极长链霉菌SL01菌株抑菌活性物质的发酵条件优化和稳定性研究

为了获得极长链霉菌Streptomyces longissimus SL01菌株发酵的最佳培养基配方和发酵条件,采用单因素和正交试验法对SL01菌株的发酵液配方进行了优化,采用离体枝条和果实病斑抑制试验检测了其配方优化效果,并测定了SL01抑菌活性物质对温度、酸碱度和紫外光照射的稳定性。最终获得最佳发酵液的配方（质量分数）为:小米粉2%、酵母粉1%和MgSO4·7H2O 0.15%。以在28℃、初始pH 7.0、接种量2%、装液量50 mL/250 mL和转速180 r/min的条件下培养7 d得到的发酵液抑菌活性最强。采用优化的培养基配方发酵所得的SL01发酵液对苹果枝条和果实上的苹果树腐烂病的防效,分别比对照提高了39.86%和10.15%。所得发酵液在低于40℃、pH在6~10或紫外光照射12 h时,抑菌活性仍较为稳定。研究表明,通过培养基优化,可以显著提高SL01发酵产物的抑菌活性。     

葡萄霜霉病菌拮抗放线菌PY-1发酵条件优化

为探讨暗黑链霉菌Streptomyces atratus PY-1液体摇瓶发酵条件,提高其活性次级代谢产物的产量,以菌体生物量和发酵液抑制葡萄霜霉病菌Plasmopara viticola活性为指标,采用单因子试验和正交试验对菌株PY-1的最适发酵培养基成分及发酵条件进行优化。结果表明,菌株PY-1最适发酵培养基为玉米粉50 g/L、葡萄糖5 g/L、蛋白胨5 g/L、氯化铵5 g/L、氯化钠 0.5 g/L;最佳发酵培养条件为培养温度28 ℃、培养时间5 d、初始pH 7.0、250 mL三角瓶装液量90 mL、接种量体积分数5%、摇床转速180 r/min。在最佳发酵培养基和培养条件下,菌株PY-1发酵液抑菌率达到99.26%,抑菌能力提高8.35%。     

梨火疫病菌拮抗细菌FX1培养基及摇瓶发酵条件优化

贝莱斯芽胞杆菌Bacillus velezensis FX1是从新疆库尔勒香梨生产区果蔬天然酵素发酵液中分离筛选出的对梨火疫病菌Erwinia amylovora具有较强拮抗作用的菌株。为提高其抑菌活性物质的产量和防病效果，本研究以平板抑菌活性和发酵液活菌浓度作为检测指标，采用单因素试验、Plackett-Burman试验和响应曲面法对培养基成分（碳源、氮源、无机盐）及摇瓶发酵条件（温度、转速以及初始pH）进行筛选和优化，确定FX1菌株的最适培养基和发酵条件。结果表明，FX1的最适培养基为：玉米淀粉10.0 g/L，酵母膏25.1 g/L，KH₂PO₄0.5 g/L，MnSO₄0.001 g/L；最适发酵条件为初始pH 7.0，转速150 r/min，温度30.9 ℃，装液量100 mL/500 mL，培养时间48 h。优化后FX1菌株活菌数可达1.53×10⁹ CFU/mL，抑菌圈直径可达26.6 mm，相比优化前分别增加了3.10倍和1.32倍。苹果离体花序的防效试验结果显示，喷施FX1菌体发酵液、无菌发酵滤液和脂肽类物质粗提取液能显著降低花腐率（P＜0.05），对梨火疫病的保护性防效分别可达68.53%、71.47%和76.30%，均高于优化前。研究结果为贝莱斯芽孢杆菌FX1菌剂的开发及其在梨火疫病生物防治中的应用提供了依据。     

解淀粉芽胞杆菌DP03-4发酵条件研究

前期在苹果心室拮抗菌中筛选出一株解淀粉芽胞杆菌DP03-4,该菌株在平板试验中对多种苹果病原菌表现明显拮抗作用,田间也表现较好的防治效果。本试验以菌体生长量和抑菌圈大小为指标,应用多因素正交试验和发酵条件单因素筛选对该菌株的培养基成分配比及培养条件进行优化。得到最适培养基配方为酵母浸粉 15 g,NaCl 2.5 g,葡萄糖10 g,H₂O 1000 mL;最适的培养条件为温度30℃~35℃,摇瓶装液量75 mL/250 mL,摇床转速210 r/min,初始pH值6,接种量4%。发酵条件优化后的发酵液较优化前LB发酵液菌体量提高43.7%,抑菌活性提高51.4%。为该菌株的进一步开发利用提供了基础数据。     

解淀粉芽胞杆菌MH71摇瓶发酵培养基及发酵条件优化

从黑龙江省漠河多年永冻土层采集的冻土样品中分离的拮抗菌解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliquefaciens MH71,对多种植物病原真菌和细菌具有较强的拮抗作用.本研究主要以无菌滤液对番茄灰霉病菌的抑菌活性为检测指标,采用单因素试验筛选菌株MH71的最佳产抗菌物质培养基及最佳碳源、氮源和无机盐,运用Minitab软件,通过Box-Benhnken试验及响应面分析相结合的方法对该菌株产抗菌物质的发酵培养基配方和摇瓶发酵条件进行了优化.结果表明,菌株MH71产抗菌物质最佳培养基组成为玉米粉36.6 g/L、牛肉膏3.2 g/L、NaC1 1.33 g/L、葡萄糖14 g/L、蛋白胨7 g/L、MgSO4 0.4 g/L、K2HPO4 0.8 g/L、GaGO3 8 g/L.最适发酵条件为培养温度30℃、摇床转速200 r/min、发酵起始pH 7.0、接种量3％、装液量100 mL/500 mL、发酵时间为72 h.在最佳培养基和培养条件下,菌株MH71的活菌数达到了2.1×109 CFU/mL,芽孢数为1.2×109 CFU/mL,同时对番茄灰霉病菌的抑菌能力较优化前提高了37.4％.     

利用响应面分析法优化贝莱斯芽孢杆菌TCS001的发酵条件

贝莱斯芽孢杆菌Bacillus velezensis TCS001是一种新型生防细菌，为了提高其生防作用，本文开展了培养基发酵条件优化研究。以TCS001发酵滤液对黄瓜灰霉病菌Botrytis cinerea的抑制率为因变量，先从NB、BPY、YT、BP、LB和SOB 6种基础发酵培养基中筛选最佳基础培养基，再利用Plackett-Burman (PB) 试验筛选出影响发酵滤液抑菌率的关键因素；通过最陡爬坡路径法确定主要影响因素的响应中心点，利用Box-Behnken设计和响应面分析法获得最优发酵条件；通过活体植株喷雾法测定发酵液对黄瓜灰霉病菌的抑制活性，进一步明确其优化效果。最终获得最佳基础培养基为NB培养基，发酵条件为:蛋白胨10.0 g，葡萄糖12.5 g，牛肉浸膏4.0 g，酵母粉1.0 g，蒸馏水1 000 mL，装液量 (体积分数) 40%，种子培养时间16 h，接种量 (体积分数) 3%，转速164 r/min，温度25 ℃，pH 7.0，发酵培养时间36 h。离体抑菌活性试验验证发现，优化培养的发酵滤液抑菌活性最强，抑制率达90.9%；活体盆栽抑菌试验表明，优化培养的发酵液对黄瓜灰霉病的病斑抑制率为74.7%，比优化前提高了36.9%。该结果为贝莱斯芽孢杆菌有效的活性产物分离提取及结构鉴定等后续研究提供了理论基础。     

解淀粉芽胞杆菌JDF-6液态发酵条件优化及抑菌蛋白的分析

为探讨解淀粉芽胞杆菌JDF-6液体发酵条件及抑菌蛋白性质,以菌量和抑菌蛋白粗提液活性为指标,采用单因素和正交试验对菌株的最适发酵培养基成分及发酵条件进行优化,同时通过硫酸铵沉淀法提取抑菌蛋白粗提液,并进行稳定性试验。结果表明,菌株JDF-6最适培养基配比为3.0%蔗糖,1%酵母粉,2%茶渣饼,0.3%硫酸锰;最适发酵条件为发酵时间120 h,发酵温度30℃,初始p H 6.5~7.0,接种量5%,250 m L装液量为100 m L。优化后菌株JDF-6抑菌活性提高51.6%,经50%饱和度硫酸铵沉淀获得的抑菌蛋白的粗提液对蛋白酶、高温(100℃以上)、紫外光(光照8 h以上)敏感,抑菌活性均下降。     

对紫茎泽兰具有除草活性的特基拉芽胞杆菌ZLSY5的鉴定及发酵条件筛选

为明确菌株的进化关系及发酵条件,本试验对一株来自泽兰实蝇幼虫消化道的ZLSY5菌株进行了鉴定,优化了基础发酵培养基和发酵条件。用形态学及建立系统进化树的方法鉴定了菌株;用分光光度法测定菌液在600 nm处的OD值, 根据OD值的大小判断发酵条件的优劣;用圆叶片法测定了优化前后菌株对紫茎泽兰叶片的侵害作用的比较。结果表明,菌株ZLSY5为特基拉芽胞杆菌Bacillus tequilensis 10 b;分别在不同培养基上接种培养72 h后,以牛肉膏酵母葡萄糖培养基中细菌量最多,细菌生长速度最快;在5种不同碳源中,麦芽糖最利于菌株ZLSY5生长;在6种不同氮源中,酵母膏效果最好,其次为蛋白胨。最适发酵条件为温度28 ℃,pH 6,接菌量2.0 %,装液量40 mL/250 mL,转速240 r/min,发酵时间36 h,光照20 h/d。菌株ZLSY5最适培养基：蛋白胨10 g/L,酵母膏5 g/L,麦芽糖10 g/L,蒸馏水1 L。优化后培养基对叶片的影响较小,因此优化后所培养的菌株ZLSY5对紫茎泽兰叶片的侵害作用更好,原浓度时侵害指数接近90%。     

具有除草活性的小麦根腐病菌发酵条件优化

通过单因子试验和正交试验对小麦根腐病菌菌株进行了发酵条件优化,以提高其活性物质的产量。结果表明:最适合小麦根腐病菌产毒的培养基是察氏培养基;该培养基的最佳碳源为葡萄糖,氮源为氯化铵,无机盐为氯化钾、磷酸氢二钾、硫酸镁和硫酸亚铁;发酵培养基各组分的最佳配比为:葡萄糖2.0%,氯化铵0.25%,氯化钾0.05%,磷酸氢二钾0.025%,硫酸镁0.025%,硫酸亚铁0.000 5%;有利于提高菌株活性物质产量的培养条件为初始pH7.0,转速为130r/min,温度为28℃,培养时间为5d,装液量为120mL/250mL,接种量为6%。小麦根腐病菌菌株发酵产物具有良好的热稳定性和光稳定性,在弱酸性及中性条件下较稳定。发酵条件优化后提高了小麦根腐病菌的除草活性。     

地衣芽孢杆菌WIO发酵产生抗茵蛋白的研究

地衣芽孢杆菌BacilluslicheniformisW10是1株生防细菌,其能产生抗菌蛋白,对多种植物病原菌有较好的抑制效果。本试验研究了菌株W10产生抗菌蛋白的发酵条件,为工厂化生产工艺提供技术支持。试验结果表明,接种菌龄12h,2％接种量,发酵液pH7．0,发酵培养60h是菌株W10产生抗菌蛋白的适宜发酵条件。控制发酵温度有利于抗菌蛋白积累,第一段温度为30℃培养20h,第二段温度为28℃至发酵结束。最佳溶氧量为20％。2次补料发酵效果要高于分批发酵,补料为500mL含10g．L-1葡萄糖和5g·L-1蛋白胨的培养基;选用200mg·L-1聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚（GPE消泡剂,泡敌）为消泡剂。利用优化的控制条件发酵培养菌株W10,与优化前相比,对目标病菌的抑菌率增加了34．6％。     

对韭菜迟眼蕈蚊高活性的苏云金芽胞杆菌JQD117发酵培养基及摇瓶发酵条件优化

为了提高苏云金芽胞杆菌的芽胞产量，应用响应面设计对苏云金芽胞杆菌（Bacillus thuringiensis，Bt）JQD117进行发酵培养基和摇瓶发酵条件的优化。本研究在单因素试验基础上，采用响应面试验设计方法优化培养基组分和发酵条件参数。最佳发酵培养基为棉籽饼粉2.00%，大豆饼粉1.00%，酵母粉1.50%，可溶性淀粉2.00%，CaCO₃ 0.30%，MnSO₄ 0.04%，MgSO₄ 0.18%，K₂HPO₄ 0.04%；最佳发酵条件：接种量3%、装液量60 mL、温度30℃、转速150 r/min、初始pH 7.5。在最佳发酵条件下理论活芽胞产量可以达到6.75×10⁹个/mL，试验验证后实际活芽胞产量为5.97×10⁹个/mL。运用响应面法对Bt的发酵条件进行优化，获得了提高芽胞产量的关键参数，为该菌株产业化、规模化应用奠定了基础，为韭菜迟眼蕈蚊的绿色防控和蔬菜的安全生产提供了理论基础。     

解淀粉芽胞杆菌B1619生物摇瓶发酵工艺的正交优化

解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliquefaciens B1619对设施蔬菜土传病害有较好的防治效果。为了提高菌株B1619生物发酵效率,本文通过单因子水平筛选和正交试验,对菌株B1619发酵培养基和培养条件进行了优化。结果表明,发酵培养基3个主要因子的最佳配比组合为酵母膏0.25%,大豆粉2.00%,生长素0.05%,优化后生物发酵效率比初始培养基提高了21.79%;发酵培养条件3个主要因子的最佳组合为温度28℃、转速180 r/min、装液量60 mL/250 mL,优化后生物发酵效率比初始培养条件提高了35.42%。经验证,优化后的生物发酵工艺获得的发酵菌液含菌量为7.13×10⁹cfu/mL,与初始发酵工艺的发酵菌液含菌量(3.80×10⁹ cfu/mL)相比,提高了87.83%,优化效率十分显著。     

番茄灰霉病生防细菌TD-7的鉴定、发酵条件优化及其防治效果

通过平板稀释分离法，从多年生草本植物薄荷根际土壤中分离到一株对灰葡萄孢Botrytis cinerea抑菌活性良好的细菌TD-7。通过形态特征和16S rDNA、ITS序列分析，鉴定该菌为解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliquefaciens，并对其发酵滤液抑菌机理、最优发酵条件、最优发酵培养液组分及防治效果进行了研究。研究发现，菌株TD-7发酵滤液对番茄灰霉菌孢子的萌发有强烈的抑制作用，对菌丝生长抑制率在95%以上。皿内酶分泌试验发现，该菌可分泌几丁质酶、纤维素酶和蛋白酶，未检测到β-1，3-葡聚糖酶活性。发酵滤液抑菌活性最强的条件为在250 mL三角瓶中，将种子液按3%的体积比接种到50~75 mL培养液中，初始pH 8.0，温度32~36℃，转速200 r/min，发酵5 d。通过正交优化，得到最佳发酵培养液配方为玉米粉3%、蛋白胨1.5%、KH₂PO₄ 0.05%。经摇床发酵条件及发酵培养液组分优化，菌株TD-7发酵滤液抑菌活性提高了26.39%。该菌的发酵液对温室盆栽及田间大棚中的番茄灰霉病均具有良好的防治效果，分别为80.61%和87.70%。滤液稳定性试验结果表明，菌株TD-7发酵滤液中活性物质具有较广的pH适应范围（pH 4.0~9.0），在高温和紫外光照射下较稳定，有制成生物制剂应用于番茄灰霉病生物防治的潜力。     

对番茄枯萎病具防效的海洋源赤杆菌YH-07的发酵条件探究

一株分离自连云港海域的赤杆菌Erythrobacter sp.YH-07对番茄枯萎病病原菌有较好的平板抑菌效果。通过单因子水平试验、正交试验对该菌株的培养基配方及摇瓶发酵条件进行优化,最优培养基配方为酵母浸膏0.25%、蔗糖1%、蛋白胨1%、NaCl 3%和MgSO₄·7H₂O 0.03%;最优发酵条件组合为培养温度30℃,140 r/min摇床培养,接种量1%,装液量50 mL/250 mL,初始pH 7.0。优化后的平板抑菌能力提高了9.4%。温室盆栽试验表明,赤杆菌YH-07对番茄枯萎病有显著抑制作用,防治效果保持在50%以上。同时显著降低番茄根际土的真菌数量,增加细菌和放线菌数量。综上所述,赤杆菌YH-07能有效防治番茄枯萎病害,改善根际微生物数量结构,具有进一步开发应用的前景。     

拜赖青霉菌株47M-1的培养条件优化及其对芝麻枯萎病的防治效果

拜赖青霉Penicillium bilaiae 47M-1是具备广谱抑菌活性和促生能力的高效生防菌株,但其生物学特性、最佳培养条件及对芝麻病害的防治效果尚未见系统研究。本研究旨在明确拜赖青霉47M-1的生物学特性、最佳培养条件及病害防治效果。在明确菌株47M-1生物学特性的基础上,以芝麻枯萎病病原尖孢镰刀菌Fusarium oxysporum为靶标菌,通过单因素试验确定菌株47M-1的最佳培养条件,通过盆栽试验测定菌株的防病效果。试验结果表明,菌株47M-1在25℃～28℃,pH 5.0～7.0,光周期中0～16 h光照的条件下菌丝生长最快;在25℃～28℃,pH 3.0～10.0,光周期中8 h光照的条件下产孢量最大,该菌分生孢子的致死温度为60℃。菌株47M-1最佳产抑菌活性物质的培养液配方为：蔗糖30 g,酵母粉/牛肉膏/蛋白胨5 g,KCl 0.5 g,MgSO₄·7H₂O 0.5 g,FeSO₄·7H₂O 0.01 g,蒸馏水1000 mL。将菌株47M-1的孢子悬浮液按2%或3%接种至pH 7.0的75～125 mL优化后的培养液中,在25℃～27℃的恒温摇床上培养5 d时,其发酵液抑菌活性最强。盆栽试验结果表明,菌株47M-1的孢子悬浮液及其发酵滤液10倍稀释液对芝麻枯萎病的防治效果均在70%以上。拜赖青霉47M-1是具备良好防治效果的潜力生防菌,明确其生物学特性、最佳培养条件及病害防治效果,为该菌株抑菌活性物质的研究、菌剂生产和田间应用奠定了基础。     

利用马铃薯全粉加工废水培养解淀粉芽胞杆菌产抗菌脂肽条件优化

为实现马铃薯全粉加工废水资源高值化利用，以马铃薯全粉加工废水为基础培养基，采用Plackett-Burman设计和Box-Behnken响应面设计，对解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliquefaciens PC2利用马铃薯全粉加工废水发酵产抗菌脂肽的培养基进行优化。结果表明，马铃薯全粉加工废水蛋白质、游离氨基酸、游离淀粉和还原糖含量分别为16.0、2.11、0.18和1.29 mg/mL，钾、钙和镁含量分别为1.07、0.05和0.10 mg/mL，铁、锌、锰和铜含量分别为7.10、2.34、0.25和0.09 μg/mL。蔗糖、谷氨酸钠和硫酸铵是影响菌株PC2发酵抗菌脂肽的3个主要因素。菌株PC2以马铃薯全粉废水为基础培养基无抗菌脂肽产生，采用响应面法优化获得了产抗菌脂肽的最佳培养基配方为：蔗糖30.2 g，谷氨酸钠3.96 g，硫酸铵6.0 g，马铃薯全粉加工废水1000 mL，所得抗菌脂肽粗提物对金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径为21.74 mm。采用单因素试验结合响应面法，获得最适发酵条件为：接种量6.0%，装液量50 mL/250 mL，初始pH 6.8，发酵温度31℃，摇床转速170 r/min，发酵时间35 h。获得的抗菌脂肽粗提物抑菌圈直径可达22.81 mm，较优化前增加了1.08 mm，发酵液活菌数由优化前的2.6×10⁸ CFU/mL提高至3.2×10¹⁰ CFU/mL。试验结果为马铃薯全粉加工废水资源化利用奠定了基础。