一种细胞膜仿生农业微生物菌剂微胶囊及其制备方法

摘要

本发明公开了一种细胞膜仿生农业微生物菌剂微胶囊及其制备方法，通过调控微生物细胞自身水分含量和氧气的通量实现调节细胞渗透压的作用，微胶囊壁材选用γ‑聚谷氨酸、多糖材料和多巴胺。γ‑PGA可以和菌剂起到协同功效，增强植物抗氧化能力，缓解植物在非生物胁迫下受到的伤害，促进植物生长，是一种典型的微生物源生物刺激素，多巴胺在菌体表面自聚合形成的致密薄膜可以有效缓解外界渗透压对胶囊内部菌体的影响，而且聚合反应条件温和，对菌体损伤小。本发明制备方法基于细胞表面聚合技术，可以实现对微生物菌剂的单细胞包覆，抑制其增殖。

权利要求

1.一种细胞膜仿生农业微生物菌剂微胶囊，其特征在于，包括芯材和壁材，所述壁材由γ‑聚谷氨酸、多巴胺和多糖按照质量比(50～150):(10～100):(2～8)制成；所述芯材为农业微生物菌剂；细胞膜仿生农业微生物菌剂微胶囊的粒径在50‑75μm之间。

2.根据权利要求1所述的细胞膜仿生农业微生物菌剂微胶囊，其特征在于，所述γ‑聚谷氨酸为γ‑聚谷氨酸纯品或者γ‑聚谷氨酸盐；其中，γ‑聚谷氨酸的分子量为50‑

3000kDa。

3.根据权利要求1所述的细胞膜仿生农业微生物菌剂微胶囊，其特征在于，所述多糖为黄原胶、结冷胶、威兰胶、小核菌葡聚糖、海藻多糖、透明质酸、壳聚糖中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的细胞膜仿生农业微生物菌剂微胶囊，其特征在于，所述农业微生物菌剂包括细菌、放线菌、真菌中的一种或者多种；

所述细菌为施氏假单胞菌、枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、骆驼刺泛菌中的任意一种或几种的组合；

所述放线菌为利迪链霉菌、红黄链霉菌中的任意一种或几种的组合；

所述真菌为阿斯青霉菌、哈茨木霉菌中的任意一种或几种的组合。

5.权利要求1所述细胞膜仿生农业微生物菌剂微胶囊的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将农业微生物菌剂、灭菌的γ‑聚谷氨酸和多糖加入到Tris/HCl缓冲溶液中，充分混匀；

(2)将多巴胺加入到步骤(1)得到的溶液中，搅拌均匀后调节混合溶液为碱性，室温条件下500rpm搅拌12h以上，使得多巴胺在碱性条件下聚合得到微球，并分散在混合溶液中；

(3)分离收集出步骤(2)中的微球，用Tris/HCl缓冲溶液冲洗干净，即得。

6.根据权利要求5所述细胞膜仿生农业微生物菌剂微胶囊的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述γ‑聚谷氨酸与Tris/HCl缓冲溶液的质量体积比为0.5～1.5g/100mL；所述多糖与Tris/HCl缓冲溶液的质量体积比为0.1～1g/100mL。

7.根据权利要求5所述细胞膜仿生农业微生物菌剂微胶囊的制备方法，其特征在于，步

7 10

骤(1)中，所述农业微生物菌剂在Tris/HCl缓冲溶液中的细菌菌落总数为10‑10 cfu/mL。

8.根据权利要求5所述细胞膜仿生农业微生物菌剂微胶囊的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述多巴胺与Tris/HCl缓冲溶液的质量体积比为0.02～0.08g/100mL。

9.根据权利要求5所述细胞膜仿生农业微生物菌剂微胶囊的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，调节混合溶液的pH值为8～9。

10.根据权利要求5所述细胞膜仿生农业微生物菌剂微胶囊的制备方法，其特征在于，所述Tris/HCl缓冲溶液的pH值为7.4～8.5。

说明书

一种细胞膜仿生农业微生物菌剂微胶囊及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及微生物技术领域，具体是一种细胞膜仿生农业微生物菌剂微胶囊及其制备方法。

背景技术

[0002] 土壤有益微生物(农业微生物菌剂)能够通过自身的增殖及分泌活性物质，激发土壤活力，增加土壤团粒结构，使土壤疏松，缓解过量施用化学肥料对土壤的污染和板结，还
可强力分解、释放多年沉积的磷、钾、铁、硅等微量元素，增加土壤营养。土壤有益微生物进
入土壤后与土壤中微生物形成相互间的共生增殖关系，抑制有害菌生长并转化为有益菌，
相互作用，相互促进，起到群体的协同作用。同时，在作物根系形成的优势有益菌群能抑制
有害病原菌繁衍，增强作物抗逆抗病能力，抵抗非生物胁迫，增强抗重茬能力，提高作物产
量，提升农产品品质。因此，发展微生物肥料成为实现农田土壤改良的重要推动手段。然而，
在生产、贮藏、运输等过程中，微生物菌剂将受到诸如周围环境组分(酸、氧、添加剂等)、储
存温度等的影响，常导致活菌数大幅下降，货架期大幅缩短。

[0003] 微胶囊技术作为一种有效的保护策略已被广泛应用于提高微生物菌剂在不利环境中的存活率。将微生物菌剂进行微胶囊化，可以将菌体与外界的不良环境分开，减缓外界
不良温度和压力的影响，同时利于储存和运输。其中壁材和包埋方法的选择对包埋体系的
保护作用至关重要。由于微生物细胞膜是自我保护的天然屏障，起到抵御外界不利环境，调
节自身代谢和渗透压的作用，因此，从微生物细胞膜结构和功能的角度仿生构建新型微生
物菌剂微胶囊材料，是实现微生物菌剂长效性保存和新型菌剂制备技术的有效策略。

[0004] 水凝胶材料因含水量高、孔隙率高、生物相容性好、成分与微生物细胞外基质相似等优势，近年来在微生物细胞和酶制剂载体领域得到广泛应用。将细胞包覆在水凝胶材料
中，不仅能为细胞提供一个较好的三维仿生微环境，还可以减少细胞在储存和运输过程中
所受到的损伤。但因传统水凝胶组分多为化学高分子，降解性较差，且交联过程如使用有毒
交联剂会很大影响内部包裹细胞的生物活性。

[0005] 目前制备微胶囊使用较多的方法有挤压法、乳化法以及喷雾干燥法。挤压法制备的微胶囊尺寸一般较大，大多为毫米级别，进一步缩小尺寸对器材要求较高。乳化法制备的
微胶囊尺寸均一性较差，且制备过程中需要剧烈的机械搅拌，对菌的活性有较大损伤。喷雾
干燥法需要短时间的高温干燥，会不可避免的对菌造成较大损伤，而且对设备的要求也比
较高。综上所述，现有的微胶囊包被技术或者在其实施过程中会对微生物菌剂产生较大的
破坏作用，不利于微胶囊产品的产业化和应用。

发明内容

[0006] 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，从细胞膜仿生角度，仿生构建并调控微生物菌剂渗透压和新陈代谢作用，提供一种细胞膜仿生农业微生物菌剂微胶囊
及其制备方法，以优化农用微胶囊的应用效果。

[0007] 为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

[0008] 一种细胞膜仿生农业微生物菌剂微胶囊，包括芯材和壁材，所述壁材由γ‑聚谷氨酸、多巴胺和多糖制成；所述芯材为农业微生物菌剂；细胞膜仿生农业微生物菌剂微胶囊的
粒径在50‑75μm之间。

[0009] 其中，所述γ‑聚谷氨酸为γ‑聚谷氨酸纯品或者γ‑聚谷氨酸盐(聚谷氨酸钠盐、聚谷氨酸钾盐)；其中，γ‑聚谷氨酸的分子量为50‑3000kDa，优选2000kDa。聚谷氨酸(γ‑
PGA)是微生物利用L‑谷氨酸和D‑谷氨酸单体通过γ‑酰胺键聚合而成的一种阴离子多肽型
聚合物，是部分微生物自身分泌的一种保护荚膜，而且γ‑PGA区别于传统的壁材(仅仅起到
物理屏障保护细胞)，可以和菌剂起到协同功效，因PGA自身具有刺激植物积累脯氨酸，增强
植物抗氧化能力，进而缓解植物在高盐、低温以及干旱胁迫下受到的伤害，促进植物生长，
是一种典型的微生物源生物刺激素。

[0010] 所述多糖包括但不局限于黄原胶、结冷胶、威兰胶、小核菌葡聚糖、海藻多糖、透明质酸、壳聚糖中的任意一种。γ‑聚谷氨酸与多糖高分子混合包裹微生物菌剂可以制备具有
生物膜仿生特征的微胶囊，为胶囊内部的微生物提供更好的仿生三维微环境，同时通过调
控水分和氧气的流通调控微生物菌剂内部渗透压，一定程度上抑制内部微生物菌剂新陈代
谢，让其处于半休眠状态，对延长微生物菌剂存活期具有极大的促进效果。

[0011] 由于单一水凝胶微球，如海藻酸钠水凝胶微球，常常存在机械性能不足以抑制菌体增殖的问题，长期贮存时菌体常会因过度增殖而发生泄漏，所以需要对微胶囊壁材进行
改善，增强微胶囊对菌体增殖的限制以及对微胶囊菌体内部的保护作用。受到海洋生物贻
贝足腺细胞分泌出一种主要成分为多巴的粘性蛋白，实现长时间粘附在轮船或礁石的启
发，含有邻苯二酚结构的高分子及其聚合物被应用于各种材料的表面修饰。经研究发现，多
巴胺(DA)在碱性条件下会发生氧化聚合反应，能够在许多无机材料、有机材料表面形成致
密的聚多巴胺膜。多巴胺在菌体表面成膜后，不仅能限制菌体增殖，避免菌体泄漏，而且可
以有效减缓渗透压对菌体的影响。

[0012] 本发明用γ‑PGA和DA二元复合体系作为微生物菌剂壁材，利用二者自聚合原位组装，在细胞界面构建具有良好细胞粘附性的γ‑PGA/PDA凝胶微胶囊涂层。由于反应在细胞
表面进行反应，很大程度上保证了其包覆是对单个细胞进行的，有利于对单个细胞的相关
特征进行精确的分析研究，而且反应只需在弱碱条件下即可引发，避免了激烈化学反应对
菌体造成损害。

[0013] 具体地，所述农业微生物菌剂包括细菌、放线菌、真菌中的一种或者多种；

[0014] 所述的细菌优选为施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)CCTCC NO.M209107(为专利号200910273046.X中已保藏的菌株)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)CCTCC 
NO.M2016264(为专利号201610665832.4中已保藏的菌株)、胶冻样芽孢杆菌(Bacillus 
mucilaginosus)CCTCC NO.M2016265(为专利号201610665832.4中已保藏的菌株)、解淀粉
芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)CCTCC NO.M2016266(为专利号201610665832.4
中已保藏的菌株)、骆驼刺泛菌(Pantoeaalhagi)CGMCC  No.15525(为专利号
201810815380.2中已保藏的菌株)中的任意一种或几种的组合；放线菌优选为利迪链霉菌
(Streptomyces lydicus)CGMCC No.16840(为专利号201910266800.0中已保藏的菌株)、细
黄链霉菌菌株(Streptomyces  microflavus):CCTCC  No.M 2016428(为专利号
201610969064.1中已保藏的菌株)中的任意一种或几种的组合；真菌优选为阿斯青霉菌
(P.asturianum)CGMCC No.17198(为专利号201910324342.1中已保藏的菌株)、哈茨木霉菌
M‑33(Trichodermaharzianum)CCTCC No.M 2018537(为专利号201811565249.1中已保藏的
菌株)中的任意一种或几种的组合。

[0015] 本发明还提供上述细胞膜仿生农业微生物菌剂微胶囊的制备方法，包括如下步骤：

[0016] (1)将农业微生物菌剂、灭菌的γ‑聚谷氨酸和多糖加入到Tris/HCl缓冲溶液中，充分混匀；

[0017] (2)将多巴胺加入到步骤(1)得到的溶液中，搅拌均匀后调节混合溶液为碱性，室温条件下500rpm搅拌12h以上，使得多巴胺在碱性条件下聚合得到微球，并分散在混合溶液
中；

[0018] (3)分离收集出步骤(2)中的微球，用Tris/HCl缓冲溶液冲洗干净，即得。

[0019] 具体地，步骤(1)中，所述γ‑聚谷氨酸与Tris/HCl缓冲溶液的质量体积比为0.5～1.5g/100mL，优选1.2g/100mL；所述多糖与Tris/HCl缓冲溶液的质量体积比为0.1～1g/
100mL。

[0020] 步骤(1)中，所述农业微生物菌剂在Tris/HCl缓冲溶液中的细菌菌落总数为107‑10
10 cfu/mL。

[0021] 步骤(2)中，所述多巴胺与Tris/HCl缓冲溶液的质量体积比为0.02～0.08g/100mL，优选0.05g/100mL。

[0022] 步骤(2)中，调节混合溶液的pH值为8～9。

[0023] 所述Tris/HCl缓冲溶液的pH值为7.4～8.5。

[0024] 本发明细胞膜仿生农业微生物菌剂微胶囊应用范围包括植物抗病促生、土壤解磷、提高农作物产量、提高土壤肥力、增强农作物抗逆性、缓解土壤干旱问题。

[0025] 采用本发明方法制备的益生菌微胶囊成品颗粒均匀且平均粒径在50～75μm之间，尺寸均一，37℃生理盐水条件储存3个月后，微胶囊化菌剂存活率可维持在90％以上。本发
明制备工艺简便，快速，可实现单细胞包覆，可实现工业化生产，在提高农业微生物菌剂的
利用率、延长持效期、减少农业生产过程中化学肥料的污染、提高农作物抗胁迫能力、降低
农业生产成本等方面具有良好的市场前景。

[0026] 有益效果：

[0027] 本发明与现有技术相比，具有如下优势：

[0028] (1)本发明从微生物细胞膜结构和功能角度设计构建，通过调控微生物细胞自身水分含量和氧气的通量实现调节细胞渗透压的作用，微胶囊壁材选用γ‑聚谷氨酸、多糖材
料和多巴胺。γ‑PGA可以和菌剂起到协同功效，增强植物抗氧化能力，缓解植物在非生物胁
迫下受到的伤害，促进植物生长，是一种典型的微生物源生物刺激素，多巴胺在菌体表面自
聚合形成的致密薄膜可以有效缓解外界渗透压对胶囊内部菌体的影响，而且聚合反应条件
温和，对菌体损伤小。

[0029] (2)本发明农业微生物菌剂微胶囊的制备借鉴了包埋菌剂常用的层层自组装技术(以材料间形成离子键为基础进行包埋)，利用多巴胺可以与细胞表面蛋白形成坚实共价键
的性质，并在温和条件下促使多巴胺在细胞表面自聚合形成坚实的外壳，实现了对微生物
菌剂的单细胞包覆，形成了类似微生物孢子的结构，达到抑制其增殖目的。单细胞包覆可以
从单细胞水平解析壁材与菌体间的相互作用机制，这是多细胞包埋无法实现的。

[0030] (3)本发明选取三种典型促生抗菌农业微生物菌剂微胶囊作为研究对象，结果显示其在37℃生理盐水储存条件下，存活率均可维持在90％以上，大大延长其货架期；同时，
实际具有良好的促生抗病效果，产品具有实用性。

附图说明

[0031] 下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。

[0032] 图1为实施例1制备的微生物菌剂微胶囊的显微镜照片。

[0033] 图2为实施例1制备的微生物菌剂微胶囊中施氏假单胞菌的存活率变化，其中，F‑VB表示游离的菌株，C‑VB表示胶囊中的菌株。

[0034] 图3为实施例2制备的微生物菌剂微胶囊中利迪链霉菌的存活率变化，其中，F‑VB表示游离的菌株，C‑VB表示胶囊中的菌株。

[0035] 图4为实施例3制备的微生物菌剂微胶囊中阿斯青霉菌的存活率变化，其中，F‑VB表示游离的菌株，C‑VB表示胶囊中的菌株。

[0036] 图5为实施例1制备的微胶囊菌剂微胶囊中施氏假单胞菌与海藻酸钠微胶囊中施氏假单胞菌的存活率对比，其中，PD‑PGA表示多巴胺─聚谷氨酸微胶囊中菌株存活率，ALG
表示海藻酸钠微胶囊中菌株存活率。

具体实施方式

[0037] 根据下述实施例，可以更好地理解本发明。

[0038] 以下实施例中，使用光学显微镜在常规研究条件下观察本发明微生物微胶囊菌剂微结构。将本发明微生物菌剂微胶囊和游离菌剂贮存在生理盐水中，于37℃的条件下贮存。
分别在0d、10d、20d、30d、40d、50d、60d、70d、80d、90d时取出适量的样品，用平板菌落计数法
测定活菌数，按照时间进行记录，测定微胶囊化菌剂随时间的存活率。

[0039] 实施例1

[0040] A、芯材(微生物细胞)和壁材混合液即连续相的配制：施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)CCTCC NO.M209107，灭菌的γ‑聚谷氨酸、黄原胶和Tris/HCl缓冲溶液(pH 7.4)，
10
充分混匀；施氏假单胞菌在Tris/HCl缓冲溶液中的细菌菌落总数为10 cfu/mL，γ‑聚谷氨
酸与Tris/HCl缓冲溶液的质量体积比为0.5g/100mL；黄原胶与Tris/HCl缓冲溶液的质量体
积比为0.1g/100mL；

[0041] B、将一定量的多巴胺加入上述混合溶液中(多巴胺与Tris/HCl缓冲溶液的质量体积比为0.02g/100mL)，搅拌均匀后调节混合溶液pH至8.5，室温条件下500rpm搅拌12h。使得
多巴胺在碱性条件下聚合得到微球，并分散在连续相溶液中；将收集到的微球用Tris/HCl
缓冲溶液(pH 8.5)冲洗5次，得到单细胞包覆的菌剂微胶囊。

[0042] 本实施例制备的微生物菌剂微胶囊进行了形态、贮藏性的测试。使用光学显微镜在常规研究条件下观察本发明微生物微胶囊菌剂微结构，粒径在50μm左右。将本发明微生
物菌剂微胶囊和游离菌剂贮存在生理盐水中，于37℃的条件下贮存。分别在0d、10d、20d、
30d、40d、50d、60d、70d、80d、90d时取出适量的样品，用平板菌落计数法测定活菌数，按照时
间进行记录。

[0043] 本实施例制备的微生物菌剂形态见图1，耐贮藏性测试结果见图2。这些结果充分说明，本发明的微生物菌剂微胶囊无论在形态特征，还是贮藏稳定性，都表现出良好的性
能，说明本发明的方法是一种具有实际应用的可靠包埋方法。

[0044] 实施例2

[0045] A、芯材(微生物细胞)和壁材混合液即连续相的配制：利迪链霉菌(Streptomyces lydicus)CGMCC No.16840，灭菌的γ‑聚谷氨酸、海藻多糖和Tris/HCl缓冲溶液(pH 7.4)，
9
充分混匀；利迪链霉菌在Tris/HCl缓冲溶液中的细菌菌落总数为9×10cfu/mL，γ‑聚谷氨
酸与Tris/HCl缓冲溶液的质量体积比为1.0g/100mL；海藻多糖与Tris/HCl缓冲溶液的质量
体积比为0.5g/100mL；

[0046] B、将一定量的多巴胺加入混合溶液(多巴胺与Tris/HCl缓冲溶液的质量体积比为0.04g/100mL)中，搅拌均匀后调节混合溶液pH至8.5，室温条件下500rpm搅拌12h。使得多巴
胺在碱性条件下聚合得到微球，并分散在连续相溶液中；将收集到的微球用Tris/HCl缓冲
溶液(pH 8.5)冲洗5次，得到单细胞包覆的菌剂微胶囊。

[0047] 本实施例制备的微生物菌剂微胶囊进行了形态、贮藏性的测试。使用光学显微镜在常规研究条件下观察本发明微生物微胶囊菌剂微结构，粒径在63μm左右；本实施例制备
的微生物菌剂微胶囊中微生物菌剂耐贮藏性测试结果如图3所示。这些结果充分说明，本发
明的微生物菌剂微胶囊无论在形态特征，还是贮藏稳定性，都表现出良好的性能，说明本发
明的方法是一种具有实际应用的可靠包埋方法。

[0048] 实施例3

[0049] A、芯材(微生物细胞)和壁材混合液即连续相的配制：阿斯青霉菌(P.asturianum)CGMCC No.17198，灭菌的γ‑聚谷氨酸、壳聚糖和Tris/HCl缓冲溶液(pH 7.4)，充分混匀；阿
9
斯青霉菌在Tris/HCl缓冲溶液中的细菌菌落总数为8×10cfu/mL，γ‑聚谷氨酸与Tris/
HCl缓冲溶液的质量体积比为1.5g/100mL；壳聚糖与Tris/HCl缓冲溶液的质量体积比为1g/
100mL；

[0050] B、将一定量的多巴胺加入混合溶液中(多巴胺与Tris/HCl缓冲溶液的的质量体积比为0.05g/100mL)，搅拌均匀后调节混合溶液pH至8.5，室温条件下500rpm搅拌12h。使得多
巴胺在碱性条件下聚合得到微球，并分散在连续相溶液中；将收集到的微球用Tris/HCl缓
冲溶液(pH 8.5)冲洗5次，得到单细胞包覆的菌剂微胶囊。

[0051] 本实施例制备的微生物菌剂微胶囊进行了形态、贮藏性的测试。使用光学显微镜在常规研究条件下观察本发明微生物微胶囊菌剂微结构，粒径在67μm左右；本实施例制备
的微生物菌剂微胶囊中微生物菌剂耐贮藏性测试结果如图4所示。这些结果充分说明，本发
明的微生物菌剂微胶囊无论在形态特征，还是贮藏稳定性，都表现出良好的性能，说明本发
明的方法是一种具有实际应用的可靠包埋方法。

[0052] 实施例4

[0053] A、芯材(微生物细胞)和壁材混合液即连续相的配制：施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)CCTCC NO.M209107，灭菌的γ‑聚谷氨酸、黄原胶和Tris/HCl缓冲溶液(pH 7.4)，
10
充分混匀；施氏假单胞菌在Tris/HCl缓冲溶液中的细菌菌落总数为10 cfu/mL，黄原胶与
Tris/HCl缓冲溶液的质量体积比为0.1g/100mL；γ‑聚谷氨酸与Tris/HCl缓冲溶液的质量
体积比设置为0.5～1.5g/100mL。

[0054] B、将一定量的多巴胺加入上述混合溶液中(多巴胺与Tris/HCl缓冲溶液的质量体积比为0.02g/100mL)，搅拌均匀后调节混合溶液pH至8.5，室温条件下500rpm搅拌12h。使得
多巴胺在碱性条件下聚合得到微球，并分散在连续相溶液中；将收集到的微球用Tris/HCl
缓冲溶液(pH 8.5)冲洗5次，得到单细胞包覆的菌剂微胶囊。

[0055] 表1为不同浓度聚谷氨酸对微胶囊包埋率的影响。从中可以看出，γ‑聚谷氨酸与Tris/HCl缓冲溶液的质量体积比设置为1.2g/100mL，即浓度为1.2％最佳。

[0056] 表1

[0057]

[0058] 实施例5

[0059] 本实施例中采用枯草芽孢杆菌、骆驼刺泛菌、解淀粉芽孢杆菌混合菌剂(质量比1:1:1)，制备方法与实施例1步骤相同，微生物菌剂在Tris/HCl缓冲溶液中的细菌菌落总数约
10
为10 cfu/mL，得到微生物微胶囊菌剂。以盆栽黄瓜为实验对象，试验共设三个处理，每个处
理设置3个平行。处理1为对照组，添加清水，后加入黄瓜枯萎病致病菌，处理2为先施加等量
微生物微胶囊菌剂，后加入黄瓜枯萎病致病菌，处理3为添加等量微生物微胶囊菌剂，黄瓜
管理为日常管理，并计算病情指数及相对防治效果，结果见表2。病级划分标准:0级：植株生
长健壮，无病症；1级：胚轴及子叶症状轻微，子叶失去光泽；2级：植株轻度萎蔫，胚轴出现坏
死斑或一片叶子黄化；3级：植株中度萎蔫，子叶下垂或僵化；4级：植株严重萎蔫，倒伏枯死
或不出苗(烂种)。

[0060] 表2微胶囊菌剂对盆栽黄瓜生长特性及产量的影响

[0061]

[0062] 从表2可知，本发明中施用混合菌剂有效抑制黄瓜枯萎病的发病率，并能够提高黄瓜的产量。与处理1相比，混合菌剂有效降低了黄瓜植株的患病率，从36.9％降低到了
12.2％，并提高了14.4％的产量。在正常黄瓜中，混合菌剂缓释微球也起到了防病、促生的
作用，使黄瓜产量提高了44.2％。试验结果表明，本发明中的混合菌剂不但可以有效防控黄
瓜枯萎病害，而且还能显著提高黄瓜的产量。

[0063] 实施例6

[0064] 以盆栽黄瓜为实验对象，试验设3个处理，每个处理3次重复，其中处理1为试验对照普通肥料，处理2为普通肥料+实施例3制备的含阿斯青霉菌(P.asturianum)CGMCC 
No.17198的微胶囊菌剂，处理3为减施30％质量的普通肥料+实施例3制备的含阿斯青霉菌
(P.asturianum)CGMCC No.17198的微胶囊菌剂。所施加的肥料为每千克土140mg，微胶囊菌
剂的用量为每千克土0.3mL，结果见表3。

[0065] 表3微胶囊菌剂对盆栽黄瓜生长特性及化肥使用量的影响

[0066]

[0067] 从表3可知，本发明中含阿斯青霉菌(P.asturianum)CGMCC No.17198的微胶囊菌剂与肥料混施，能够促进黄瓜根部的发育，使根增粗、增大，对黄瓜植株株高、地下部鲜重、
地上部鲜重都有明显的促进作用，可增产50.4％。当减施40％质量的肥料时，依然可以对黄
瓜产量提高18.6％，这说明本发明中微胶囊菌剂可以促进植物生长，并且有效的减少化肥
的使用量。

[0068] 实施例7

[0069] 以盆栽草莓为实验对象，试验共设三个处理，每个处理设置3个平行。处理1为对照组，添加清水，后加入草莓致病菌，处理2为先施加等量实施例2利迪链霉菌(Streptomyces 
lydicus)CGMCC No.16840微胶囊菌剂稀释液，后加入草莓致病菌，处理3为只添加等量实施
例2利迪链霉菌(Streptomyces lydicus)CGMCC No.16840微胶囊菌剂稀释液，草莓管理为
日常管理，并计算病情指数及相对防治效果，结果见表4。

[0070] 表4微胶囊菌剂对草莓根腐病的防治作用

[0071]

[0072] 从表4可知，本发明中含利迪链霉菌的微胶囊菌剂与肥料混施，有效抑制草莓根腐病的发病率，并能够提高草莓的产量。与处理1相比，微胶囊菌剂有效降低了草莓植株的患
病率，从38.7％降低到了14.3％，并提高了19.6％的产量。在正常草莓中，复合微生物菌剂
缓释微球也起到了防病、促生的作用，使草莓产量提高了44.5％。试验结果表明，本发明中
的微胶囊菌剂不但可以有效防控草莓根腐病害，而且还能显著提高草莓的产量。

[0073] 对比例

[0074] 采用电喷法制备海藻酸钠微胶囊，具体步骤为：配制溶有适量海藻酸钠的Tris/HCl缓冲溶液(pH 7.4)，并加入与实施例1中相同浓度的施氏假单胞菌菌剂，充分混匀。将一
定量的氯化钙溶于Tris/HCl缓冲溶液(pH 7.4)作为接收液。施加8.5kV的外加电压，将混有
菌剂的海藻酸钠溶液喷射至氯化钙溶液中，静置固化30分钟即可得到包埋菌剂的海藻酸钠
10
微胶囊。施氏假单胞菌在Tris/HCl缓冲溶液中的细菌菌落总数为10 cfu/mL，海藻酸钠在
Tris/HCl缓冲溶液中的比例为2％(w/v)，氯化钙在Tris/HCl缓冲溶液中的比例为0.1mol/
L；流速为4mL/h,外加电压为8.5kV。

[0075] 图5为实施例1制备的微胶囊菌剂微胶囊中施氏假单胞菌与海藻酸钠微胶囊中施氏假单胞菌的存活率对比，其中，PD‑PGA表示多巴胺─聚谷氨酸微胶囊中菌株存活率，ALG
表示海藻酸钠微胶囊中菌株存活率。从图中可知，在贮藏性能上，本发明制备的单细胞包覆
微胶囊优于常用的海藻酸钠微胶囊。

[0076] 本发明提供了一种细胞膜仿生农业微生物菌剂微胶囊及其制备方法的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指
出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干
改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部
分均可用现有技术加以实现。