[发明专利]一种杰米拉类芽孢杆菌高密度发酵方法

说明书

本发明公开了一种杰米拉类芽孢杆菌高密度发酵方法。本发明所采用的发酵培养基包括以下组分：玉米粉、豆粕粉、麸皮、蔗糖、碳酸钙、磷酸二氢钾和氯化钠。本发明将杰米拉类芽孢杆菌活化后，经一级、二级种子液制备和发酵培养，当发酵液中90％以上菌体转化为芽孢时，停止发酵，发酵过程中采用了两步发酵技术，第一步目的使得菌体在短时间内大量增殖，第二步营造不适于菌体生长的环境，促进活菌向芽孢的转变，提高芽孢生成率，在50L发酵罐规模条件下，有效活菌数达7.5×10⁹cfu/mL以上，产芽孢率达92.6％以上。本发明发酵工艺简单，原料廉价易得，成本低，适合产业化生产。

技术领域

本发明属于微生物发酵领域，具体涉及一种杰米拉类芽孢杆菌高密度发酵方法。

背景技术

植物病虫害一直是农业生产的大敌，严重影响着农作物的生长，制约着农业的持续发展，造成了巨大的经济损失，因此关于植物病害防治的研究越来越受到重视。目前我国主要以化学农药防治为主，长期大量施用对生态环境和我们人类都造成严重危害。随着生物防治植物病害研究的深入，这种绿色、对环境友好、人畜无害、可降低化学农药的使用的防治方法，得到社会越来越多的关注和认可，成为近年来研究植物病害防治的热点，其中拮抗细菌在生物防治中发挥着重要作用。

目前在拮抗细菌中研究最多的是芽孢杆菌，芽孢杆菌以其种类繁多、环境友好、易定植于植物根际表面等诸多优点，其产生的多种抗菌活性物质如脂肽类抗生素、抗菌蛋白或多肽类化合物对大多植物病原真菌都表现出很强的抑菌活性，且芽孢杆菌内生芽孢，抗逆性强，繁殖速度快，有利于工业化生产。利用微生物防治植物病害具有广阔的应用前景。

杰米拉类芽孢杆菌(Paenibacillus jamilae)是芽孢杆菌属的一种，杰米拉类芽孢杆菌能够分泌抗菌蛋白、抗生素、酶或多肽等活性物质，对植物病原细菌、真菌有很好的抑制作用，显著提高植物的抗病性，同时能促使植物生长，提高植物产量，是一种很好的生防促生菌。本发明申请人从深海沉积物中分离获得一株杰米拉类芽孢杆菌(Paenibacillusjamilae)ZDC-04，保藏号为CGMCC No.16231。经试验证明该菌株对由胶孢炭疽菌引起的果树(柑橘、苹果、葡萄)炭疽病和由尖孢镰刀菌引起的蔬菜枯萎病均具有良好的防治效果。

微生物菌剂绝大部分以活菌作用，有效的活菌数是其重要的质量指标，菌剂中必须含有一定量的活菌数才能达到作用。我国对各种批准生产的菌剂都有明确的有效活菌数量和用量的规定。活菌数与芽孢得率是衡量杰米拉类芽孢杆菌菌剂的重要指标，但目前国内外很少对生防杰米拉类芽孢杆菌高密度发酵优化的研究，且高密度发酵工艺优化中多数只提高活菌数，而芽孢形成数并不高，芽孢数低将导致菌剂的活性和质量不稳定，保存时间大幅降低，不适合实际使用防病。因此，开发一种既具有生防功能，又高芽孢数的菌剂产品对于实际的应用具有非常大的意义。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种杰米拉类芽孢杆菌高密度发酵方法。本发明使用廉价易得的的农副产品作为碳、氮源液体发酵生产杰米拉类芽孢杆菌，降低其生产成本，提高单位体积发酵液中的活菌数和芽孢得率，为杰米拉类芽孢杆菌的工业化生产以及推广提供参考。

本发明首先提供了一种杰米拉类芽孢杆菌的发酵培养基，包括以下组分：玉米粉、豆粕粉、麸皮、蔗糖、碳酸钙、磷酸二氢钾和氯化钠。本发明所使用的杰米拉类芽孢杆菌为杰米拉类芽孢杆菌(Paenibacillus jamilae)ZDC-04。

优选的，本发明的发酵培养基组成为：玉米粉12-30g/L，豆粕粉5-17g/L，麸皮5-14g/L，蔗糖6-12g/L，碳酸钙1-5g/L，磷酸二氢钾1-6g/L，氯化钠0-5g/L、初始pH值为6.4-7.4。

更优选的，本发明的发酵培养基组成为：玉米粉15g/L，豆粕粉10g/L，麸皮8g/L，蔗糖6g/L，碳酸钙5g/L，磷酸二氢钾5g/L，氯化钠2g/L、初始pH值为6.4-7.4。