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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  
【摘要】: 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著差异。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,但其活抱率显著低于(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著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 白代谢呈极显著或显著线性关系,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著反比例函数卜阶)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。


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