【中山大学生物防治】09微生物生产和害虫生物防治剖析.pptx

第九章 昆虫病原微生物的增殖和生产 苏云金芽孢杆菌的生产 白僵菌的生产 斜纹夜蛾多角体病毒的增殖 昆虫病院线虫的繁殖与培养 蝗虫微孢子虫的繁殖 农用抗生素的生产 一、苏云金芽孢杆菌的生产 生产方式 优 点 缺 点 固体发酵 （1）培养基含水量少、废水废渣少、环境污染小、能耗低、设备技术较简易、投资低、产物浓度高； （2）发酵后可直接进行干燥、粉碎，过程简单，后处理过程节能。 发酵温度、湿度难控制，自动化程度低，易染杂菌、产品湿润性能较差。 液体深层次发酵 （1）生产规模大，流动性好，有利于传质、传热、和控制； （2）便于高效、自动化、清洁生产。 发酵后处理较难，发酵水平受培养基组分和浓度因素的影响。 （一）固体发酵 1. 三级扩大培养 （1）生产工艺流程 沙土管菌种→斜面菌种→液体种子扩大种子培养→半固体浅盘培养→干燥→粉碎包装 （2）工艺条件 种子扩大培养多采用三角瓶液体震荡培养。 半固体浅盘发酵相当于发酵罐培养，培养基可因地制宜利用农副产品，如一种以麸皮为主要基质的培养基，其质量比为：麸皮50、豆饼粉25、麦秆粉20、CaCO3 1.5、KH2PO4 0.3、MgSO4 0.2、NaOH 1、水150。料厚1.6~3.3 cm，接种后盖灭菌纱布。室温25~30oC。 培养过程中反动数次，2~3 d后大部分形成芽孢囊，并有20%左右的芽孢和晶体脱落时终止培养。连同麸皮培养基磨碎过筛包装。产品含活孢子50亿~100亿/g。 苏云金芽孢杆菌菌体 2. 一步扩大培养 采用半固体浅盘发酵，以工业生产的菌粉作为种子，省略了三级扩大培养法中的斜面菌种和种子扩大培养两个步骤。 将经灭菌处理过的半固体培养基倒在消毒过的塑料薄膜上，用质量高的工业菌粉（含活芽孢100亿/g）按配料干重的1%抢温（80oC）接种，拌匀后用塑料薄膜包起闷热10 m，以达到减少杂菌和催芽的目的。 然后打开塑料膜摊放在浅盘上培养。 其他步骤与三级扩大培养法相同。 （二）深层固体发酵 1. 生产工艺流程 斜面菌种 沙土管菌种 发酵罐 发酵液预处理 加填充料混合 膜浓缩 板框过滤 沸腾干燥 低含量（约10 000 IU/mg）Bt半成品 加填充料混合 喷雾干燥 29~31oC，斜面培养92~100 h 29~31oC，压力0.05~0.07 mPa；通气1:0.8~1.2(v/v) 20~40 h 用HCl调pH至4.5~5.5 用HCl调pH至4.8~5.5 压力≦0.6 Mpa 去水浓缩1.5~2倍 加硅藻土 混合、搅拌30~45 min 加轻质碳酸钙，混合、搅拌30~45 min 高含量Bt半成品 进风170~210oC，出风80~90oC，喷粉450~550 L/h 2. 工艺条件 菌种：选用优良菌种，并防止退化，用时移接活化，选择对数生长期接种，接种量要适当。 发酵培养及下游处理控制：接种和发酵过程应注意不能有杂菌和噬菌体感染。通气培养的适温为30oC，不能低于28oC或高于35oC。pH在发酵时稍降，形成芽孢时稍升。晶体脱落即可放罐。如果用离心沉淀收获或发酵直接真空干燥，应尽可能提高菌体成熟度。如果用板框过滤法，滤液中菌数应低于0.2亿/mL。喷雾塔进口温度170~210oC，中层温度65~75oC，流量450~550 L/h。 工业生产发酵培养基：我国常用的培养基成分（质量比）为：花生饼粉2.0，玉米浆0.9、糊精0.8、蛋白胨0.1、CaCO3 0.2,、MgSO4 0.075、K2HPO4 0.007、(NH4)2SO4 0.2、饴糖0.5、消泡剂豆油0.2。我国菌剂产品一般约含活芽孢数100亿/g。 二、白僵菌的生产 白僵菌和绿僵菌是昆虫病原真菌中大量生产研究较多的种类，生产方法有很多共同之处。 白僵菌致死的昆虫 绿僵菌致死的昆虫 1. 白僵菌液体深层发酵工业 黄浆水 （豆腐压榨水） 常压水解 沉淀 弃去 发酵罐深层培养 空气过滤器 空压机 二级液体种子（查贝克培养基+1.5%蛋白胨） （26~28oC，72 h） 斜面菌种活化 菌种 豆油去泡剂，按0.2%加入 （26~28oC，约72 h，搅拌速度200 rpm） 填充剂（滑石粉，过筛孔径46.2 μm，按5%加入） 发酵液 板框过滤或连续离心（20 000 rpm） 调浆 喷雾干燥 成品 （芽生孢子，450亿/g） 常温干燥 粉碎 包装 低温储藏 18 mol/L H2SO4调至pH 2 NH4OH 调至pH 5 检验 原料 发酵 生产、储藏 液体深层发酵工业生产工艺流程 早在1960年代，我国和前苏联就曾研究过白僵菌的液体深层发酵工业生产。 Samsinakova (1966)在1 000 mL的发酵液中可获得10~15 g干重的芽生孢子。 1970年代，前苏联还有通过深