CN114395520A - 一种哈茨木霉菌固态发酵高效大量生产分生孢子的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种哈茨木霉菌固态发酵高效大量生产分生孢子的方法，具体涉及分生孢子领域。所述方法包括培养基的配置和哈茨木霉菌的接种、分生孢子的发酵培养。本发明通过采用多层架床、架床作成中空的，中间加入循环冷水进行降温，通过控制入水量和流速等，调节发酵层使之长时间保持在适宜温度范围内，大幅提高分生孢子的分生效率、数量和成活率。且本发明可以利用哈茨木霉菌固态发酵高效大量生产分生孢子，大大的提高了分生孢子的产生效率。

Description

一种哈茨木霉菌固态发酵高效大量生产分生孢子的方法
技术领域
本发明涉及分生孢子领域，具体涉及一种哈茨木霉菌固态发酵高效大量生产分生孢子的方法。
背景技术
木霉菌(Trichoderma spp.)属真菌门，半知菌亚门，丝孢纲，丛梗孢目，粘孢菌类，是一类普遍存在的真菌，常见于土壤中，是土壤微生物的重要群落。木霉属真菌广泛分布于自然界，广泛存在于腐木、种籽、植物残体、空气中，可从中分离得到。
木霉菌具有重要的经济意义，被广泛地应用到农业的各个方面，如防治植物病害、促进植物生长、生物修复土壤和环境、应用于生物有机肥等。近些年，木霉菌的研究与应用得到了快速的发展。结合遗传学、分子生物学、生物化学及生态学等研究方法，木霉菌及其代谢产物在促进植物生长，增加营养物质的吸收利用率，提高农作物的产量，以及增强对病害的防御性方面势必有更为广阔的应用前景。特别是在倡导绿色农业的大背景下，木霉菌的大面积推广应用已成为构建现代和高效的生物防治病虫害体系中不可或缺的一部分。
木霉属中应用最多的是哈茨木霉(Trichoderma harzianum)。哈茨木霉菌种的发酵水平，特别是发酵基质产孢量和孢子活性与其产品质量、生产成本、及田间效果密切相关。含高活性分生孢子多的菌剂产品往往货架期更长，此外分生孢子比菌丝片段具有更好的抗逆性和适应性，更有利于其在田间萌发定殖，形成优势菌群，进而发挥产品的功能。因此开发一种高效的哈茨木霉高效大量生产分生孢子的方法，提高分生孢子的产孢量，对其产品商业化开发具有重要意义。
在哈茨木霉生产过程中容易出现菌丝生长过于旺盛，而分生孢子产量不足的问题。在大量培养分生孢子的过程中，因其分生孢子过程会产热，导致其生产效率低，不能很好的得到所需要的分生孢子。
发明内容
为此，本发明提供一种哈茨木霉菌固态发酵高效大量生产分生孢子的方法，以解决现有产生分生孢子放热温度过高影响分生孢子质量的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
根据本发明的提供的一种哈茨木霉菌固态发酵高效大量生产分生孢子的方法，所述方法包括以下步骤：
步骤一，培养基的配置
麸皮3-4份，蔗糖0.1-0.3份，豆粕粉0.7-1.5份，马铃薯粉5-10份，无机盐离子溶液8-10份，配置好培养基后放于培养架的培养内盘中；
步骤二，哈茨木霉菌的接种、分生孢子的发酵培养
将哈茨木霉菌接种到培养内盘的培养基中，在培养架的循环水中空中充入井中抽上来的自然冷水，循环流动，保证培养内盘的温度不高于30℃，培养发酵即可。
进一步的，所述无机盐离子溶液的成分质量百分比为：硫酸铵0.5-2％、硫酸锰0.1-1％、硫酸镁0.1-1％、磷酸氢二钾0.05-0.5％、磷酸氢二钠0.05-0.8％、氯化钙0.03-0.05％、葡萄糖0.05-2％、蔗糖0.5-2.5％，余量为水。
进一步的，所述培养基的含水量为45-55wt％。
进一步的，所述培养架(1)至少有2个培养架外盘(3)。
进一步的，所述哈茨木霉菌株接种过程中，哈茨木霉菌株接种液与发酵培养基的质量比为1：50-80。
进一步的，所述哈茨木霉菌株培养发酵的发酵温度为26-30℃。
进一步的，所述哈茨木霉菌株发酵时间为5-7天。
温度低于22℃时，哈茨木霉生长缓慢；温度高于29℃时，发酵箱中的培养基会变坏变臭，导致发酵失败。发酵时间低于5天时，哈茨木霉尚未全部产分生孢子；发酵时间6-7天为哈茨木霉产分生孢子的活跃期；发酵时间超过7天时，培养基不再产生分生孢子。
进一步的，所述哈茨木霉菌株购于山东植丰农化集团有限公司。
进一步的，所述培养发酵的湿度不低于80％。
发酵相对湿度低于80％时，培养基容易变干，培养基变干后发酵只产菌丝不产孢子。
进一步的，所述循环水的流速为1.0-2.0L/min。
本发明具有如下优点：
本发明通过采用多层架床、架床作成中空的，中间加入循环冷水进行降温，通过控制入水量和流速等，调节发酵层的温度长时间保持在适宜温度范围内，大幅提高分生孢子的分生效率、数量和成活率。且本发明可以利用哈茨木霉菌固态发酵高效大量生产分生孢子，大大的提高了产生分生孢子的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明提供的一种哈茨木霉菌固态发酵高效大量生产分生孢子的装置；
图中，1为培养架；2为循环水中空；3为培养架外盘；4为培养内盘。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例的架床宽设为1.2米，利于工人操作方便，要求站在架床边上伸进手臂去能够着、施工方便，单个手臂操作0.6米，对面操作0.6米，共1.2米左右。架床高度与设置多少个架层(架层间距)，也是以人的高度以及操作方便来设定。
实施例1一种哈茨木霉菌固态发酵高效大量生产分生孢子的方法
所述方法包括以下步骤：
步骤一，培养基的配置
麸皮3份，蔗糖0.1份，豆粕粉1.5份，马铃薯粉8份，无机盐离子溶液10份，配置好培养基后放于培养架1的培养内盘4中；
步骤二，哈茨木霉菌的接种、分生孢子的发酵培养
将哈茨木霉菌接种到培养内盘4的培养基中，在培养架1的循环水中空2中充入井中抽上来的自然冷水，循环流动，保证培养内盘4的温度不高于30℃，培养发酵即可。
优选的，所述无机盐离子溶液的成分质量百分比为：硫酸铵0.5％、硫酸锰0.1％、硫酸镁1％、磷酸氢二钾0.05％、磷酸氢二钠0.05％、氯化钙0.05％、葡萄糖2.5％、蔗糖0.5％，余量为水。
优选的，所述培养基的含水量为45-50wt％。
优选的，所述培养架1至少有2个培养架外盘3。
优选的，所述哈茨木霉菌株接种过程中，哈茨木霉菌株接种液与发酵培养基的质量比为1：50。
优选的，所述哈茨木霉菌株培养发酵的发酵温度为26-27℃。
优选的，所述哈茨木霉菌株发酵时间为5-7天。
优选的，所述哈茨木霉菌株购于山东植丰农化集团有限公司。
优选的，所述培养发酵的湿度不低于80％。
优选的，所述循环水的流速为1.0L/min。
实施例2一种哈茨木霉菌固态发酵高效大量生产分生孢子的方法
所述方法包括以下步骤：
步骤一，培养基的配置
麸皮4份，蔗糖0.3份，豆粕粉0.7份，马铃薯粉5份，无机盐离子溶液8份，配置好培养基后放于培养架1的培养内盘4中；
步骤二，哈茨木霉菌的接种、分生孢子的发酵培养
将哈茨木霉菌接种到培养内盘4的培养基中，在培养架1的循环水中空2中充入井中抽上来的自然冷水，循环流动，保证培养内盘4的温度不高于30℃，培养发酵即可。
优选的，所述无机盐离子溶液的成分质量百分比为：硫酸铵1％、硫酸锰1％、硫酸镁0.1％、磷酸氢二钾0.2％、磷酸氢二钠0.2％、氯化钙0.03％、葡萄糖0.05％、蔗糖2.5％，余量为水。
优选的，所述培养基的含水量为45-48wt％。
优选的，所述培养架1至少有2个培养架外盘3。
优选的，所述哈茨木霉菌株接种过程中，哈茨木霉菌株接种液与发酵培养基的质量比为1：70。
优选的，所述哈茨木霉菌株培养发酵的发酵温度为27-28℃。
优选的，所述哈茨木霉菌株发酵时间为5-7天。
优选的，所述哈茨木霉菌株购于山东植丰农化集团有限公司。
优选的，所述培养发酵的湿度不低于80％。
优选的，所述循环水的流速为2.0L/min。
实施例3一种哈茨木霉菌固态发酵高效大量生产分生孢子的方法
所述方法包括以下步骤：
步骤一，培养基的配置
麸皮4份，蔗糖0.2份，豆粕粉1.5份，马铃薯粉10份，无机盐离子溶液9份，配置好培养基后放于培养架1的培养内盘4中；
步骤二，哈茨木霉菌的接种、分生孢子的发酵培养
将哈茨木霉菌接种到培养内盘4的培养基中，在培养架1的循环水中空2中充入井中抽上来的自然冷水，循环流动，保证培养内盘4的温度不高于30℃，培养发酵即可。
优选的，所述无机盐离子溶液的成分质量百分比为：硫酸铵2％、硫酸锰0.1％、硫酸镁1％、磷酸氢二钾0.5％、磷酸氢二钠0.8％、氯化钙0.05％、葡萄糖0.05％、蔗糖2.5％，余量为水。
优选的，所述培养基的含水量为49-51wt％。
优选的，所述培养架1至少有2个培养架外盘3。
优选的，所述哈茨木霉菌株接种过程中，哈茨木霉菌株接种液与发酵培养基的质量比为1：60。
优选的，所述哈茨木霉菌株培养发酵的发酵温度为28-29℃。
优选的，所述哈茨木霉菌株发酵时间为5-7天。
优选的，所述哈茨木霉菌株购于山东植丰农化集团有限公司。
优选的，所述培养发酵的湿度不低于80％。
优选的，所述循环水的流速为1.5L/min。
实施例4一种哈茨木霉菌固态发酵高效大量生产分生孢子的方法
所述方法包括以下步骤：
步骤一，培养基的配置
麸皮3份，蔗糖0.1份，豆粕粉1份，马铃薯粉10份，无机盐离子溶液9份，配置好培养基后放于培养架1的培养内盘4中；
步骤二，哈茨木霉菌的接种、分生孢子的发酵培养
将哈茨木霉菌接种到培养内盘4的培养基中，在培养架1的循环水中空2中充入井中抽上来的自然冷水，循环流动，保证培养内盘4的温度不高于30℃，培养发酵即可。
优选的，所述无机盐离子溶液的成分质量百分比为：硫酸铵2％、硫酸锰0.5％、硫酸镁0.5％、磷酸氢二钾0.3％、磷酸氢二钠0.4％、氯化钙0.04％、葡萄糖1％、蔗糖1％，余量为水。
优选的，所述培养基的含水量为45-48wt％。
优选的，所述培养架1至少有2个培养架外盘3。
优选的，所述哈茨木霉菌株接种过程中，哈茨木霉菌株接种液与发酵培养基的质量比为1：50。
优选的，所述哈茨木霉菌株培养发酵的发酵温度为26-27℃。
优选的，所述哈茨木霉菌株发酵时间为5-7天。
优选的，所述哈茨木霉菌株购于山东植丰农化集团有限公司。
优选的，所述培养发酵的湿度不低于80％。
优选的，所述循环水的流速为1.5L/min。
对比例一种哈茨木霉菌固态发酵生产分生孢子的方法
所述方法包括以下步骤：
步骤一，培养基的配置
麸皮3份，蔗糖0.1份，豆粕粉1份，马铃薯粉10份，无机盐离子溶液9份，配置好培养基后放于培养架1的培养内盘4中；
步骤二，哈茨木霉菌的接种、分生孢子的发酵培养
将哈茨木霉菌接种到培养内盘4的培养基中，不进行循环水降温，培养发酵即可。
优选的，所述无机盐离子溶液的成分质量百分比为：硫酸铵2％、硫酸锰0.5％、硫酸镁0.5％、磷酸氢二钾0.3％、磷酸氢二钠0.4％、氯化钙0.04％、葡萄糖1％、蔗糖1％，余量为水。
优选的，所述培养基的含水量为50-55wt％。
优选的，所述培养架1至少有2个培养架外盘3。
优选的，所述哈茨木霉菌株接种过程中，哈茨木霉菌株接种液与发酵培养基的质量比为1：50。
优选的，所述哈茨木霉菌株培养发酵的发酵温度为26-27℃。
优选的，所述哈茨木霉菌株发酵时间为5-7天。
优选的，所述哈茨木霉菌株购于山东植丰农化集团有限公司。
优选的，所述培养发酵的湿度不低于80％。
实施例1-4产生孢子对比见表1所示。
表1本发明实施例与现有分生孢子方法对比表
产孢量(10<sup>10</sup>孢子/g) 成活率(％) 成熟时间(h)
实施例1 1.53 98.6 66
实施例2 1.57 99.0 60
实施例3 1.86 99.3 50
实施例4 1.81 99.1 54
对比例 1.39 98.1 76
由表1可见，本发明实施例产孢量更高，成活率更大，成熟时间更短。
本发明通过采用多层架床、架床作成中空的，中间加入循环冷水进行降温，通过控制入水量和流速等，调节发酵层的温度长时间保持在适宜温度范围内，大幅提高分生孢子的分生效率、数量和成活率。且本发明可以利用哈茨木霉菌固态发酵高效大量生产分生孢子，大大的提高了产生分生孢子的效率。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种哈茨木霉菌固态发酵高效大量生产分生孢子的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤一，培养基的配置
取麸皮3-4份，蔗糖0.1-0.3份，豆粕粉0.7-1.5份，马铃薯粉5-10份，无机盐离子溶液8-10份加水混合均匀后灭菌培养基，配置好培养基后放于培养架(1)的培养内盘(4)中；
步骤二，哈茨木霉菌的接种、分生孢子的发酵培养
将哈茨木霉菌接种到培养内盘(4)的培养基中，在培养架(1)的循环水中空(2)中充入井中抽上来的自然冷水，作为循环水，循环流动，保证培养内盘(4)的温度不高于30℃，培养发酵即可。
2.根据权利要求1所述哈茨木霉菌固态发酵高效大量生产分生孢子的方法，其特征在于，所述无机盐离子溶液的成分质量百分比为：硫酸铵0.5-2％、硫酸锰0.1-1％、硫酸镁0.1-1％、磷酸氢二钾0.05-0.5％、氯化钙0.03-0.05％、磷酸氢二钠0.05-0.8％、葡萄糖0.05-2％、蔗糖0.5-2.5％，余量为水。
3.根据权利要求1所述哈茨木霉菌固态发酵高效大量生产分生孢子的方法，其特征在于，所述培养基的含水量为45-55wt％。
4.根据权利要求1所述哈茨木霉菌固态发酵高效大量生产分生孢子的方法，其特征在于，所述培养架(1)至少有2个培养架外盘(3)。
5.根据权利要求1所述哈茨木霉菌固态发酵高效大量生产分生孢子的方法，其特征在于，所述哈茨木霉菌株接种过程中，哈茨木霉菌株接种液与发酵培养基的质量比为1：50-60。
6.根据权利要求1所述哈茨木霉菌固态发酵高效大量生产分生孢子的方法，其特征在于，所述哈茨木霉菌株培养发酵的发酵温度为26-30℃。
7.根据权利要求1所述哈茨木霉菌固态发酵高效大量生产分生孢子的方法，其特征在于，所述哈茨木霉菌株发酵时间为5-7天。
8.根据权利要求1所述哈茨木霉菌固态发酵高效大量生产分生孢子的方法，其特征在于，所述哈茨木霉菌株购于山东植丰农化集团有限公司。
9.根据权利要求1所述哈茨木霉菌固态发酵高效大量生产分生孢子的方法，其特征在于，所述培养发酵的湿度不低于80％。
10.根据权利要求1所述哈茨木霉菌固态发酵高效大量生产分生孢子的方法，其特征在于，所述循环水的流速为1.0-2.0L/min。
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