CN102250818B - 一种苏云金杆菌固态发酵培养基的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种苏云金杆菌固态发酵培养基的制备方法，包括菌糠干燥、菌糠粉碎和固态发酵培养基调配。本发明以生产食用菌后的废培养料菌糠为主要原料，废物利用，变废为宝，除添加了培养苏云金杆菌所必须的C和N等营养成份外，还针对提高苏云金杆菌的杀虫毒力而添加了K、Mg、Ca和Mn等成份，既保证了产品质量，而且大大降低了生产成本。经统计，采用本发明的培养基生产苏云金杆菌生物农药原粉的生产成本，仅相当于使用常规方法生产成本的一半。还解决了生产食用菌废菌棒污染环境的问题，经济效益、生态效益显著。

Description

一种苏云金杆菌固态发酵培养基的制备方法

技术领域

本发明涉及一种微生物培养基的制备方法，具体涉及一种苏云金杆菌固态发酵培养基的制备方法。 

背景技术

苏云金杆菌（Bacillus thuringiensis，简称 Bt）是一种对害虫毒力强且对天敌无毒性的昆虫病原微生物，对高等动物和人无毒性。它是目前研究最为深入、使用最为广泛的微生物杀虫剂，对16个目3000多种害虫有活性。目前工业化生产Bt主要以各种工农业产品或农副产品为主要原料，如葡萄糖、蛋白胨、酵母粉、黄豆粉、玉米淀粉和花生饼粉等，因此有以下3个缺点：①目前的生产原料价格占总生产成本的35％～59％，造成Bt杀虫剂价格偏高而难以普及。②工业化生产的原料大部分来源于粮食，因而造成原料成本高、原料取材不便、占用粮食资源等问题。③生产原料经过生产后形成的废料，难以循环再利用，造成对环境的污染破坏。因此，为降低成本、提高经济效益，有关使用工农业副产品、废弃物、污水、污泥等廉价原料替代传统原料进行Bt生产的研究逐渐受到重视，国内外已有相关研究成果表明利用这些廉价原料进行生产是一个可行的方向。

中国有悠久的食用菌栽培传统，年产量占世界的60%以上。但是，在食用菌大批量生产获得高经济效益回报的同时也造成食用菌栽培废料（又称菌糠、菌渣）对环境污染、资源浪费等问题。菌糠作为一种廉价的农业副产品，含有丰富的蛋白质和其他营养成分，随意丢弃或燃烧是对资源的浪费，同时菌糠中尚含有大量的菌丝体、食用菌生长代谢产物以及其他未利用的营养物质，各种有害生物如霉菌、蚊类、螨类等极易在其中繁衍增殖，造成环境污染，危害食用菌生产，也影响人类生活。因此，合理的开发利用菌糠，不仅可以广辟资源，化废为宝，降低生产成本，而且可以减少对环境的污染，具有显著的生态效益和经济效益。国内外尚未见利用菌糠作为主要原料制备苏云金杆菌发酵培养基的报道。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种苏云金杆菌固态发酵培养基的制备方法，所采用的原料主要为食用菌栽培过程中产生的废料，以降低苏云金杆菌生物农药的生产成本。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的一种利用金针菇菌糠制备苏云金杆菌固态发酵培养基的方法，其特征在于操作步骤如下：

1、菌糠原料粉制备：将脱袋后的金针菇菌糠于50~90℃条件下烘至含水率不高于15%，粉碎并过4~10目筛，获得菌糠原料粉；

2、固态发酵培养基制备：取10 kg的菌糠原料粉，加入麸皮2~5 kg、或加入干奶牛粪6~10 kg、或者加入黄豆饼粉、玉米粉和酵母粉各1~4 kg、0.5~1.5 kg和0.1~0.3 kg；另加入碳酸钙0.1~0.4kg、金属离子贮存液0.04~0.1L和水10~25L，搅拌均匀灭菌后即得到苏云金芽孢杆菌固态发酵培养基。

所述金属离子贮存液的配方为：K₂HPO₄ 500g、KH₂PO₄ 500g、MgCl₂ 20.3 g和MnCl₂ 1g溶于1L水中。

所述K₂HPO₄或K₂HPO₄、MgCl₂、CaCO₃和MnCl₂，为化学纯，固体；所有添加料均可在市场购得。

麸皮的主要作用是补充菌糠中的氮源和部分碳源；玉米粉的主要作用是替代麸皮补充苏云金杆菌生长过程中所需的碳源；黄豆饼粉和酵母粉的主要作用是替代麸皮补充苏云金杆菌生长过程中所需的主要氮源；KH₂PO₄和K₂HPO₄的主要作用是作为核酸、核蛋白、磷脂、辅酶及ATP等高分子的成分，并作为缓冲系统调节培养基pH；MgCl₂的作用是激活和增强敏感昆虫中肠蛋白酶活性，进而提高苏云金杆菌对昆虫的毒力；CaCO₃的作用是稳定培养基中的pH并且钙离子是芽孢形成所需的重要因子；MnCl₂的作用是作为过氧化物歧化酶、磷酸烯醇式脱羧酶和柠檬酸合成酶的重要成分，促进菌体的快速分裂和增殖。

将上述固态发酵培养基灭菌后接入苏云金杆菌菌种，按常规固体培养基培养微生物的方法发酵、干燥、粉碎得到苏云金杆菌生物农药原粉。

本发明的优点在于：

1、以菌糠作为主要原料，具有工艺简单、取材方便、生产成本低还能变废为宝的特点。本发明的培养基以菌糠为主要原料，统计数据表明，食用菌工厂化生产过程中每产出1千克的食用菌，就会产生1千克的菌糠，而菌糠的价格仅为50~100元/吨，较之使用价格为3000~4800元/吨的传统豆饼、麸皮为主要原料的培养基相比，在价格上有明显的优势。所以采用本发明的培养基生产的苏云金杆菌生物农药原粉的生产成本能够降低一半。原料粉中含有丰富的粗纤维、碳水化合物、粗蛋白、磷、以及苏云金杆菌生长所需的金属离子等营养元素，是理想的固态发酵培养基。我国的食用菌产量居世界第一，且在逐年攀升，以菌糠为原料，原料充足、营养丰富、成分稳定、取材方便、价格低廉，用于生产苏云金杆菌生物农药，大大降低发酵成本，在价格上将具有很强的市场竞争力。原粉加入添加剂后能够调配成可湿性粉剂、水分散剂、泡腾片剂等不同剂型的生物农药，用于粮食、棉花、蔬菜、瓜果、绿地、林木以及公共卫生方面16个目3000多种害虫的防治。

2、使用本发明的固态培养基与使用其他固态培养基生产苏云金杆菌生物农药的方法相比，由于食用菌栽培过程中已经将40%~70%的粗纤维降解，易于后期加工和粉碎，因此可以免去前期加入纤维素酶酶解纤维素的过程。而且菌糠中的菌丝体含有大量的营养物质，作为培养基只需添加少量的营养物质就能够满足苏云金杆菌的生长，节约了许多原料成本。

具体实施方式

为了充分公开本发明的一种苏云金杆菌固态发酵培养基的制备方法，以下结合实施例加以说明。   

实施例一：利用金针菇菌糠制备苏云金杆菌固态发酵培养基的方法

1、菌糠原料粉制备：

按表1条件加工金针菇菌糠，使其含水率不高于15%，直径不大于5 mm备用。

表1 金针菇菌糠原料粉加工方法

 

2、固态发酵培养基制备：按表2的方法向菌糠原料粉中补充营养成分和水，搅拌均匀并灭菌后得到固态发酵培养基。

表2 固态发酵培养基制备方法

所述金属离子贮存液的配方为：K₂HPO₄ 500g、KH₂PO₄ 500g、MgCl₂ 20.3 g和MnCl₂ 1g溶于1L水中。

 在表1和2的各种制备方法中，利用金针菇菌糠制备苏云金杆菌固态发酵培养基的最佳方法为：

1、菌糠原料粉制备：将脱袋后的金针菇菌糠于80℃条件下烘至含水率为8%，粉碎并过4目筛，获得菌糠原料粉；

2、固态发酵培养基制备：取10 kg的菌糠原料粉，加入麸皮4 kg、碳酸钙0.2kg、金属离子贮存液0.06 L和水20 L，搅拌均匀灭菌后即得到苏云金芽孢杆菌固态发酵培养基。所述灭菌，采用15磅压力、121℃灭菌20~30min。

苏云金杆菌杀虫剂的制备：对上述固态发酵培养基灭菌后，按常规固体培养基培养微生物的方法，接入苏云金杆菌菌种发酵培养；然后干燥、粉碎得到苏云金杆菌生物农药原粉。生物农药原粉加入添加剂后可调配成可湿性粉剂、水分散片、泡腾片等不同剂型的生物农药。 

Claims (2)

1.一种苏云金杆菌（Bacillus thuringiensis）固态发酵培养基的制备方法，其特征在于操作步骤如下： 

（1）菌糠原料粉制备：将脱袋后的金针菇菌糠于50~90℃条件下烘至含水率不高于15%，粉碎并过4~10目筛，获得菌糠原料粉；

（2）固态发酵培养基制备：取10 kg的菌糠原料粉，加入麸皮2~5 kg、或加入干奶牛粪6~10 kg、或者加入黄豆饼粉、玉米粉和酵母粉各1~4 kg、0.5~1.5 kg和0.1~0.3 kg；另加入碳酸钙0.1~0.4kg、金属离子贮存液0.04~0.1L和水10~25L，搅拌均匀后灭菌；所述金属离子贮存液的配方为：K₂HPO₄ 500g、KH₂PO₄ 500g、MgCl₂ 20.3 g和MnCl₂ 1g溶于1L水中。

2.根据权利要求1所述的一种苏云金杆菌固态发酵培养基的制备方法，其特征在于操作步骤如下：

（1）菌糠原料粉制备：将脱袋后的金针菇菌糠于80℃条件下烘至含水率为8%，粉碎并过4目筛；

（2）固态发酵培养基制备：取10 kg的菌糠原料粉，加入麸皮4 kg、碳酸钙0.2kg、金属离子贮存液0.06 L和水12 L，搅拌均匀后经1个大气压、121℃灭菌20~30min，即可。