武夷菌素孢子粉及其生产工艺

摘要

本发明公开了一种武夷菌素孢子粉及其生产工艺，包括液体培养、固体培养、干燥、粉碎分离，得到武夷菌孢子粉，武夷菌素孢子粉的孢子数量≥50.0×108，含水量≤8%，pH值=4.0-7.0，有效成分分解率≤5%；本发明的优点在于：利用先液相再固相扩大培养得到的武夷菌孢子粉含量达50亿/克以上，因孢子的抗逆性强，因此，更利于保存、运输，且使用方法灵活多样，即可采用粉剂直接喷洒，也可制成液体制剂喷施，使用方便，特别适合林木、果树的病害防治，防治效果显著。

权利要求

1.一种武夷菌素孢子粉的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：（1）液体培养：将武夷菌种按液体培养基质量的5-10%接种，在28℃恒温下利用摇床振动发酵2-3天；

（2）固体培养：将上述步骤（1）液体培养基中发酵得到的武夷菌丝体与固体发酵培养基按重量比为1：3-4混合，在温度28-30℃、湿度60-80%的条件下固体发酵培养3-5天；

（3）干燥：将上述步骤（2）固体发酵后的培养物料进行干燥，干燥温度45℃，时间10-30分钟，使物料水分至低于8%；

（4）粉碎分离：将上述步骤（3）干燥后的含有大量武夷菌孢子的干燥物进行粉碎，然后利用80-100目的筛网，分离原培养物料和武夷菌丝体后，得到武夷菌孢子粉；

在上述步骤（1）接种前，对武夷菌的菌种进行活化；

所述步骤（2）的固体发酵培养基的厚度为6-8厘米，培养过程中在培养基表面布满菌丝时，全部翻一遍使培养物上下均匀接受空气和水分，以便武夷菌孢子在培养基表面扩大生长量；

所述的液体发酵培养基的组成为：马铃薯150-200克，葡萄糖15-20克，磷酸二氢钾

1-2克，硫酸镁0.5-1克、酵母膏0.5克、蛋白胨0.5克、氯化钠0.5克、水1000毫升，pH值

6.5；

所述的固体发酵培养基的质量分数组成为：豆饼粉20-30%，玉米粉5-20%，麸皮5-10%，磷酸二氢钾0.08-0.2%，磷酸镁0.2%，碳酸钙0.3%，水补余；

所述步骤（3）的干燥设备为带式真空低温连续干燥机。

说明书

武夷菌素孢子粉及其生产工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及一种武夷菌素，具体地说是一种武夷菌素孢子粉及其生产工艺，利用武夷菌素孢子作为生物农药应用于植物的病虫害防治，属于生物农药领域。

背景技术

[0002] 传统的杀菌剂大部分是化学农药，其中有些生物农药是利用深层发酵，使有益微生物产生的代谢物质具有杀菌抑菌的作用（也称为生物化学产品）。传统的化学农药杀菌剂，其杀菌的主要有效成分在自然界中很难分解，残留期长，对生物有害，虽不提倡，但仍是植物保护技术中的主要产品。

[0003] 生化农药大部分毒性较低，环境相容性较大，是现在提倡的技术和产品。而生物农药在推广使用中也发现一些问题的弱点：一是生产成本高，带来的使用成本高；二是生化代谢物较价提高的技术难有突破性的发展；三是生化产品代谢物在防治作物病害的过程中也会促使病虫产生抗药性，而必须加大使用浓度，影响了实际推广；四是水剂型生化农药主要市场在保护地大棚蔬菜等上喷施，灌根，加大了温度降低了效果，防治病害也受影响。各种不同的环境的差异也带来使用效果的差异。

[0004] 武夷菌素是中国农业科学院研制的具有防病增产效果的生物农药产品，其来源于不吸水链霉菌武夷变种（Streptomyces anhygroscopicus var.wuyiensis）产生的一种抗生素（微生物学报,24:401-402,1984：农用抗生素BO-10产生菌的鉴定），主要用于防治农作物真菌病害，对植物的白粉病、番茄灰霉病、番茄叶霉病、黄瓜黑星病等多种真菌病害有良好的防治效果，其主要成分为具有胞苷骨架的核苷类抗生素，对人畜安全，因此，在生态农业和绿色食品生产中具有广阔的应用前景。

发明内容

[0005] 为了克服上述生物农药的局限性，本发明提供了一种武夷菌素孢子粉及其生产工艺，利用深层液体发酵和连接固体发酵两个阶段的工艺方法达到培养出50亿个/克武夷菌孢子的高含量的武夷菌孢子粉生物农药，采用工业化生产，利于生物农药扩大规模。

[0006] 本发明的技术方案为：

[0007] 一种武夷菌素孢子粉的生产工艺，包括以下步骤：

[0008] （1）液体培养：将武夷菌种按液体培养基质量的5-10%接种，在28℃恒温下利用摇床振动发酵2-3天，得到含有武夷菌丝体的液体；

[0009] （2）固体培养：将上述步骤（1）液体发酵培养基中发酵得到的武夷菌丝体与固体发酵培养基按重量比为1︰3-4混合，在温度28-30℃、湿度60-80%的条件下固体发酵培养3-5天；

[0010] （3）干燥：将上述步骤（2）固体发酵后的含有充分孢子的培养物料进行干燥，干燥温度45℃，时间10-30分钟，使物料水分至低于8%；

[0011] （4）粉碎分离：将上述步骤（3）干燥后的含有大量武夷菌孢子的干燥物进行粉碎，然后利用80-100目的筛网，分离原培养物料和武夷菌丝体后，得到武夷菌孢子粉。

[0012] 在上述步骤（1）接种前，对武夷菌菌进行活化，将保藏状态的菌种放入适宜的活化培养基中，逐级扩大培养是为了得到纯而壮的武夷菌种，一般需要有2-3代的复壮过程，让菌种逐渐适应作生产菌种的培养环境。

[0013] 其中，所述的液体发酵培养基的组成为：马铃薯150-200克，葡萄糖15-20克，磷酸二氢钾1-2克，硫酸镁0.5-1克、酵母膏0.5克、蛋白胨0.5克、氯化钠0.5克、水1000毫升，pH值6.5。

[0014] 所述的固体发酵培养基的质量分数组成为：豆饼粉20-30%，玉米粉5-20%，麸皮5-10%，磷酸二氢钾0.08-0.2%，磷酸镁0.2%，碳酸钙0.3%，水补余。

[0015] 所述步骤（2）的固体发酵培养基的厚度为6-8厘米，培养过程中在培养基表面布满菌丝时，全部翻一遍使培养物上下均匀接受空气和水分，以便武夷菌孢子在培养基表面扩大生长量。

[0016] 所述步骤（3）的干燥设备为带式真空低温连续干燥机。

[0017] 采用本发明方法得到的孢子制品的孢子数量达50亿个/克以上，双相发酵培养武夷孢子粉，首先在液相培养保证了武夷菌种的纯度，避免了其它杂菌的干扰和武夷菌孢子“几何级倍数的增长”；再转入固态培养后，在好气状态下，促成武夷菌丝和孢子更迅速的成长，更有利恢复原始的特性和长势。由于孢子的抗逆性强，因此利于保存、运输和多种方法使用，特别是林木、果树的病害防治。

[0018] 采用本发明方法得到的孢子制品的孢子数量≥50.0×108，含水量≤8%，pH值=4.0-7.0，有效成分分解率≤5%，热贮稳定性合格。

[0019] 武夷菌孢子粉呈长螺旋形，一般5-12圈螺旋，孢子为圆形或椭圆形，大小均匀，孢子表面带刺，在PDA培养基上气生菌粉呈灰白色或灰色，基内菌粉体黄色。

[0020] 经研究和试验发现，利用武夷菌素产生菌作为生防菌，可以直接防治作物土传病害，例如防治茄子的黄萎病、棉花的枯萎病等都有明显的效果，优于其他农药更具有高效、广谱、低毒、环境安全的特点，

[0021] 武夷菌素孢子粉的防病原理是活体在病株叶面、根部生长后分泌抗生素，生态位竞争和寄生于作物表面维持作物生长的生态平衡。不产生化学农药使用后的抗药性和残留毒性。

[0022] 通过调整培养基的配方之后孢子繁育能力得到提高，特别是采取优化的液相培养加故乡扩培的方法是武夷菌固相体发酵效率5亿/g活孢子，提高到50亿/g以上。利用此产品制成的武夷孢子粉生物农药，其防病原理为生态位竞争、寄生和分泌抗生素。由于本发明所用培养基配方与传统技术配方不同，特别是固态培养的供养方式改善，武夷孢产孢能力极强，产品工业化成本低。田间试验证明，武夷菌孢子粉可采用喷施、拌种、追肥、穴施等。其活菌在作物体表或根部土壤寄生后其活菌代谢物中有效抗菌物质成分含量高，与病菌抢占位点积极。同时形成刺激作物产生自发抗逆病虫害的机制，与国际学术界近几年倡导的“植物健康倡导理论”相符合。

[0023] 本发明的优点在于：利用先液相再固相扩大培养得到的武夷菌孢子粉含量达50亿/克以上，因孢子的抗逆性强，因此，更利于保存、运输，且使用方法灵活多样，即可采用粉剂直接喷洒，也可制成液体制剂喷施，使用方便；同时不仅原料环保，且制造前、制造中和使用时也绿色环保，达到低碳和绿色的要求，具有很高的社会效益和环保效益，能够广泛应用于蔬菜、果树、林业等作物的多种病害防治，防治效果显著。

具体实施方式

[0024] 以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

[0025] 实施例1

[0026] 一种武夷菌素孢子粉的生产工艺，包括以下步骤：

[0027] 1、将活化后的武夷菌斜面种子，按质量百分比为8%接入到液体发酵培养基中，保持28℃温度，摇床震荡培养，发酵3天。

[0028] 其中，所用液体发酵培养基的组成为：马铃薯180克，葡萄糖16克，磷酸二氢钾1.5克，硫酸镁1克、酵母膏0.5克、蛋白胨0.5克、氯化钠0.5克、水1000毫升、pH值6.5。

[0029] 2、将液体发酵培养基中培养好的武夷菌菌丝体与固体发酵培养基按重量比为1︰3混合，搅拌均匀（以手握成团后能散开为标准），在28℃、湿度60%条件下进行固相发酵，固态发酵条件下培养基的厚度为6厘米，及时洒水保持湿度在物料表面布满菌粉时全部翻转使固态培养料均匀接受温度和水分、空气，扩大培养效果。培养4天产生接近自然形态的气生武夷菌孢子。

[0030] 其中，固体发酵培养基的质量分数组成为：豆饼粉20%，玉米粉20%，麸皮5%，磷酸二氢钾0.08%，磷酸镁0.2%，碳酸钙0.3%，水补余。

[0031] 3、将上述固体发酵后的含有充分孢子的培养物料利用PLG系列连续真空干燥机（江苏常州市振兴干燥设备有限公司，规格type1500/12型功率11kw）进行干燥，调整真空干燥机在45℃烘干全部发酵物料。

[0032] 4粉碎上述烘干后的固态发酵物料。

[0033] 5利用机械振动分离得到武夷菌孢子粉。

[0034] 采用ZD6*5振动筛分机使孢子与菌丝体和培养物料分离，经镜检和生物测定得到含量50亿个/克以上的武夷孢子粉。

[0035] 本发明武夷菌孢子粉控制指标如下：

[0036]

[0037] 对比试验：保护地番茄叶霉病控制试验

[0038] 番茄叶霉病为半知菌亚门病害，在高温高湿的保护地栽培为多发病害，采用武夷菌孢子粉生物制剂（本实施例制得的孢子粉粉与填充辅料硅藻土混合后得到的实际含量在2亿/克的制剂，辅料硅藻土能够对孢子粉进行稀释，同时让孢子粉附着在填充料上，便于农业使用方便。）与800倍液的多菌灵相同条件下，叶面喷施每周一次，共施用3次，效果如下表：

[0039]

[0040] 结果：与对照相比，本品对叶霉病具有拮抗、营养竞争作用，武夷菌孢子对叶霉病能够识别、接触、穿透、寄生用，控制了番茄叶霉病的发生。

[0041] 实施例2

[0042] 一种武夷菌素孢子粉的生产工艺，包括以下步骤：

[0043] 1、将活化后的武夷菌斜面种子，按质量百分比为5%接入到液体发酵培养基中，保持28℃温度，摇床震荡培养，发酵2天。

[0044] 其中，所用液体发酵培养基的组成为：马铃薯200克，葡萄糖15克，磷酸二氢钾2克，硫酸镁0.5克、酵母膏0.5克、蛋白胨0.5克、氯化钠0.5克、水1000毫升、pH值6.5。

[0045] 2、将液体发酵培养基中培养好的武夷菌菌丝体与固体发酵培养基按重量比为1︰3混合，搅拌均匀（以手握成团后能散开为标准），在30℃、湿度70%条件下进行固相发酵，固态发酵条件下培养基的厚度为8厘米，及时洒水保持湿度在物料表面布满菌粉时全部翻转使固态培养料均匀接受温度和水分、空气，扩大培养效果。培养5天产生接近自然形态的气生武夷菌孢子。

[0046] 其中，固体发酵培养基的质量分数组成为：豆饼粉22%，玉米粉10%，麸皮10%，磷酸二氢钾0.2%，磷酸镁0.2%，碳酸钙0.3%，水补余。

[0047] 3、将上述产生大量菌丝、孢子的固相培养物料进行干燥，调整真空干燥机在45℃烘干全部发酵物料。

[0048] 4粉碎上述烘干后的固态发酵物料。

[0049] 5利用机械振动分离得到武夷菌孢子粉。

[0050] 本发明武夷菌孢子粉控制指标如下：

[0051]

[0052] 对比试验：棉花枯萎病的防治作用试验

[0053] 方法同实施例1

[0054]

[0055] 结果：与对照相比，本品对棉花枯萎病具有拮抗、穿透、寄生作用，控制了棉花枯萎病的发生。

[0056] 实施例3

[0057] 一种武夷菌素孢子粉的生产工艺，包括以下步骤：

[0058] 1、将活化后的武夷菌斜面种子，按质量百分比为7%接入到液体发酵培养基中，保持28℃温度，摇床震荡培养，发酵3天。

[0059] 其中，所用液体发酵培养基的组成为：马铃薯200克，葡萄糖15克，磷酸二氢钾1克，硫酸镁1克、酵母膏0.5克、蛋白胨0.5克、氯化钠0.5克、水1000毫升、pH值7.5。

[0060] 2、将液体发酵培养基中培养好的武夷菌菌丝体与固体发酵培养基按重量比为1︰4混合，搅拌均匀（以手握成团后能散开为标准），在30℃、湿度80%条件下进行固相发酵，固态发酵条件下培养基的厚度为8厘米，及时洒水保持湿度在物料表面布满菌粉时全部翻转使固态培养料均匀接受温度和水分、空气，扩大培养效果。培养5天产生接近自然形态的气生武夷菌孢子。

[0061] 其中，固体发酵培养基的质量分数组成为：豆饼粉30%，玉米粉5%，麸皮10%，磷酸二氢钾0.2%，磷酸镁0.2%，碳酸钙0.3%，水补余。

[0062] 3、将上述产生大量菌丝、孢子的固相培养物料进行干燥，调整真空干燥机在45℃烘干全部发酵物料。

[0063] 4粉碎上述烘干后的固态发酵物料。

[0064] 5利用机械振动分离得到武夷菌孢子粉。

[0065] 本发明武夷菌孢子粉控制指标如下：

[0066]

[0067] 对比试验：保护地黄瓜灰霉病的防治作用试验

[0068] 方法同实施例1

[0069]

[0070] 结果：与对照相比，本品对黄瓜灰霉病具有拮抗、穿透、寄生作用，控制了黄瓜灰霉病的发生。

[0071] 实施例4

[0072] 一种武夷菌素孢子粉的生产工艺，包括以下步骤：

[0073] 1、将活化后的武夷菌斜面种子，按质量百分比为10%接入到液体发酵培养基中，保持28℃温度，摇床震荡培养，发酵2天。

[0074] 其中，所用液体发酵培养基的组成为：马铃薯150克，葡萄糖20克，磷酸二氢钾1克，硫酸镁1克、酵母膏0.5克、蛋白胨0.5克、氯化钠0.5克、水1000毫升、PH值6.5。

[0075] 2、将液体发酵培养基中培养好的武夷菌菌丝体与固体发酵培养基按重量比为1︰3混合，搅拌均匀（以手握成团后能散开为标准），在30℃、湿度70%条件下进行固相发酵，固态发酵条件下培养基的厚度为7厘米，及时洒水保持湿度在物料表面布满菌粉时全部翻转使固态培养料均匀接受温度和水分、空气，扩大培养效果。培养3天产生接近自然形态的气生武夷菌孢子。

[0076] 固体发酵培养基的组成为豆饼粉20%，玉米粉10%，麸皮10%，磷酸二氢钾0.2%，磷酸镁0.2%，碳酸钙0.3%，水补余。

[0077] 3、将上述产生大量菌丝、孢子的固相培养物料进行干燥，调整真空干燥机在45℃烘干全部发酵物料。

[0078] 4粉碎上述烘干后的固态发酵物料。

[0079] 5利用机械振动分离得到武夷菌孢子粉。

[0080] 本发明武夷菌孢子粉控制指标如下：

[0081]

[0082] 对比试验：保护地茄子灰霉病的防治作用试验

[0083] 方法同实施例1

[0084]

[0085] 结果：与对照相比，本品对茄子灰霉病具有拮抗、穿透、寄生作用，控制了茄子灰霉病的发生。

[0086] 本发明各个实施例中，所用化工料均为本领域生产中的常用原料，均可从市场中得到，且对于生产结果不会产生影响；在各工序中用到的设备，均采用当前生产中所用的常规设备，并无特别之处。