專利名稱：一種蘇云金芽孢桿菌生物農(nóng)藥易粉碎固態(tài)培養(yǎng)基生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物農(nóng)藥技術(shù)領(lǐng)域，特別提供了一種蘇云金芽孢桿菌生物農(nóng)藥易粉碎固態(tài)培養(yǎng)基生產(chǎn)工藝，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
背景技術(shù)：
微生物發(fā)酵方法有兩類液體深層發(fā)酵與固態(tài)發(fā)酵?！痘みM展》(2002，21，1P37-41)報道許多現(xiàn)代生物制品固態(tài)發(fā)酵的產(chǎn)率比液體深層發(fā)酵高得多，這是因為液體深層發(fā)酵產(chǎn)生的大量發(fā)酵廢水、通氣與機械攪拌的高動力能耗，成為液體深層發(fā)酵進一步發(fā)展的障礙，迫使其向高濃度、高黏度方向發(fā)展，然而高濃度、黏度的極限就是固態(tài)發(fā)酵。因此，固態(tài)發(fā)酵是現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展方向。
《生物技術(shù)通訊》(2002，3P27-30)指出生物農(nóng)藥當前的研究熱點之一就是蘇云金芽桿菌(Bacillus Thuringiensis，Bt)。Bt在國際上被列為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)三大組成之一，被我國先后列入國家“863”計劃，“七五”、“八五”、“九五”重點科技公關(guān)項目，最近還被列為國家“火炬”計劃。
在Bt可濕性粉劑的生產(chǎn)過程中，需要將發(fā)酵產(chǎn)物粉碎到74μm(200目)?！吨貞c工商大學(xué)學(xué)報》(自然科學(xué)版，2003，20，2P11~15)指出Bt發(fā)酵產(chǎn)物的理想粉碎設(shè)備是氣流粉碎機，該設(shè)備使用高速氣流為工作介質(zhì)，氣流減壓時吸收熱量，降低了粉碎腔的溫度，能確保粉碎后Bt的生物活性。但是，粉碎過程中的巨大能耗將導(dǎo)致生產(chǎn)成本的大幅度提高。在生產(chǎn)實踐中，我們觀察到，Bt固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基中的支撐物是造成粉碎能耗過高的主要成分，常用的支撐物有米糠、谷殼、玉米芯和作物結(jié)桿，粉碎能耗在2000kw·h/t以上。
傳統(tǒng)的Bt固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基由麥麩、豆餅粉、玉米粉等營養(yǎng)成分和支撐物所組成。在發(fā)酵過程中，麥麩、豆餅粉和玉米粉等營養(yǎng)成分為Bt提供了C、H、N、P、K等營養(yǎng)元素，而本身逐漸降解，不會造成過大的粉碎能耗。但是，支撐物具有較大的硬度和韌性，并且在Bt的發(fā)酵條件下很難被降解，所以會造成粉碎能耗的大幅度提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種Bt生物農(nóng)藥易粉碎固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基的生產(chǎn)工藝，降低了生產(chǎn)成本。
本發(fā)明采用增加一種Bt生物農(nóng)藥的固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基，該培養(yǎng)基的特點是既能滿足發(fā)酵過程中的支撐透氣作用，又有利于在下游處理過程中的粉碎操作，粉碎能耗可降低到800kw·h/t以下，從而降低Bt的生產(chǎn)成本。
顆粒粉碎的理論基礎(chǔ)是顆粒的斷裂。顆粒斷裂在物理學(xué)中的微裂紋理論認為在外力作用下，裂紋和缺陷附近會產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，當應(yīng)力達到一定程度時裂紋開始擴展而導(dǎo)致斷裂。如果在Bt發(fā)酵前對支撐物進行適當?shù)拿富幚?，使支撐物中的纖維素結(jié)晶部分降解，可大大增加支撐物的裂紋和缺陷，有利于支撐物的粉碎，同時，支撐物中的纖維素經(jīng)酶解所產(chǎn)生的葡萄糖和纖維素二糖又可作為Bt的營養(yǎng)成分。
Bt生物農(nóng)藥易粉碎固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基生產(chǎn)工藝如下在1kg支撐物(米糠、谷殼、破碎的玉米芯或切碎的作物結(jié)桿)中加入10~15kg水、0.2~0.8g纖維素酶15000國際單位/克(IU/g)，用稀硫酸調(diào)節(jié)pH值為5~6，控制溫度反應(yīng)溫度為30~60℃，攪拌40~56小時，反應(yīng)完畢后pH值為6~7，加入麥麩5~9kg，豆餅粉1~3kg，玉米粉0.5~1.5kg，酵母粉0.1~0.3kg，攪拌均勻即得到Bt生物農(nóng)藥易粉碎固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基。
本發(fā)明所獲得的培養(yǎng)基含有豐富的C、H、N、P、K等Bt生長所需的營養(yǎng)元素。支撐物經(jīng)纖維素酶水解后仍保持一定的強度，能夠起到支撐作用，確保固態(tài)培養(yǎng)基的通風(fēng)透氣，以利于Bt的生長。同時，支撐物中的纖維素經(jīng)酶解后纖維素結(jié)晶受到破壞，形成了很多的裂紋和缺陷，其強度大大降低，有利于后期的氣流粉碎。另外，支撐物中的纖維素經(jīng)酶解后所產(chǎn)生的葡萄糖和纖維素二糖也是Bt的營養(yǎng)成分。因此，使用本發(fā)明所獲得的易粉碎培養(yǎng)基，既可確保Bt的固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)，又可降低后處理過程的粉碎能耗，從而能夠降低Bt的生產(chǎn)成本。
本發(fā)明的優(yōu)點在于所獲得的易粉碎培養(yǎng)基經(jīng)滅菌后即可用于Bt的固態(tài)發(fā)酵。該培養(yǎng)基透氣性能好，營養(yǎng)元素比例合理，發(fā)酵產(chǎn)物易于粉碎，粉碎能耗低于800kw·h/t，適合于固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)Bt。
具體實施例方式
實施例1在1kg米糠中加入12kg水、0.5g纖維素酶(15000國際單位/克)，用稀硫酸調(diào)節(jié)pH值為5.8，控制溫度反應(yīng)溫度為47℃，攪拌48小時，反應(yīng)完畢后pH值為6.8，加入麥麩7kg，豆餅粉2kg，玉米粉1kg，酵母粉0.2kg，攪拌均勻即得到Bt生物農(nóng)藥易粉碎固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基。
實施例2在1kg谷殼中加入15kg水、0.8g纖維素酶(15000國際單位/克)，用稀硫酸調(diào)節(jié)pH值為5.5，控制溫度反應(yīng)溫度為55℃，攪拌52小時，反應(yīng)完畢后pH值為6.5，加入麥麩8kg，豆餅粉2kg，玉米粉1.2kg，酵母粉0.3kg，攪拌均勻即得到Bt生物農(nóng)藥易粉碎固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基。
實施例3在1kg破碎的玉米芯(Φ3mm)中加入10kg水、0.2g纖維素酶(15000國際單位/克)，用稀硫酸調(diào)節(jié)pH值為5.0，控制溫度反應(yīng)溫度為60℃，攪拌40小時，反應(yīng)完畢后pH值為6.2，加入麥麩6kg，豆餅粉1.5kg，玉米粉1.5kg，酵母粉0.2kg，攪拌均勻即得到Bt生物農(nóng)藥易粉碎固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基。
實施例4在1kg切碎的玉米結(jié)桿(Φ3mm)中加入15kg水、0.6g纖維素酶(15000國際單位/克)，用稀硫酸調(diào)節(jié)pH值為5.5，控制溫度反應(yīng)溫度為45℃，攪拌50小時，反應(yīng)完畢后pH值為6.5，加入麥麩7kg，豆餅粉2.2kg，玉米粉1.1kg，酵母粉0.3kg，攪拌均勻即得到Bt生物農(nóng)藥易粉碎固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基。
權(quán)利要求
1.一種蘇云金芽孢桿菌生物農(nóng)藥易粉碎固態(tài)培養(yǎng)基生產(chǎn)工藝，其特征在于在1kg支撐物中加入10～15kg水、0.2～0.8g纖維素酶15000國際單位/克，用稀硫酸調(diào)節(jié)pH值為5～6，控制溫度反應(yīng)溫度為30～60℃，攪拌40～56小時，反應(yīng)完畢后pH值為6～7，加入麥麩5～9kg，豆餅粉1～3kg，玉米粉0.5～1.5kg，酵母粉0.1～0.3kg，攪拌均勻即得到Bt生物農(nóng)藥易粉碎周態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基。
2.按照權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的支撐物為米糠、谷殼、破碎的玉米芯或切碎的作物結(jié)桿。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種蘇云金芽孢桿菌生物農(nóng)藥易粉碎固態(tài)培養(yǎng)基生產(chǎn)工藝，具體生產(chǎn)工藝為在1kg支撐物(米糠、谷殼、破碎的玉米芯或切碎的作物秸桿)中加入10～15kg水、0.2～0.8g纖維素酶(15000國際單位/克)，用稀硫酸調(diào)節(jié)pH值為5～6，控制溫度反應(yīng)溫度為30～60℃，攪拌40～56小時，反應(yīng)完畢后pH值為6～7，加入麥麩5～9kg，豆餅粉1～3kg，玉米粉0.5～1.5kg，酵母粉0.1～0.3kg，攪拌均勻即得到Bt生物農(nóng)藥易粉碎固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基。本發(fā)明的優(yōu)點在于該培養(yǎng)基透氣性能好，營養(yǎng)元素比例合理，支撐物中的纖維素經(jīng)酶解后所產(chǎn)生的葡萄糖和纖維素二糖也是Bt的營養(yǎng)成分，發(fā)酵產(chǎn)物粉碎能耗低于800kw·h/t，從而能夠降低Bt的生產(chǎn)成本。
文檔編號C12N1/20GK1614005SQ20041000991
公開日2005年5月11日 申請日期2004年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月30日
發(fā)明者弓愛君, 孫翠霞, 邱麗娜 申請人:北京科技大學(xué)