苏云金芽孢杆菌生物杀虫剂发酵生产的影响因素及其工艺选择

化学杀虫剂的长期使用给生态环境造成了严重破坏,也使害虫种群的抗药性日益提高,生物杀虫剂以其"绿色环保"的特点引起人们的广泛关注。其中,苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)制剂是目前世界上产量最大、应用最广的生物杀虫剂。它对鳞翅目、双翅目、鞘翅目、螨类等许多有害昆虫有毒杀作用,而对人类、动物和农作物无害。长期以来,人们一直致力于苏云金芽孢杆菌发酵过程的研究,以期获得高毒效的生物杀虫剂产品。本文首先对苏云金芽孢杆菌发酵生产的各种影响因素进行了综合分析,将影响因素分为培养条件和培养基组分两类,得出最佳培养条件为温度:(30±1)℃,pH:7.0±0.1,搅拌速度:400～600r·min-1,通气量:1∶0.6～1.2(发酵培养基体积与每分钟通入空气的体积之比),接种时间:对数期初;最佳培养基配比为碳氮比:8～10∶1,无机盐含量:KH2PO4或K2HPO4为0.075%～0.2%;MgSO4·7H2O为0.075%～0.3%;CaCO3为0.075%～0.15%;MnSO4·H2O、FeSO4·7H2O各为0.002%。其次,对当前研究与工业化生产中的各种发酵工艺进行了评述,总结了现有发酵工艺的优缺点。在现有研究基础上,降低培养基原料成本、改进发酵工艺和采用基因学手段构建高效工程菌株将成为未来研究热点。

微生物转化淀粉废水制备生物灭蚊剂

采用摇瓶发酵试验探讨了淀粉废水为原料制备微生物灭蚊剂的可行性。结果表明,无需任何预处理工序,淀粉废水可作为微生物灭蚊菌株(Bacillusthuringiensissubsp.israelensis187菌株和Bacillussphaericus2362菌株)的优良发酵培养基。Bti187和Bs2362菌株能在淀粉废水(含固率2.5%)为唯一原料的培养基中正常生长发育,并且产孢产毒。Bti187和Bs2362在淀粉废水发酵42h,活菌数分别可达7.5×108、4.5×108CFU·mL-1;抗热性芽孢数分别可达5.1×108、2.7×108CFU·mL-1,均显著高于常规LB培养基。与LB培养基相比,淀粉废水培养基有利于提高芽孢产率、缩短发酵周期。毒力测定表明,淀粉废水培养42h的Bti发酵液对淡色库蚊和白纹伊蚊的LC50分别为0.78、0.87μg·mL-1,淀粉废水培养42h的Bs发酵液对淡色库蚊和白纹伊蚊的LC50分别为0.70、16.06μg·mL-1,淀粉废水明显有利于Bti187与Bs2362菌株的产毒。本研究不仅为淀粉废水提供了高附加值的处置新途径,而且可显著降低生物灭蚊剂的生产成本,具有广阔的应用前景。