玫烟色拟青霉双相发酵工艺及分生孢子粉贮存生理研究

玫烟色拟青霉双相发酵工艺及分生孢子粉贮存生理研究

陈宜涛[1]2002年在《玫烟色拟青霉双相发酵工艺及分生孢子粉贮存生理研究》文中认为玫烟色拟青霉(Paecilomyces fumosoroseus(Wize)Brown & Smith)是一种重要的丝孢类昆虫病原真菌,近年来在国外深受重视,已有多种商品制剂注册生产并用于粉虱等刺吸式口器害虫防治。本研究对该液体培养、固体产孢的条件和孢子粉干燥工艺及孢子粉在贮藏过程中内源物质代谢进行了较为系统的研究,旨在为利用玫烟色拟青霉控制我国的刺吸式口器害虫积累必要的经验和生产工艺技术。 从美国引进自粉虱分离的玫烟色拟青霉菌株Pfr116,用5种配方的培养液在25℃下进行深层发酵培养,以菌丝生物量作为指标筛选出了适合于工业生产的发酵液配方(w/v):食用蔗糖2%,马铃薯20%,蛋白胨0.1%,NaNO_3 0.01%,KCI0.01%,MgSO_4 0.025%,MnSO_4 0.005%,FeSO_4 0.005%及KH_2PO_40.05%。用此培养液对Pfr116菌株进行48 h的深层发酵,可获〉20mg/mL的干菌丝产量,与萨氏培养液的菌丝产量无显着差异。通过对液培初始接种量和pH值进行优化,确定最佳初始接种量为培养液的菌丝含量达到1.5~2.0mg/mL,最佳初始pH值为5~7。为了优化玫烟色拟青霉分生孢子粉的生产条件,以稻壳和麦麸(比例为7:3)为固体产孢基质,在51%~100%RH与20~32℃的24种温湿度组合条件进行产孢试验,初步确定24℃和90%RH的温湿组合最有利于产孢。进而在24℃恒温下,设定固相发酵头7天的相对湿度为90%,然后分别在90%,85%,74%和51%RH下继续至产孢结束,即产孢后期恒温变湿处理。结果表明,产孢量在85%RH下不受影响,而且孢子粉易于收集,但在51%和74%RH下产孢量明显下降。在以低值陈米为培养基质生产孢子粉的试验中,每克大米可产孢子粉30mg,含孢量可达1454亿/g孢子粉,只需常温晾干即可使含水量降至12%左右,孢子粉极易收获。 将液—固两相法生产的玫烟色拟青霉Pfr116菌株的分生孢子粉,在高真空冷冻干燥(HVFD)、高真空室温抽于(HVDAT)、35℃下烘干(HD)和低真空低热干燥(LVLHD)条件下进行不同程序的干燥处理,以筛选适合该菌孢子粉生产的干燥工艺条件。结果表明,低真空(0.1 MPa)低热(30℃)抽干20~24 h的干燥方法最适合用于该菌孢子粉的干燥,既能保证含水量在9.0%以下,又能保证87%以上的 活抱率和1130叫 亿哈的含抱量,而且操作简便,成本较低,可作为高纯度抱子 粉生产的首选干燥工艺。高真主(15.86 Pa)条件下无论冻干还是室温抽干,虽然 抱子粉的含水量(2.2%~8.7%)和含抱量(127~1360亿/克)指标有所改善,但活 抱率仅 62%,说明该菌抱子不适合在高真空条件下干燥。在 35C下烘干24 h所获 抱子粉含水量、24 h萌发率和含抱量分别为 9.6%、82.8%和 1200亿哈,该方法也 可在生产中应用,但其活抱率显着低于(P<0刀5)低真空低热抽干Q4h的抱子 粉,在无抽干设备时可选用烘干工艺。 本研究还检测了玫烟色拟青霉分生抱子内源营养物质在不同含水量和贮存温度 OoC和 25aC)组合条件下的代谢活动,以及内源营养物质与活抱率的关系。结果表 明,含水量和贮存温度交互影响抱子的活力。高含水量和常温贮存对抱子存活极端 不利。在一定范围内,低温或低含水量可以降低高含水量或高温对抱子的不利影 响。含水量和贮存温度显着交互影响着贮存中抱子内源营养物质侣糖、蛋白)的代 谢水平。低含水量的抱子粉无论在低温还是高温下贮存,其萌发率均与内源糖及蛋 白代谢呈极显着或显着线性关系,而高含水量抱子粉在贮存期间的萌发率则与内源 蛋白和内源糖代谢呈极显着反比例函数卜阶)关系。这表明含水量主要影响代谢水 平,而温度则主要影响代谢速度。但无论何种条件下贮存,玫烟色拟青霉分生抱于 均在贮存30天后死亡过半,死亡原因尚不清楚还有待有更进一步深入研究。

肖顺[2]2006年在《根结线虫寄生真菌资源与淡紫拟青霉PL89的研究》文中研究表明从全省9个县(市)18种作物上根结线虫的雌虫、卵和卵囊上共获得888个寄生性真菌分离物,隶属于26属,鉴定出17种,3个变种.其中厚垣孢普可尼亚菌(Pochonia chlamydosporia)、淡紫拟青霉(Paecilomyces lilacinus)、茄病镰孢(Fusarium solani)和尖孢镰孢(F. oxysporum)是福建省根结线虫的寄生性真菌优势种群,分别占分离物总数的22.30%、19.14%、17.23%和9.57%.根结线虫的寄生真菌类型以卵囊寄生真菌为主.从175株厚垣孢普可尼亚菌(P. chlamydosporia)鉴定出厚孢变种(P. chlamydosporia var. chlamydosporia)143株和串孢变种(P. chlamydosporia var.catenulata)32株,其中厚孢变种为优势变种.厚孢变种与串孢变种在自然界中存在的比例为4.47:1. 构建“几丁质平板筛选、几丁质酶活测定、对根结线虫致病力测定”的寄生性真菌高效菌株筛选模型,从123株淡紫拟青霉分离物中筛选获得5株高产几丁质酶、对根结线虫高致病力的菌株021117-89(即PL89)、021117-77、021029-27、021020-65、021020-36.采用明胶琼脂平板法与几丁质平板法相结合,从175株厚垣孢普可尼亚菌分离物中筛选获得5株产蛋白酶能力与产几丁质酶能力均较强的菌株010727-1、021020-30、021120-48、021020-34、021120-81. 对菌株PL89的发酵生物学特性的研究结果表明,PL89液体发酵的适宜C/N为5:1,C/N为20:1有利于PL89固体平板的产孢;碳源浓度对PL89液体培养大量产孢出现的时间和持续的时间有一定的影响,碳源浓度为1mol·L~(-1)可使液体发酵大量产孢时间提前,适宜PL89固体平板产孢的碳源浓度为0.5mol·L~(-1);菌株对不同的碳、氮源种类利用能力不同,结构复杂的碳源(可溶性淀粉)及有机氮源有利于PL89的生长;主要元素缺失对菌株PL89的生长影响很大,其中缺失磷、硫和镁等元素对PL89的液体发酵产孢的减产率分别达90.8%,90.6%和83.1%,对固体平板的产孢减产率分别为83.6%,59.8%和58.8%;微量元素添加培养试验结果表明,菌株PL89对铜离子和铝离子较敏感,添加一定浓度的锰离子、镁离子和元素硼对PL89液体发酵的产孢及生物量的形成有显着的促进作用;添加适当浓度的维生素叶酸和维生素B_2均十分有利于PL89液体发酵孢子产量的增加. 根据PL89菌株营养需求特性,研制了虾壳粉培养基.通过单因素试验证明细度为过孔径为149μm标准筛的几丁质粉末对菌株产几丁质酶的诱导性最强,同时添加蛋白胨能使产酶高峰提早、产酶量提高;多因素正交试验确定在添加2g·L~(-1)细度为过孔径为149μm标准筛的几丁质粉末、2g·L~(-1)蛋白胨、1g·L~(-1) KH_2PO_4、0.5g·L~(-1)MgSO_4、0.2g·L~(-1)CaCl_2和0.2g·L~(-1)NaCl的培养基中接入经马铃薯蔗糖培养基(PSA)活化10d的菌碟,接种量为6×10~9个孢子·L~(-1),500mL摇瓶装量150mL,在28℃、转速为150r·min~(-1)的条件下培养3d,发酵液中几丁质酶活最高,可达到0.11U·mL~(-1). 用菌株筛选模型获得的PL89菌株具有很强的分解和利用几丁质的能力,适合在以虾壳为主要成分的虾壳粉培养基上生长.通过对虾壳粉的成分进行测定分析,结果表明,虾壳粉培养基所含的营养全面,碳源浓度和碳氮源比率适合;实验结果表明,虾壳粉培养基比马铃薯蔗糖培养基更适宜于菌株PL89液体发酵的产孢及生物量的形成;用虾壳粉作为唯一的营养来源液

参考文献:

[1]. 玫烟色拟青霉双相发酵工艺及分生孢子粉贮存生理研究[D]. 陈宜涛. 浙江大学. 2002

[2]. 根结线虫寄生真菌资源与淡紫拟青霉PL89的研究[D]. 肖顺. 福建农林大学. 2006

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