CN1296370C - 一种抗植物病毒农用嘧肽霉素及其制备工艺 - Google Patents

一种抗植物病毒农用嘧肽霉素及其制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明属于微生物发酵工程技术领域，特别涉及一种抗植物病毒农用嘧肽霉素及其制备工艺领域，其分子式为C19H27N7O10：其分子量为513；该化合物用作防治农作物病毒病害。它的制备工艺如下步骤依次进行：(A)菌种扩繁过程；将斜面菌种接种于种子罐培养30小时～40小时，其温度控制在25℃～35℃，pH值6.0～7.5，罐压控制在0.05～0.2MPa，灭菌20分钟～40分钟备用；(B)发酵抗生素生成过程；(C)发酵后处理。本发明的目的在于能有效控制植物病毒病害，同时能保障人畜安全和保护环境。本产品具有性能稳定，低毒，对人、畜无毒害，预防和治疗植物病毒病害效果显著等优点。

Description

一种抗植物病毒农用嘧肽霉素及其制备工艺
一、技术领域：本发明属于微生物发酵工程技术领域，特别是涉及一种抗植物病毒农用嘧肽霉素及其制备工艺领域。
二、背景技术：几乎所有植物都感染病毒病，给农业生产造成了惨重损失。但植物病毒病害的防治始终是个难题，近年来一些抗病毒的化学剂已开始进入实用阶段，如病毒A、植病灵、83增抗剂、病毒必克、菌毒清等。但化学农药的广泛应用使公众越来越担心其安全性和对环境造成的污染问题，因此，发展生物农药是最有可能解决这一问题的最佳途径。
农用抗生素作为一类生物农药，因其具有低毒、高效、选择性强、残留时间短、无三致和无公害等特点，正日益受到世界各国的重视。但是，农用抗生素在植物病毒病害防治领域却是一个薄弱环节。20世纪70年代，日本报道了香菇菌发酵液有抗病毒活性。国外关于放线菌次生代谢产物抗抑制植物病毒的报道也有许多，如月桂霉素、丝裂霉素、阿博霉素、桔霉素及诺卡霉素等，但均未达到农药使用阶段。我国研究人员从天然和合成两方面开展抗植物病毒药剂的研制工作。90年代初，我国也开发了香菇菌蛋白多糖，1997年一种新的农用抗生素宁南霉素被报道，主要用于防治真菌病害，也对烟草花叶病毒有抑制作用，并获得了临时登记。但是，纵观现有的抗病毒生物农药，其实际应用效果还不理想，远不能满足生产所需。
三、发明内容：
1、发明目的：本发明提供一种抗植物病毒农用嘧肽霉素及其制备工艺，其目的在于能有效控制植物病害，同时能保障人畜安全和保护环境。
2、技术方案：本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种抗植物病毒农用嘧肽霉素，其特征在于：它的化学结构式为：
Figure C20051004597500061
其分子式为C19H29N7O10：其分子量为515；该化合物用作治疗农作物病毒病害。
一种抗植物病毒农用嘧肽霉素的制备工艺，其特征在于：按如下步骤依次进行：
(A)菌种扩繁过程：采用不吸水链霉菌、名称为Streptomycesahygroscopicus TZ92，在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏编号为CGMCC No.1245，在种子罐中加入下列基础培养成分，按重量百分含量计：
花生饼粉                  2.0～5.0；
淀粉                      1.0～4.0；
酵母粉                    0.05～0.3；
葡萄糖                    0.1～0.3
氯化钠                    0.1～1.0；
硫酸铵                    0.1～1.0；
碳酸钙                    0.1～1.0；
磷酸氢二钾                0.0025；
其余含量为水，灭菌20分钟～40分钟备用；
培养条件：在种子罐中培养30小时～40小时，其温度控制在25℃～35℃，pH值6.5～7.5，罐压控制在0.05～0.2MPa。
(B)发酵抗生素生成过程：
将A步骤形成的培养液送入发酵罐进行发酵；在发酵罐内加入下列培养基，按重量百分含量计：
花生饼粉                  2.0～5.0；
淀粉                      1.0～5.0；
酵母粉                    0.1～0.2；
葡萄糖                    0.1～2.0；
硫酸铵                    0.2～0.4；
碳酸钙                    0.05～0.4；
氯化钠                    0.2～0.4；
其余含量为水；
在上述物料放入发酵罐后，灭菌前调整pH值使其控制在6.0～7.0，培养时罐压控制在0.05～0.2MPa，空气流量1：0.2～1.0；培养温度为26～32℃，培养时间为30小时～60小时；
(C)发酵后处理，按以下步骤依次进行：
1)放罐前，管道预先进行消毒；
2)对发酵液进行加热使其温度达到80～100℃，维持10分钟，之后迅速冷却；
3)用浓度为6N的盐酸或草酸调整发酵液的pH值使其控制在4.0～5.0，再将发酵液进行过滤，过滤得清液；
4)将最终得到的清液抽入到浓缩罐中，在700mmHg真空度，蒸汽压0.02～0.06MPa，温度在60℃～80℃条件下进行减压浓缩，使浓缩液效价控制在15000单位/ml以上；
5)加入稳定剂、助剂后得成品。
上罐接种量7.5％～15％V/V，液体种子的种龄30～40小时。
发酵罐中加硅酮消泡剂0.5～0.8/万V/V。
发酵后处理时，稳定剂、助剂分别采用苯甲酸钠和Toween80，苯甲酸钠按重量百分含量计是浓缩液的0.2％～0.8％，Toween80按重量百分含量计是浓缩液的0.1％～0.5％。
3、优点及效果：本发明具有稳定的原料来源，且成本低，适合大规模工业化生产，如发酵配方中所采用的原料主要有玉米淀粉、花生饼粉、酵母粉、葡萄糖等。
(A)产品质量稳定。在保证原料稳定的同时，可以通过严格控制各项发酵参数，来控制成品的质量，从而形成科学完整的质量体系，该产品对光、热、酸等稳定，浓缩液在常温下保存2年不失效。
(B)本产品低毒，对人、畜无毒害，对农作物无药害，不刺激皮肤、眼等，耐雨水冲刷。
(C)预防植物病毒病害效果明显。据辽宁省几个市、县及北京、吉林、黑龙江等地蔬菜、烟草、玉米等作物大田试验，嘧肽霉素对辣椒花叶病、番茄蕨叶病、烟草花叶病、玉米矮花叶病平均预防效果达到80％以上，明显高于对照药剂病毒A和植病灵。
(D)治疗植物病毒病害效果更为突出，据辽宁省5846亩辣椒、番茄大田试验，在辣椒花叶病、番茄蕨叶病发生以后，喷施嘧肽霉素，平均防治效果达72.8％以上，显著优于对药剂病毒A和植病灵。
四、具体实施方式：本实用新型是采用以下方案实施的：
实施例1：一种抗植物病毒农用嘧肽霉素，其化学结构式为：
其分子式为C19H29N7O10：其分子量为515；
上述抗植物病毒农用嘧肽霉素的制备工艺，其特征在于：可按如下步骤依次进行：
(A)菌种扩繁过程：
采用不吸水链霉菌(Streptomyces ahygrocopicus TZ92)，它的菌种保藏编号为CGMCC NO.1245，在种子罐中加入下列基础培养成分(重量百分含量)：
花生饼粉                  3.2；
淀粉                      1.5；
酵母粉                    0.08；
葡萄糖                    0.2
氯化钠                    1.0；
硫酸铵                    0.1；
碳酸钙                    0.1
磷酸氢二钾                0.0025；
其余为水，灭菌30分钟备用；
培养条件：培养温度控制在26℃，pH值6.0，罐压控制在0.05MPa，种子罐培养36小时；
(B)发酵抗生素生成过程：
将A步骤形成的培养液送入发酵罐进行发酵：
在发酵罐内加入下列培养基(重量百分含量)：
淀粉                      1.0
葡萄糖                    2.0
花生饼粉                  3.0
酵母粉                    0.2
硫酸铵                    0.4
碳酸钙                    0.4
氯化钠                    0.3
其余为水；
在上述物料放入发酵罐后，灭菌前调整pH值使其控制在6.0，培养时罐压控制在0.1MPa，空气流量1∶0.2；培养时间为50小时；
(C)发酵后处理，按以下步骤依次进行：
1)放罐前，预先用蒸汽对送料管路进行消毒；
2)通过加热装置对送料管路中的发酵液进行加热使其温度达到100℃，维持10分钟，之后迅速冷却；
3)用浓度为6N的盐酸或草酸调整发酵液的pH值使其控制在4.0，再用空气压缩机将送料管路中的发酵液压入板框过滤机，过滤得清液；
4)将最终得到的清液抽入到浓缩罐中，在700mmHg真空度，蒸汽压0.02MPa，温度在70℃条件下进行减压浓缩，使浓缩液效价控制在15000单位/ml以上；
5)在发酵后处理中加入浓缩液的0.8％(重量百分含量)苯甲酸钠和浓缩液的0.5％(重量百分含量)Toween80助剂，抽样测定生物效价后，得成品。
本发明在发酵过程中上罐接种量7.5％(V/V)，液体种子的种龄30小时，发酵罐中加硅酮消泡剂0.5/万(V/V)。
实施例2：
一种抗植物病毒农用嘧肽霉素，其化学结构式为：
其分子式为C19H29N7O10：其分子量为515；
上述抗植物病毒农用嘧肽霉素的制备工艺，其特征在于：可按如下步骤依次进行：
(A)菌种扩繁过程：
采用不吸水链霉菌(Streptomyces ahygrocopicus TZ92)，其菌种保藏编号为CGMCC NO.1245，在种子罐中加入下列基础培养成分(重量百分含量)：
花生饼粉                  5.0；
淀粉                      1.5；
酵母粉                    0.05；
葡萄糖                    0.1
氯化钠                    0.2；
硫酸铵                    0.2；
碳酸钙                    0.2
磷酸氢二钾                0.0025；
其余为水，灭菌40分钟备用；
培养条件：种子罐培养40小时，其温度控制在30℃，pH值7.5，罐压控制在0.2MPa。
(B)发酵抗生素生成过程：
将A步骤形成的培养液送入发酵罐进行发酵：
在发酵罐内加入下列培养基(重量百分含量)：
淀粉                      2.0；
葡萄糖                    2.0；
花生饼粉                  5.0；
酵母粉                    0.2；
硫酸铵                    0.4；
碳酸钙                    0.4；
氯化钠                    0.3；
其余为水；
在上述物料放入发酵罐后，灭菌前调整pH值使其控制在7.0，培养时罐压控制在0.12MPa，空气流量1∶1.0；培养时间为50小时，培养温度为29℃。
(C)发酵后处理，按以下步骤依次进行：
1)放罐前，预先用蒸汽对送料管路进行消毒；
2)通过加热装置对送料管路中的发酵液进行加热使其温度达到100℃，维持10分钟，之后迅速冷却；
3)用浓度为6N的盐酸或草酸调整发酵液的pH值使其控制在5.0，再用空气压缩机将送料管路中的发酵液压入板框过滤机，过滤得清液；
4)将最终得到的清液抽入到浓缩罐中，在700mmHg真空度，蒸汽压0.06MPa，温度在70℃条件下进行减压浓缩，使浓缩液效价控制在15000单位/ml以上；
5)在发酵后处理中加入浓缩液的0.4％(重量百分含量)苯甲酸钠和浓缩液的0.4％(重量百分含量)Toween80助剂，抽样测定生物效价后，得成品。
本发明上罐接种量15％(V/V)，液体种子的种龄40小时，在发酵罐中加硅酮消泡剂0.8/万(V/V)。
实施例3：
一种抗植物病毒农用嘧肽霉素，其化学结构式为：
Figure C20051004597500121
其分子式为C19H29N7O10：其分子量为515；上述抗植物病毒农用嘧肽霉素的制备工艺，其特征在于：可按如下步骤依次进行：
(A)菌种扩繁过程：
采用不吸水链霉菌(Streptomyces ahygrocopicus TZ92)，其菌种保藏编号为CGMCC NO.1245，在种子罐中加入下列基础培养成分(重量百分含量)：
花生饼粉                  4.5；
淀粉                      5.0；
酵母粉                    0.05；
葡萄糖                    0.1；
氯化钠                    0.3；
硫酸铵                    0.1；
碳酸钙                    0.1
磷酸氢二钾                0.0025
其余为水，灭菌30分钟备用；
培养条件：种子罐培养30小时，其温度控制在28℃，pH值6.5，罐压控制在0.15MPa。
(B)发酵抗生素生成过程：
将A步骤形成的培养液送入发酵罐进行发酵：
在发酵罐内加入下列培养基(重量百分含量)：
淀粉                      2.5；
葡萄糖                    2.0；
花生饼粉                  3.0；
酵母粉                    0.2；
硫酸铵                    0.4；
碳酸钙                    0.4；
氯化钠                    0.3；
其余为水；
在上述物料放入发酵罐后，灭菌前调整pH值使其控制在6.5，培养时罐压控制在0.11MPa，空气流量1∶0.5；培养时间为50小时；
(C)发酵后处理，按以下步骤依次进行：
1)放罐前，预先用蒸汽对送料管路进行消毒；
2)通过加热装置对送料管路中的发酵液进行加热使其温度达到100℃，维持10分钟，之后迅速冷却；
3)用浓度为6N的盐酸或草酸调整发酵液的pH值使其控制在4.5，用空气压缩机将送料管路中的发酵液压入板框过滤机，过滤得清液；
4)将最终得到的清液抽入到浓缩罐中，在700mmHg真空度，蒸汽压0.04MPa，温度在75℃条件下进行减压浓缩，使浓缩液效价控制在15000单位/ml以上；
5)在发酵后处理中加入浓缩液的0.4％(重量百分含量)苯甲酸钠和浓缩液的0.2％(重量百分含量)Toween80助剂，抽样测定生物效价后，得成品。
本发明在上罐接种量10％(V/V)，液体种子的种龄35小时，在发酵罐中加硅酮消泡剂0.6/万(V/V)。

Claims (5)

1、一种抗植物病毒农用嘧肽霉素，其特征在于：它的化学结构式为：
Figure C2005100459750002C1
其分子式为C19H29N7O10，其分子量为515；该化合物用作治疗农作物病毒病害。
2、一种制备如权利要求1所述抗植物病毒农用嘧肽霉素的制备工艺，其特征在于：按如下步骤依次进行：
(A)菌种扩繁过程：采用不吸水链霉菌，学名为Streptomycesahygroscopicus TZ92，在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏编号为CGMCC No.1245，在种子罐中加入下列基础培养成分，按重量百分含量计：
花生饼粉              2.0～5.0；
淀粉                  1.0～4.0；
酵母粉                0.05～0.3；
葡萄糖                0.1～0.3；
氯化钠                0.1～1.0；
硫酸铵                0.1～1.0；
碳酸钙                0.1～1.0；
磷酸氢二钾            0.0025；
其余含量为水，灭菌20分钟～40分钟备用；
培养条件：在种子罐中培养30小时～40小时；其温度控制在25℃～35℃，pH值6.5～7.5，罐压控制在0.05～0.2Mpa；
(B)发酵抗生素生成过程：将A步骤形成的培养液送入发酵罐进行发酵；在发酵罐内主要加入下列培养基，按重量百分含量计：
花生饼粉        2.0～5.0；
淀粉            1.0～5.0；
酵母粉          0.1～0.2；
葡萄糖          0.1～2.0；
硫酸铵          0.2～0.4；
碳酸钙          0.05～0.4；
氯化钠          0.2～0.4；
其余含量为水；
在上述物料放入发酵罐后，灭菌前调整pH值使其控制在6.0～7.0；培养时罐压控制在0.05～0.2MPa，空气流量：1∶0.2～1.0，培养温度为26～32℃，时间为30小时～60小时；
(C)发酵后处理，按以下步骤依次进行：
1)放罐前，管道预先进行消毒；
2)对发酵液进行加热使其温度达到80～100℃，维持10分钟，之后迅速冷却；
3)用浓度为6N的盐酸或草酸调整发酵液的pH值使其控制在4.0～5.0；再将发酵液进行过滤，过滤得清液；
4)将最终得到的清液抽入到浓缩罐中，在700mmHg真空度，蒸汽压0.02～0.06MPa，温度在60℃～80℃条件下进行减压浓缩，使浓缩液效价控制在15000单位/ml以上；
5)加入稳定剂、助剂后得成品。
3、根据权利要求2所述抗植物病毒农用嘧肽霉素的制备工艺，其特征在于：上罐接种量7.5％～15％V/V，液体种子的种龄为培养30～40小时。
4、根据权利要求2所述抗植物病毒农用嘧肽霉素的制备工艺，其特征在于：发酵罐中加硅酮消泡剂0.5～0.8/万V/V。
5、根据权利要求2所述抗植物病毒农用嘧肽霉素的制备工艺，其特征在于：发酵后处理步骤中，稳定剂、助剂分别采用苯甲酸钠和Toween80，苯甲酸钠按重量百分含量计是浓缩液的0.2％～0.8％，Toween80按重量百分含量计是浓缩液的0.1％～0.5％。
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