔬菜、瓜果、水稻、绿肥等有显著的增产效果。因此对赤霉素的深入研究对促进农林生产，特别是粮食生产，具有很大的经济效益及社会效益。
对赤霉菌的培养包括传统的液态发酵和固态发酵，其中，传统的液态发酵往往设备投资大、成本较高、生产过程难控制及难于提取；相对于液态发酵，固态发酵技术是在没有或者几乎没有自由水存在下，在有一定湿度的水不溶性固态机制中，用一种或者多种微生物的一个生物反应过程。固态发酵中培养基提供的与气体的接触面积比液体的深层发酵中与气泡的接触面积大。固态发酵具有以下优点：（1）投资少，过程操作简单；（2）产物浓度高，提取工艺简单，提取较为完全；（3）发酵原料一般是农产品，较易获得。
培养基是赤霉菌生长的环境，培养基中的营养物质成为赤霉菌生长及产赤霉素的重要物质，它们的种类以及含量成为赤霉素产量的关键。虽然固体培养基有较多优点，但是赤霉素需要的营养物质，大都以葡萄糖或玉米等粮食作物为原料，从而消耗了大量粮食，也使培养基底物成本增高。
其次，固态发酵的赤霉素产量并不高，为了提高产量，刘文芳（刘文芳.菌株sfgi-1产赤霉素发酵条件的研究[d].山东农业大学,2010.）提出效果较好的培养基：麸皮50%，玉米面50%，磷酸二氢钾0.1%，硫酸镁0.1%，葡萄糖1%。江澜等（江澜,冯有胜.赤霉素的固态分批补料培养技术及其分离提取工艺研究[j].西南师范大学学报(自然科学版),2001,03:323-328.）用的培养基为麦麸80g、玉米淀粉20g、亚麻仁油1ml、尿素0.15g、mgso40.007g和拌料液85ml。
但是，上述这些培养基对赤霉素产量的提高仍然有限，且没有解决与人争粮食问题，对于工业化应用远远不够。因此需要开发出一种新的培养基来解决这些问题。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种赤霉素固态培养基，同时提供利用其制备赤霉素的方法是本发明的有一个发明目的。本发明通过对秸秆进行处理，并将其酶解物制成培养基对赤霉菌进行培养，可有效增加赤霉素的产量。
为达到上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种赤霉素固态培养基，其由以下重量百分比的组成制成：麸皮29.95～49.92%，秸秆酶解物50～70%，磷酸二氢钾0.03～0.05%，硫酸镁0.02～0.03%。
所述秸秆酶解物由在秸秆水溶液中添加纤维素酶水解得到，所述秸秆水溶液中秸秆的浓度为2500～6000g/l，水解的温度为50～70℃，ph为5.0～6.5，水解时间为18～36h，以每克秸秆干重计，纤维素酶的添加量为5～12fpu。
所述秸秆水溶液中的秸秆经汽爆处理，汽爆处理的具体操作为：将含水15%的秸秆充入汽爆罐，装料比30%，再通入蒸汽，体系在压力为0.3～0.6mpa下维持5～10min后，再快速释放为常压即可。
利用所述的固态培养基制备赤霉素的方法，包括以下步骤：
（1）将秸秆酶解物、麸皮、磷酸二氢钾和硫酸镁混合制成固态培养基；
（2）向所述固态培养基中滴加水后，接入赤霉菌发酵；发酵液经萃取、浓缩、结晶即得赤霉素。
步骤（2）中，发酵温度为28～32℃，发酵时间为6～8天。
萃取时采用的有机溶剂为乙酸乙酯。
本发明中，秸秆酶解物的作用机理在于：由于秸秆酶解物为利用汽爆后的秸秆（例如玉米秆，小麦秆或稻草等）添加纤维素酶水解得到，该秸秆酶解物中所含有的单糖可作为赤霉菌的营养物质，即碳源，而秸秆酶解物中一些未水解的纤维素、半纤维素和木质素则保留在秸秆酶解物中在固态培养基中作为底物来解决培养基透气性差的问题。其次，秸秆酶解物中还含有赤霉素发酵所需的氮、磷、钾、钙、镁元素，可减少或不添加上述元素即可满足赤霉素生长需求，从而降低生产成本。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
1）将秸秆酶解物用于赤霉素培养基，可有效提高赤霉素产量，用于改善农作物的生长及提高作物产量；
2）秸秆酶解物的原料秸秆廉价易得，来源广泛，大大降低赤霉素的生产成本，解决秸秆焚烧时污染环境、赤霉素培养时与人争粮食的问题；同时也解决秸秆回收利用的问题。
附图说明
图1是赤霉素培养基中加入秸秆酶解物与未加入秸秆酶解物时赤霉素的产量对比结果。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
一种赤霉素固态培养基，其由以下重量百分比的组成制成：麸皮49.92%，秸秆酶解物50%，磷酸二氢钾0.05%，硫酸镁0.03%。
秸秆酶解物由在秸秆水溶液中添加纤维素酶水解得到，所述秸秆水溶液中秸秆的浓度为4000g/l，水解的温度为60℃，ph为5.5，水解时间为26h；以每克秸秆干重计，纤维素酶的添加量为10fpu。所述秸秆水溶液中的秸秆经汽爆处理，汽爆处理的具体操作为：将含水15%的秸秆充入汽爆罐，装料比30%，再通入蒸汽，体系在压力为0.5mpa下维持8min后，再快速释放为常压即可。
利用所述的固态培养基制备赤霉素的方法，包括以下步骤：
（1）将秸秆酶解物、麸皮、磷酸二氢钾和硫酸镁混合制成固态培养基；
（2）向所述固态培养基中滴加水后，接入赤霉菌发酵；发酵液经萃取、浓缩、结晶即得赤霉素。
步骤（2）中发酵温度为30℃，发酵时间为7天，萃取时采用的有机溶剂为乙酸乙酯。
实施例2
一种赤霉素固态培养基，其由以下重量百分比的组成制成：麸皮29.95%，秸秆酶解物70%，磷酸二氢钾0.03%，硫酸镁0.02%。
秸秆酶解物由在秸秆水溶液中添加纤维素酶水解得到，所述秸秆水溶液中秸秆的浓度为2500g/l，水解的温度为50℃，ph为5.0，水解时间为18h；以每克秸秆干重计，纤维素酶的添加量为5fpu。所述秸秆水溶液中的秸秆经汽爆处理，汽爆处理的具体操作为：将含水15%的秸秆充入汽爆罐，装料比30%，再通入蒸汽，体系在压力为0.3mpa下维持10min后，再快速释放为常压即可。
利用所述的固态培养基制备赤霉素的方法，包括以下步骤：
（1）将秸秆酶解物、麸皮、磷酸二氢钾和硫酸镁混合制成固态培养基；
（2）向所述固态培养基中滴加水后，接入赤霉菌发酵；发酵液经萃取、浓缩、结晶即得赤霉素。步骤（2）中，发酵温度为32℃，发酵时间为6天。萃取时采用的有机溶剂为乙酸乙酯。
实施例3
一种赤霉素固态培养基，其由以下重量百分比的组成制成：麸皮35%，秸秆酶解物64.92%，磷酸二氢钾0.05%，硫酸镁0.03%。
秸秆酶解物由在秸秆水溶液中添加纤维素酶水解得到，所述秸秆水溶液中秸秆的浓度为6000g/l，水解的温度为70℃，ph为6.5，水解时间为36h；以每克秸秆干重计，纤维素酶的添加量为12fpu。所述秸秆水溶液中的秸秆经汽爆处理，汽爆处理的具体操作为：将含水15%的秸秆充入汽爆罐，装料比30%，再通入蒸汽，体系在压力为0.6mpa下维持5min后，再快速释放为常压即可。
利用所述的固态培养基制备赤霉素的方法，包括以下步骤：
（1）将秸秆酶解物、麸皮、磷酸二氢钾和硫酸镁混合制成固态培养基；
（2）向所述固态培养基中滴加水后，接入赤霉菌发酵；发酵液经萃取、浓缩、结晶即得赤霉素。步骤（2）中，发酵温度为28℃，发酵时间为8天，萃取时采用的有机溶剂为乙酸乙酯。
效果实验
为验证本发明的发明效果，本发明对赤霉素培养基中加入秸秆酶解物（即实施例1）与未加入秸秆酶解物时赤霉素的产量进行了对比实验。结果见图1所示。
图1中a表示加入秸秆酶解物时赤霉素的产量；b表示未加入秸秆酶解物时赤霉素的产量。
未加入秸秆酶解物时所采用的固态培养基的各个组分及含量为：麸皮49.92%，玉米面49%，磷酸二氢钾0.05%，硫酸镁0.03%，葡萄糖1%。利用所述的固态培养基制备赤霉素的方法：种子培养基中1ml的液体种子接种到固体发酵培养基中，30℃静置培养8d，分离提纯。
从图1中可以看出，第1天并没有赤霉素产出，此时是菌丝的对数生长期，2～3天为发酵储藏期，3～8天为发酵的持续期，对比可知，秸秆酶解物也可用于赤霉素发酵生产，为秸秆利用开辟了一条新的途径。