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微生物农药的发酵工艺优化研究

  对微生物发酵工艺的研究是有效地控制生产和实现优质高产的基础。这方面的研究目前在国内开展较多。

  李国霞等(1995)研究了蜡蚧轮枝菌的发酵培养及其代谢产物对害虫的毒杀作用,结果表明,蜡蚣轮枝菌在2种液体和5种固体培养基中发酵比较,以麦芽汁液体和小米粒固体培养基中的产孢量和分生孢子活力较高。液体发酵5~12天的代谢产物粗提物(稀释10倍)对温室白粉虱成虫的毒杀作用,以发酵7天的为最好,24h校正死亡率为50.18%,但与发酵5天的(34.18%)无显著差异(P<0.05)。代谢产物粗提物对棉铃虫、麦长管蚜的触杀作用较好,对瓜蚜次之,对桃蚜最差。这说明该菌代谢产物中具有杀虫活性物质,值得进一步研究利用。张红斌等(1995)采用密闭通风发酵设备,以液体深层发酵的方式对苏云金芽孢杆菌BT-3进行了实验试生产,对生产中工艺控制的两个主要方面(培养基成分和种子罐菌龄)进行了实验和探讨,取得了有益的经验。

  在农用抗生素方面,通过多年的发酵工艺改进和完善研究,已将阿维菌素Bla组分的工厂发酵单位(20t罐)从10年前的100mg/L左右,提高到目前的3500mg/L以上(100t罐);多抗霉素的工厂发酵单位(20t罐)从10年前的2000mg/L,提高到目前的8000mg/L(20t罐)。再加上后处理工艺(主要是剂型加工工艺)的完善研究,工厂生产成本降低为原来的1/20~1/4,使它们在短期内迅速从商品化生产扩大到产业化规模,提高了市场的竞争能力(朱昌雄等,2003)。

  由中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所、华中农业大学、中国农业大学等单位共同研究完成的“微生物农药发酵新技术新工艺及重要产品规模应用”项目,获2006年度国家科学技术进步奖二等奖。该项成果是在“十五”攻关课题“微生物农药发酵新技术新工艺”的支持下,经过相关单位专家5年的联合攻关取得的。5年来,通过项目组成员的共同努力;获得了具有自主知识产权的中生菌素产生菌——淡紫灰链霉菌海南新变种,菌种选育得到了摇瓶发酵单位比出发菌株提高了3.25倍的高产菌株;通过诱变育种和理性筛选获得了阿维菌素高产菌株,阿维菌素B1组分摇瓶发酵单位提高了2.8倍;利用基因工程技术获得仅产阿维菌素B组分的工程菌。此外还开发了不同品种各具特色的补料发酵新工艺,使Bt发酵单位达到5500~60001U/L(40m罐),生产成本降低了50%;中生菌素发酵单位达到10280mg/L(30m罐),生产成本降低了67%;阿维菌素发酵单位达到4500mg/L(60m罐),生产成本降低了63%。