阿維鏈霉菌固態(tài)發(fā)酵工藝及抗線蟲活性研究.pdf

1、近年來，隨著人們對環(huán)境保護、食品安全的重視，農(nóng)藥向著無毒易降解制劑的方向發(fā)展。阿維菌素作為高效低毒易降解的生物農(nóng)藥，已得到深入的研究與廣泛的應用。阿維菌素是由阿維鏈霉菌(Streptomyces avermitilis)產(chǎn)生的一類具有廣譜殺蟲作用的抗生素，它包括8個組分，其中B1組分對線蟲的防治最為有效。目前，阿維菌素產(chǎn)品主要是利用液態(tài)發(fā)酵進行生產(chǎn)獲得的，但是液態(tài)發(fā)酵對環(huán)境帶來較大的危害，例如生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢渣廢水較多，同時在阿維菌素生

2、產(chǎn)、制劑化過程中需添加大量的難以降解的有機溶劑，這些有機溶劑給應用的植物和土壤帶來較大的危害。因此開發(fā)生產(chǎn)過程廢渣廢液產(chǎn)生少、有機溶劑環(huán)境污染風險小、具有較好抗蟲效力的優(yōu)良產(chǎn)品的新型發(fā)酵工藝成為當前阿維菌素生產(chǎn)工藝研究的熱點。固態(tài)發(fā)酵方式常用于放線菌產(chǎn)抗生素的生產(chǎn)，具有廢渣、廢液少、外源有機溶劑添加劑少、環(huán)境兼容性好等優(yōu)點，因此本工作擬采用固態(tài)發(fā)酵方式，期望找到一種環(huán)境兼容性較好的阿維菌素生產(chǎn)方式。
　　本文主要對阿維鏈霉菌AVM

3、5的固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)工藝條件進行了研究，以菌數(shù)為指標優(yōu)化了固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基成分和發(fā)酵條件，利用HPLC分析檢測了阿維菌素的產(chǎn)量，并將固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)物和含線蟲土樣混合，探究其抗線蟲效果。具體研究結(jié)果如下:
　　1、采用單因素和正交試驗兩種優(yōu)化方法，選擇了固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基組分和發(fā)酵條件。確定了固態(tài)發(fā)酵條件為用罐頭瓶在28℃下培養(yǎng)，種齡96h，接種量20mL，初始含水量45％，初始pH7.3，培養(yǎng)周期為10d;確定了固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基組分為碳源是11g

4、大米粉混配7g木薯渣，氮源是11g豆粕粉混配9g牛肉浸粉，無機鹽添加量分別是0.40％NaCl、0.50％K2HPO4、0.50％MgSO4·7H2O、0.10％CaCl2、0.01％FeSO4·7H2O、0.04％CoCl2·6H2O;測定了阿維鏈霉菌固態(tài)發(fā)酵過程的生長曲線，確定菌體各生長階段;經(jīng)過上述優(yōu)化后，最大產(chǎn)菌數(shù)為1.41×1010cfu/g干基，相比初始培養(yǎng)提高了29倍。
　　2、阿維菌素HPLC檢測條件為Agilen

5、t ZORBAX Eclipse C18色譜柱，UV檢測波長為245nm，流動相為甲醇∶水=95∶5，設置流速1.0mL/min、進樣量20μL、柱溫40℃;樣品處理方法為用5倍甲醇浸泡，輔以超聲處理25min，浸提2h，每30min振蕩一次，過膜待測，進行HPLC檢測分析;由固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)物HPLC色譜圖分析可知阿維菌素含量與菌數(shù)呈正相關(guān)，但是阿維菌素產(chǎn)生往往滯后于菌數(shù)量，即菌體裂解導致細胞數(shù)量減少，阿維菌素從胞內(nèi)大量釋放致使其含量提高;