一种壳聚糖复合菌剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及植物保护制剂领域，提供了一种壳聚糖复合菌剂，包括壳聚糖、芽孢杆菌溶液和霍格兰氏营养液，所述壳聚糖与霍格兰氏营养液的质量体积比为10～25g:90～120mL，所述霍格兰氏营养液与枯草芽孢杆菌的体积比为8～10:1。本发明专利技术所述壳聚糖复合制剂中以壳聚糖和芽孢杆菌溶液为主要活性物质，通过壳聚糖与芽孢杆菌溶液复配能够提高壳聚糖在较高浓度下对黑曲霉的抑菌效果。本发明专利技术所述的壳聚糖复合菌剂还能够用于植物保护中，将所述壳聚糖复合菌剂在发挥抑菌作用的同时还具有调节植物根系土壤中的微生物结构、促进有机质分解、产生丰富的代谢物的作用，从而对植物起到促进生长和保护作用。

A Chitosan Compound Bacterial Agent and Its Preparation and Application

The invention relates to the field of plant protection preparation, providing a chitosan compound agent, including chitosan, Bacillus spore solution and Hoagland S nutrient solution. The mass ratio of the chitosan and Hoagland's nutrient solution is 10 ~ 25g:90 to 120mL, and the volume ratio of the Hoagland's nutrient solution and Bacillus subtilis is 8 to 10:1. . The chitosan and Bacillus spore solution is the main active substance in the chitosan compound preparation, and the combination of chitosan and Bacillus solution can improve the bacteriostasis effect of Chitosan on Aspergillus niger at a high concentration. The chitosan composite bactericide also can be used in plant protection, and the chitosan composite bactericide also plays the role of regulating the microbial structure in the soil of plant root system, promoting the decomposition of organic matter and producing rich metabolites, thus promoting the growth and protection of the plant.

【技术实现步骤摘要】
一种壳聚糖复合菌剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及植物保护制剂领域，具体涉及一种壳聚糖复合菌剂及其制备方法，以及所述壳聚糖复合菌剂在植物保护中的应用。
技术介绍
壳聚糖(chitosan)，又称脱乙酰甲壳素，化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖，是甲壳素经脱乙酰化处理后的产物，是甲壳素最基本、最重要的衍溶生物。壳聚糖由于具有无毒副作用、可经微生物降解、良好的生物可容性和成膜性而被广泛运用。壳聚糖在弱酸溶剂中易于溶解，特别值得指出的是溶解后的溶液中含有氨基(-NH2)，这些氨基通过结合负电子来抑制细菌。壳聚糖的抑制细菌活性，使其在医药、纺织和食品等领域有着广泛的应用。黑曲霉菌菌属于曲霉属真菌中的一个常见种。广泛分布于世界各地的粮食、植物性产品和土壤中。在高温、高湿环境下，黑曲霉容易大量生长繁殖产酶生热，侵染棉花时引起落花或烂铃，或生于多汁的果实上，引起腐烂或软腐，侵染洋葱鳞片表面生大量黑粉；梅雨季节亦容易引起衣物发霉等。现有研究表明，壳聚糖对真菌黑曲霉具有抑制作用，但是其抑制作用与壳聚糖的分子量和浓度有关，随着壳聚糖分子量的逐渐增大，对黑曲霉的抑制效果逐渐减弱；高分子量和高浓度的壳聚糖对黑曲霉不仅没有抑制作用，反而会促进其生长；只有在适当低浓度下的一定分子量壳聚糖对黑曲霉才有抑制作用(李小芳.壳聚糖抑菌活性及机理研究[D].兰州大学,2009)。
技术实现思路
有鉴于此，为了解决壳聚糖较高浓度下对细菌和真菌抑制效果差的问题，本专利技术提供了一种壳聚糖复合菌剂。为了实现上述专利技术目，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种壳聚糖复合菌剂，包括壳聚糖、芽孢杆菌溶液和霍格兰氏营养液，所述壳聚糖与霍格兰氏营养液的质量体积比为10～25g:90～120mL，所述霍格兰氏营养液与枯草芽孢杆菌的体积比为8～10:1；所述芽孢杆菌液含有1.0×108～1.0×109CFU/mL的芽孢杆菌。优选的，所述芽孢杆菌包括枯草芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌或短小芽孢杆菌中的一种或多种。优选的，所述芽孢杆菌溶液的溶剂为水、芽孢杆菌液体培养基或霍格兰氏营养液。优选的，所述壳聚糖是以南美白对虾虾壳为原料提取得到的。优选的，从南美对虾虾壳中提取壳聚糖的方法包括以下步骤：(1)将干燥的南美白对虾虾壳与无水乙醇按照料液比1:1.5～5混合进行粗提，反应2～6h后过滤取滤渣，得到初级物料；(2)将所述初级物料与中性蛋白酶溶液按照料液比1:1.5～4混合进行酶解，酶解3～6h，过滤后取滤渣，得到虾壳酶解余料；(3)将所述虾壳酶解余料与质量分数4～8％的盐酸溶液混合进行酸解，反应后得到的固体物料为粗甲壳质；(4)将所述粗甲壳质与质量分数0.2～1.0％的高锰酸钾溶液混合进行漂白，得到漂白物料；(5)将所述漂白物料与质量分数0.5～2％的苯甲酸混合进行脱乙酰基反应，60～70℃下反应20～50min，得到脱乙酰基甲壳质；(6)将所述脱乙酰基甲壳质与质量分数40～60％的氢氧化钠溶液混合进行脱蛋白，在90～150℃下反应0.5～2h，得到壳聚糖。优选的，所述步骤(2)中，中性蛋白酶溶液的酶含量为800～1500U/g，酶解温度为42～50℃，酶解反应pH值为6.8～7.2。本专利技术还提供了上述技术方案所述的壳聚糖复合菌剂的制备方法，包括以下步骤：S1、将壳聚糖与霍格兰氏营养液按照质量体积比混合，得到壳聚糖溶液；S2、将所述壳聚糖溶液与芽孢杆菌溶液按照所用霍格兰氏营养液与芽孢杆菌溶液的体积比混合，得到壳聚糖复合菌剂。本专利技术的目的还在于提供前述技术方案壳聚糖复合菌剂或上述技术方案所述制备方法得到的壳聚糖复合菌剂在植物保护中的应用。优选的，所述应用为：壳聚糖复合菌剂在促进植物生长和防治植物微生物病害中的应用。有益效果：本专利技术提供了一种壳聚糖复合菌剂，包括壳聚糖、芽孢杆菌溶液和霍格兰氏营养液，所述壳聚糖与霍格兰氏营养液的质量体积比为10～25g:90～120mL，所述霍格兰氏营养液与枯草芽孢杆菌的体积比为8～10:1；所述芽孢杆菌液含有1.0×108～1.0×109CFU/mL的芽孢杆菌。本专利技术所述壳聚糖复合制剂中以壳聚糖和芽孢杆菌溶液为主要活性物质，通过壳聚糖与芽孢杆菌溶液复配能够提高壳聚糖在较高浓度下对各细菌和真菌的抑菌效果。在本专利技术所述壳聚糖复合菌剂中，所述芽孢杆菌溶液主要起到抑菌作用。现有技术中壳聚糖在一定浓度下会对芽孢杆菌的活性产生抑制，但在本专利技术所述的壳聚糖浓度下不会抑制芽孢杆菌活性，反而壳聚糖与芽孢杆菌复配后存在协同增效作用，提高了抑菌效果。在本专利技术中，所述霍格兰氏营养液主要起到溶剂作用，其pH值为弱酸性，有助于壳聚糖的溶解，同时溶解于酸性溶液的壳聚糖含有氨基，氨基可通过结合负电子抑制细菌；霍格兰氏营养液中的营养成分能够为芽孢杆菌提供适宜的生存环境，有利于保持壳聚糖复合菌剂的抑菌性能稳定。在一些具体实施方式中，本专利技术以南美白对虾虾壳为原料，通过无水乙醇脱色脱脂、酶解、盐酸脱钙、苯甲酸脱乙酰基、氢氧化钠脱蛋白的工艺制备壳聚糖，壳聚糖的得率可达到9.8％，所制备得到的壳聚糖最佳抑菌浓度为3～4mg/mL。采用上述方法得到的壳聚糖分子量在150～300kDa范围内，壳聚糖得率高，抑菌效果好。本专利技术所述的壳聚糖复合菌剂还能够用于植物保护中，所述壳聚糖复合菌剂的抑菌效果较好，施用于土壤中能够有效抑制土壤中的多种病原微生物生长，能够降低植物病害的发病率；同时壳聚糖复合菌剂中含有的芽孢杆菌具有促进有机质分解、产生丰富的代谢物的能力，所含的霍格兰氏营养液中营养成分能够使芽孢杆菌迅速繁殖，而较高浓度的壳聚糖也可以为微生物和植物生长提供营养，从而在发挥抑菌作用的同时还能够有效调节植物根系土壤中的微生物结构，对植物起到促进生长和保护作用。具体实施方式本专利技术提供了一种壳聚糖复合菌剂，包括壳聚糖、芽孢杆菌溶液和霍格兰氏营养液，所述壳聚糖与霍格兰氏营养液的质量体积比为10～25g:90～120mL，所述霍格兰氏营养液与枯草芽孢杆菌的体积比为8～10:1；所述芽孢杆菌液含有1.0×108～1.0×109CFU/mL的芽孢杆菌。在本专利技术中，所述芽孢杆菌优选的包括枯草芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和短小芽孢杆菌中的一种或多种；本专利技术所述的芽孢杆菌溶液更优选为枯草芽孢杆菌溶液。当所述芽孢杆菌溶液中含有多种芽孢杆菌时，本专利技术对各种芽孢杆菌之间的用量无特殊限定。本专利技术对所述芽孢杆菌溶液的来源无特殊限定，采用市售菌剂即可。在本专利技术中，当存在多种芽孢杆菌时，活菌数为多种芽孢杆菌数量的总和。具体的，本专利技术所述芽孢杆菌液中除了芽孢杆菌外，还含有能够溶解芽孢杆菌菌液的溶剂，所述溶剂为任何能够溶解芽孢杆菌且不降低芽孢杆菌活性的液体，包括但不限于水、霍格兰氏营养液、芽孢杆菌液体培养基等，其中优选为霍格兰氏营养液。在本专利技术所述的壳聚糖复合菌剂中，所述芽孢杆菌溶液主要起抑菌作用，芽孢杆菌生长过程中产生的次级代谢产物能够有效地抑制病原微生物的生长。在本专利技术所述的壳聚糖复合菌剂中，与芽孢杆菌溶液复配的壳聚糖不但不会抑制芽孢杆菌的活性反而对其活性有促进作用，与壳聚糖复配后有效地提高了其在较高浓度下对各细菌和真菌的抑菌功效，从而获得优良的抑菌效果。在本专利技术中，所述霍格兰氏营养本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种壳聚糖复合菌剂，包括壳聚糖、芽孢杆菌溶液和霍格兰氏营养液，所述壳聚糖与霍格兰氏营养液的质量体积比为10～25g:90～120mL，所述霍格兰氏营养液与枯草芽孢杆菌的体积比为8～10:1；所述芽孢杆菌液含有1.0×108～1.0×109CFU/mL的芽孢杆菌。

【技术特征摘要】
1.一种壳聚糖复合菌剂，包括壳聚糖、芽孢杆菌溶液和霍格兰氏营养液，所述壳聚糖与霍格兰氏营养液的质量体积比为10～25g:90～120mL，所述霍格兰氏营养液与枯草芽孢杆菌的体积比为8～10:1；所述芽孢杆菌液含有1.0×108～1.0×109CFU/mL的芽孢杆菌。2.根据权利要求1所述的壳聚糖复合菌剂，其特征在于，所述芽孢杆菌包括枯草芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和短小芽孢杆菌中的一种或多种。3.根据权利要求1或2所述的壳聚糖复合菌剂，其特征在于，所述芽孢杆菌溶液的溶剂为水、芽孢杆菌液体培养基或霍格兰氏营养液。4.根据权利要求1所述的壳聚糖复合菌剂，其特征在于，所述壳聚糖是以南美白对虾虾壳为原料提取得到的。5.根据权利要求4所述的壳聚糖复合菌剂，其特征在于，从南美对虾虾壳中提取壳聚糖的方法包括以下步骤：(1)将干燥的南美白对虾虾壳与无水乙醇按照料液比1:1.5～5混合进行粗提，反应2～6h后过滤取滤渣，得到初级物料；(2)将所述初级物料与中性蛋白酶溶液按照料液比1:1.5～4混合进行酶解，酶解3～6h，过滤后取滤渣，得到虾壳酶解余料；(3)将所述虾壳酶解余料与质量分数4～8％的盐酸溶液混合进行酸解，...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜宗然，林茂，吴少坤，郭立，
申请(专利权)人：厦门昶青生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35