CN108184836B - 一种加速农作物残留农药降解的组合发酵物 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种加速农作物残留农药降解的组合发酵物，由银杏叶、玉米面和红糖的混合原料经乳酸菌厌氧发酵后，再经枯草芽孢杆菌有氧发酵而成，发酵过程为：混合原料接种乳酸菌后置于密闭容器，加水，于25‑35℃发酵20‑25天，每7天振荡一次；发酵结束后接种枯草芽孢杆菌，28‑30℃下继续有氧发酵20天，过滤，滤液在60℃下灭菌30min，即得到组合发酵物。本发明的组合发酵物是一种新的功能性银杏叶产品，能在作物生长过程中分解残留农药，同时不降低农药防效，与传统方法相比，本发明的组合发酵物使用成本低、有效、方便、对环境安全，值得大力推广应用。

Description

一种加速农作物残留农药降解的组合发酵物
技术领域
本发明涉及一种加速农作物残留农药降解的组合发酵物，属于农业应用技术领域。
背景技术
农业生产中施用农药后部分农药直接或间接残存于谷物、蔬菜、果品、畜产品、水产品中以及土壤和水体中，造成农药残留，残留农药直接通过作物、水、大气到达人、畜体内，或通过环境、食物链最终传递给人、畜，造成食物污染，危害人体健康。
目前解决农药残留的方法主要分为物理和化学方法。如浸泡清洗、去皮、去根、日光照射、延长贮藏期、吸附以及套袋等。化学常用次氯酸盐、臭氧、光催化或双氧水等。但用物理方法减农残费工费力、减残效果不好，化学方法减残往往会破坏作物质量。
基于以上现有技术，由“北京市教育委员会市属高校创新能力提升计划项目、国家重点研发计划专项2017YFD0201105”资助完成本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种加速农作物残留农药降解的组合发酵物，该组合发酵物是一种环境友好、安全的生物制剂，使用该组合发酵物能明显降解作物表面残留的农药，保证作物安全。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种加速农作物残留农药降解的组合发酵物，由银杏叶、玉米面和红糖的混合原料经乳酸菌厌氧发酵后，再经枯草芽孢杆菌有氧发酵而成，发酵过程为：混合原料接种乳酸菌后置于密闭容器，加水，于25-35℃发酵20-25天，每7天振荡一次；发酵结束后接种枯草芽孢杆菌，28-30℃下继续有氧发酵20天，过滤，滤液在60℃下灭菌30min，即得到组合发酵物。
本发明分别选取有益细菌作为发酵菌种，分两个阶段分别发酵，第一个阶段利用乳酸菌在厌氧条件下发酵银杏叶组合生产乳酸和有益成分，当发酵环境处于相对酸性的环境条件时加入枯草芽孢杆菌，在整个发酵过程中，这两种菌种分别起主导作用，同时在第二阶段二者是相辅相成的，故菌种的添加时机、比例和添加量至关重要，由此决定发酵产品的用途和作用。
优选地，所述混合原料中银杏叶、玉米面和红糖之间的质量比为：50-100∶1∶1。
优选地，所述混合原料与乳酸菌之间的质量比为100∶1；混合原料与枯草芽孢杆菌之间的质量比为50∶1。
优选地，所述银杏叶为7-10月采收的新鲜银杏叶，此时是植物叶片贮存营养时期，成分不易氧化，具有产生有益于清除农药残留的活性物质基础。
优选地，所述枯草芽孢杆菌处于对数生长期。
本发明的优点在于：
本发明的组合发酵物是一种新的功能性银杏叶产品，能在作物生长过程中分解残留农药，同时不降低农药防效，与传统方法相比，本发明的组合发酵物使用成本低、有效、方便、对环境安全，值得大力推广应用。本发明的组合发酵物制备过程中，过滤后的固体残渣部分可以用于餐具清洗。
具体实施方式
本发明的组合发酵物是以银杏叶、玉米面和红糖为原料，经乳酸菌厌氧发酵和枯草芽孢杆菌有氧发酵的两阶段发酵而成。本发明采用人工分段接种菌种，对其降解农药过程进行跟踪监测，使银杏叶的发酵过程受到控制，按预期目标发展。
银杏叶，别名：白果叶，含黄酮类成分银杏双黄酮(ginkgetin)、异银杏双黄酮(isoginkgetin)、去甲基银杏双黄酮(bilobetin)、芸香甙、山柰素-3-鼠李糖葡萄糖甙、山柰素、槲皮素、异鼠李素(isorhamnetin)等；另含苦味成分银杏三内酯A(ginkgolideA)、B、C及银杏新内酯A(bilobalideA)；酸类成分毒八角酸(shikimic acid)、D-糖质酸(D-glucaric acid)、白果酸(ginkgolic acid)。尚含白果醇(ginnol)、白果酮(ginnone)、廿九烷、廿八醇、α-已烯醛、β-谷甾醇、豆甾醇及维生素等，并含儿茶素和表儿茶素。能有效对抗和消除自由基。
乳酸菌以单糖(葡萄糖、果糖、半乳糖)、双糖(蔗糖、麦芽糖、乳糖)为基质，代谢产物主要是乳酸，本发明使用乳酸菌发酵为后续发酵形成微酸环境。枯草芽孢杆菌为需氧菌，广泛分布在土壤及腐败的有机物中，是一类产复合酶的菌株，除产蛋白酶外，还可产淀粉酶、糖化酶、纤维素酶、植酸酶等。可利用蛋白质、多种糖及淀粉，分解色氨酸形成吲哚，菌体在生长过程中产生枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短杆菌肽等活性物质，这些活性物质对致病菌或内源性感染的条件致病菌有明显的抑制作用。枯草芽孢杆菌是我国农业部允许作为饲料添加剂的两种芽孢杆菌之一。已被越来越多地研制成饲用微生态制剂。因其无毒、无残留、无污染的“绿色”添加剂，已在畜牧业、饲料业广泛应用，显示巨大的社会效益和生态效益。
以下通过实施例对本发明做进一步说明。但是本发明不限于所给出的实施例。以下实施例中，乳酸菌购自陕西金润生物科技有限公司；枯草芽孢杆菌购自中农绿康(北京)生物技术有限公司，培养至对数生长期使用。
实施例1
玉米粉碎过10目筛，7月采集银杏叶，称取新鲜银杏叶8000g、玉米面100g、红糖100g，加入乳酸菌82g，加水14000g，放在一个密闭容器中，混合均匀，30℃发酵20天，期间每7天振荡一次，结束第一阶段发酵，放气。加入164g处于对数生长期的枯草芽孢杆菌，混合均匀，28℃下有氧发酵20天，过滤，滤液在60℃下灭菌30min，即得到银杏叶发酵液。
实施例2
玉米粉碎过10目筛，8月采集银杏叶，称取新鲜银杏叶10000g、玉米面100g、红糖100g，加入乳酸菌102g，加水15000g，放在一个密闭容器中，混合均匀，35℃发酵25天，期间每7天振荡一次，结束第一阶段发酵，放气。加入204g处于对数生长期的枯草芽孢杆菌，混合均匀，29℃下有氧发酵20天，过滤，滤液在60℃下灭菌30min，即得到银杏叶发酵液。
实施例3
玉米面粉碎过10目筛，10月采集银杏叶，称取新鲜银杏叶9000g、玉米面100g、红糖100g，加入乳酸菌92g，加水14500g，放在一个密闭容器中，混合均匀，32℃发酵22天，期间每7天振荡一次，结束第一阶段发酵，放气。加入184g处于对数生长期的枯草芽孢杆菌，混合均匀，30℃下有氧发酵20天，过滤，滤液在60℃下灭菌30min，即得到银杏叶发酵液。
实施例4
玉米面粉碎过10目筛，5月采集银杏叶，称取新鲜银杏叶9000g、玉米面100g、红糖100g，加入乳酸菌92g，加水14500g，放在一个密闭容器中，混合均匀，32℃发酵22天，期间每7天振荡一次，结束第一阶段发酵，放气。加入184g处于对数生长期的枯草芽孢杆菌，混合均匀，30℃下有氧发酵20天，过滤，滤液在60℃下灭菌30min，即得到银杏叶发酵液。
实施例5
70％吡虫啉水分散粒剂(拜耳作物科学公司提供)稀释1500倍、50％烯啶虫胺可湿性粉剂(江苏丰山集团有限公司提供))稀释1500倍待用。
将上述实施例1和4的发酵物分别用水稀释50倍，分组及试验结果见表1。在棉花出芽5天开始试验，每周分别喷施吡虫啉和烯啶虫胺1次，第二天喷洒银杏叶发酵液1次，用量均以秧苗全株均匀喷洒，以植株开始滴水为宜，连续用药3次，喷洒银杏叶发酵液3天后，采集棉花样品，进行农残测定。吡虫啉参照国标GB/T 23379方法测定；烯啶虫胺参照国标GB/T20769方法测定。同时实验过程中，对比样品组和空白组的生长效果。从表1可以看出，实施例1能明显减少农药的检出量，说明在植物生长阶段银杏叶发酵液加快了产品中农药的降解，实施例4的降解农药情况好于农药组，但与实施例1相比较，其降解量明显减少，说明5月份采集的银杏叶不适合用于农药降解。
表1不同实施例对棉花农药降解的影响
组别 吡虫啉mg/kg 烯啶虫胺μg/kg
水 无 无
农药(吡虫啉或烯啶虫胺) 52.1 8.6
农药(吡虫啉或烯啶虫胺)+实施例1 13.5 1.7
农药(吡虫啉或烯啶虫胺)+实施例4 49.7 7.4
实施例1 无 无
实施例4 无 无
实施例6
将上述实施例2和4的发酵物分别用水稀释50倍，分组及试验结果见表2。在萝卜出芽5天开始试验，每周分别喷施吡虫啉和烯啶虫胺1次，第二天喷洒银杏叶发酵液1次，用量均以秧苗全株均匀喷洒，以植株开始滴水为宜，连续用药3次，喷洒银杏叶发酵液3天后，采集萝卜样品，进行农残测定。吡虫啉参照国标GB/T 23379方法测定；烯啶虫胺参照国标GB/T20769方法测定。从表2可以看出，实施例2明显减少农药的检出量，说明在植物生长阶段银杏叶发酵液加快了产品中农药的降解，实施例2的降解农药情况好于农药组，与实施例4相比较，其降解量明显增加，说明5月份采集的银杏叶不适合用于农药降解。此外，经实施例2处理后，萝卜生长量明显增加。
表2不同实施例对萝卜农药降解的影响
组别 吡虫啉mg/kg 烯啶虫胺μg/kg
水 无 无
农药(吡虫啉或烯啶虫胺) 49.9 8.9
农药农药(吡虫啉或烯啶虫胺)+实施例2 11.8 2.3
农药农药(吡虫啉或烯啶虫胺)+实施例4 43.1 6.5
实施例2 无 无
实施例4 无 无

Claims (2)

1.一种加速农作物残留农药降解的组合发酵物，其特征在于，由银杏叶、玉米面和红糖的混合原料经乳酸菌厌氧发酵后，再经枯草芽孢杆菌有氧发酵而成，所述银杏叶为7-8月采收的新鲜银杏叶；混合原料中银杏叶、玉米面和红糖之间的质量比为：50-100:1:1；混合原料与乳酸菌之间的比例为100:1；混合原料与枯草芽孢杆菌之间的比例为50:1；发酵过程为：混合原料接种乳酸菌后置于密闭容器，加水，于25-35℃发酵20-25天，每7天振荡一次；发酵结束后接种枯草芽孢杆菌，28-30℃下继续有氧发酵20天，过滤，滤液在60℃下灭菌30min，即得到组合发酵物。
2.根据权利要求1所述的组合发酵物，其特征在于，所述枯草芽孢杆菌处于对数生长期。
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