一种多杀菌素半固体发酵生产方法技术

本发明专利技术提供了一种多杀菌素（Ｓｐｉｎｏｓｙｎ）的半固体发酵生产方法，其采用农副产品作为半固体发酵培养基的主要碳氮源，以珍珠岩、玉米芯颗粒等疏松多孔的物质为载体。本发明专利技术通过筛选和优化组合，选择几种适合发酵Ｓｐｉｎｏｓｙｎ的半固体发酵培养基，以农副产品作为碳氮源，选择珍珠岩、玉米芯颗粒等疏松多孔的物质为载体，在固体发酵罐中或其它密封容器中发酵生产多杀菌素。达到节省Ｓｐｉｎｏｓｙｎ原药发酵生产设备投资和回避液体深层通气培养生产法Ｓｐｉｎｏｓｙｎ的一些技术难题。在同等施用浓度下，本方法生产的多杀菌素产品与市售多杀菌素产品防治小菜蛾、棉铃虫的效果差异不显著。

Method for producing multi bactericide semi-solid fermentation

The present invention provides a kind of spinosad (Spinosyn) semi solid fermentation production method, mainly using the carbon and nitrogen sources of agricultural and sideline products as a semi solid fermentation medium, with perlite, corncob particle porous material as a carrier. The present invention by screening and optimization, choose several semi solid fermentation for Spinosyn fermentation medium, to agricultural and sideline products as carbon and nitrogen sources, selection of perlite, corncob particle porous material such as the carrier, in the solid fermentation tank or other sealed containers in the fermentation production of spinosad. Some technical problems of saving Spinosyn technology, fermenting production equipment investment and avoiding liquid deep aeration production method Spinosyn are solved. Under the same concentration, the effects of the products produced by this method on the control of Plutella xylostella and Helicoverpa armigera were not significantly different from those of commercially available multi fungicide products.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种抗生素的发酵方法，具体地说，涉及一种无公害的生化农药多杀菌素Spinosyn的简便可行的半固体发酵生产方法。
技术介绍
多杀菌素Spinosyn是美国陶氏公司发现的一种非常优秀的生化 农药，由于多杀菌素具有对害虫高活性且对哺乳动物安全，对害虫选 择性强，有利于保护害虫天敌，在自然环境中容易降解等等优点而荣 获美国总统颁发的绿色化学品挑战奖。多杀菌素自发现以来， 一直是以液体深层通气培养进行发酵生 产。工艺上釆用二级发酵或三级发酵，发酵原料用葡萄糖、玉米淀粉、 胨化牛奶、棉仁粉、酵母浸出物(粉)、玉米浆、油酸甲酯等。发酵 周期9天左右。液体深层通气培养法有很多工艺上的优点，如生产规模大，容易 控制杂菌污染，产品容易提纯，发酵效价高等等。但其缺点也是明显 的，比如设备投资太大。对于多杀菌素这一种产品来说，液体发酵所 要求的有些发酵原料要进口，而且价格比较贵，而且对发酵设备的要 求也比较苛刻，导致国内许多企业想上多杀菌素但条件无法达到而不 敢问津。本申请专利技术人利用我国传统的酿造技术结合现代发酵工业的方 法，创造性地提出了多杀菌素的半固体发酵思路，并经过反复试验和 完善而成。经查新检索，未见有半固体发酵生产多杀菌素的公开报道和专利 申请。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种多杀菌素Spinosyn的简便可行的半固 体发酵生产方法。本专利技术人研究了多杀菌素产生菌刺糖多孢菌(&cc/^ra; o/;^wra )之后，认为可以用 一 些在我国很容易得到的农副产品如红薯、 豆饼(粕)、棉籽饼，麦麸等等代替上述较贵的液体发酵原料，进行 多杀菌素发酵。为满足菌种对氧气的需求，选择了珍珠岩、玉米芯颗 粒等疏松多孔的物质为载体，通过调整适当的加水量，使发酵料通透 性适度，从而解决了菌丝生长发育和代谢过程中的供氧问题。为了解 决有关固体发酵容易污染的问题，釆用了中国科学院化学过程工程研 究所李佐虎教授专利技术的固体发酵罐(简称李氏罐)或直接用转锅进行 发酵，同时配合大的接种量和早期喷少量纳他霉素加以解决。发酵结 束之后，将物料在李氏罐中直接风干或经其它干燥设备如沸腾床干燥 之后，用甲醇、乙醇或醋酸乙酯等有机溶剂浸提，即可以收获发酵产 生的多杀菌素。浸提过的发酵残渣经粉碎之后，可作为肥料施于田间， 或作为杀虫农药直接撒施于菜叶面上，可以在肥田的同时杀死部分土 壤害虫和叶面上食叶的害虫。为了实现本专利技术目的，本专利技术的一种多杀菌素(Spinosyn)的半 固体发酵生产方法，其釆用农副产品作为半固体发酵培养基的主要碳 氮源，以珍珠岩、玉米芯颗粒等疏松多孔的物质为载体。本专利技术所述的农副产品为玉米粉、米粉、魔芋粉、红薯粉、麦麸、 棉籽饼粉、菜籽饼粉、豆饼(粕)粉等。其中，本专利技术的半固体发酵培养基中，碳源分为快速利用的碳源 和缓慢利用的碳源两种，快速利用的碳源选择葡萄糖、甘露醇、甘露 糖、半乳糖等；缓慢利用的碳源选用玉米粉、米粉、魔芋粉、红薯粉、 麦麸等。缓慢利用的碳源物质其细度以过80 120目筛为宜。本专利技术所述载体的颗粒以10~20目大小为宜。用量为发酵培养基的10-70% ( W/W)。本专利技术的半固体发酵培养基中的氮源也分为快速利用和缓慢利 用的两种，快速利用的氮源选用玉米浆、谷氨酸钠、蛋白胨；缓慢利 用的氮源选用棉籽饼粉、菜籽饼粉、豆饼(粕)粉、酵母粉，棉籽饼 粉、菜籽饼和豆饼粉细度以100- 120目为宜。在本专利技术的半固体发酵培养基中，快速利用的碳源(单糖)占1~ 10% (各单糖重量:培养基干重)，缓慢利用的碳源占2~30% (同上， W/W)。快速利用的氮源占0~5%，缓慢利用的氮源占2~25%。其中氮 源物质优选为玉米浆用量为0~3%，蛋白胨、酵母粉用量为0~3%, 谷氨酸钠用量为0~3%,棉籽粉用量为0-22%,豆饼粉用量为0~ 20%。半固体发酵培养基用水量为1:1.0-1.40 (干物质重:水，W/V)， 该含水量已经将液体种子培养基中的水量包括在内。本专利技术以摇瓶发酵或液体发酵罐发酵的方式制备半固体发酵的 多杀菌素生产菌种子，其种子培养基配方为葡萄糖0~6%,甘露醇 2~8%,棉籽粉0~4.2%,黄豆饼粉0~2.2%，浸出物(粉)0 ~ 1.0%, 鱼蛋白胨0~1%， CaCO30.2~0.5%。对于生产所用菌种，本专利技术的多杀菌素半固体发酵生产方法适用 于所有多杀菌素生产菌种，无论其来源，也无论是其株系，均可以用 于本专利技术生产方法。发酵结束后，将发酵物料风干或经其它干燥设备如沸腾床干燥之 后，用甲醇、乙醇或醋酸乙酯等有机溶剂浸提，即可收获发酵产生的 多杀菌素。釆用本专利技术所述半固体发酵法发酵所获得的发酵物料，风干之后 经粉碎配以润湿剂、表面活性剂、渗透剂等即生产出多杀菌素粉剂。 多杀菌素粉剂中的润湿剂选用JFC、拉开粉、十二烷基苯磺酸钠性剂选用木质素磺酸钠、NNO、 Sopa中的 一种或两种；渗透剂选用氮酮、噻酮、渗透剂-T中的一种。本专利技术通过筛选和优化组合，选择几种适合发酵Spinosyn的半固 体发酵培养基，以农副产品作为碳氮源，选择珍珠岩、玉米芯颗粒等 疏松多孔的物质为载体，在固体发酵罐中或其它密封容器中发酵生产 多杀菌素。达到节省Spinosyn原药发酵生产设备投资和回避液体深层 通气培养生产法Spinosyn的一些技术难题。在同等施用浓度下，本方 法生产的多杀菌素产品与巿售多杀菌素产品防治小菜蛾、棉铃虫的效 果差异不显著。附图说明图l为本专利技术所述多杀菌素(Spinosyn)的半固体发酵生产工艺 流程图。具体实施例方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。 实施例l液体种子培养基配方葡萄糖2.5%、甘露醇4%、棉籽粉2%、 鱼蛋白胨1%、 CaCO30.2%，其余为水，消前pH7.5。半固体发酵培养基配方玉米粉5%、魔芋粉12%、葡萄糖5%、 甘露醇5%、棉籽粉6%、豆饼粉6%、酵母粉3%,余下部分以珍珠 岩补足到100%， pH自然。包括液体种子在内的总用水量1:1.36 (培养基干物质重:水， W/V )。本专利技术所述多杀菌素(Spinosyn)的半固体发酵生产工艺流程如图l所示，具体过程如下在配料罐中按种子培养基配方配制好300L发酵液之后压入500L种子罐，121。C蒸汽湿热灭菌30分钟之后，降温到3(TC接种多杀菌素生产菌种的孢子悬液，接种量为每300L种子培养基中接3个茄式瓶斜面孢子。在温度3(TC，搅拌转速210rpm条件下通气培养。接种 后8小时之内通气量1:0.4(V/V)， 8小时至24小时之内通气量1:0.8 (V/V), 24小时后，通气量增加到1:1.2 (V/V)，直至移种。种子培 养时间为72小时。在配料池中按半固体发酵培养基配方配1吨干料的培养基，将各 种干物质充分混合均匀之后加水，加水量为1060公斤，再充分混合 均匀。将配好的湿培养基装入5立方的灭菌转锅(巿售)。通入蒸汽， 按转锅的操作规定进行半固体发酵培养基的湿热灭菌。灭菌温度 121°C，保温时间45分钟。灭菌结東后尽快将料温降至3(TC，然后通过无菌管道将上述培养 好的种子液接入灭过菌的无菌固体发酵培养基中，边接种边转动转 锅。接种完毕即直接在转锅中通气发酵。在发酵过程中，转锅保本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多杀菌素的半固体发酵生产方法，其特征在于，其采用农副产品作为半固体发酵培养基的主要碳、氮源，以珍珠岩、玉米芯颗粒疏松多孔的物质为载体。

【技术特征摘要】
1.一种多杀菌素的半固体发酵生产方法，其特征在于，其采用农副产品作为半固体发酵培养基的主要碳、氮源，以珍珠岩、玉米芯颗粒疏松多孔的物质为载体。2. 根据权利要求l所述的多杀菌素的半固体发酵生产方法，其特 征在于，所述的农副产品为玉米粉、米粉、魔芋粉、红薯粉、麦麸、 棉籽饼粉、菜籽饼粉、豆饼(粕)粉。3. 根据权利要求1或2所述的多杀菌素的半固体发酵生产方法， 其特征在于，所述半固体发酵培养基中碳源分为快速利用的碳源和缓 慢利用的碳源两种，快速利用的碳源选择葡萄糖、甘露醇、甘露糖、 半乳糖；缓慢利用的碳源选用玉米粉、米粉、魔芋粉、红薯粉、麦麸。4. 根据权利要求3所述的多杀菌素的半固体发酵生产方法，其特 征在于，所述快速利用的碳源占1~10%(各单糖重量培养基干重)， 所述缓慢利用的碳源占2~30% (同上，W/W)。5. 根据权利要求l-4任意一项所述多杀菌素的半固体发酵生产方 法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：林开春，夏海洋，黄昌华，肖凤平，贺玉平，杨国军，
申请(专利权)人：武汉天惠生物工程有限公司，武汉绿世纪生物工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]