生防菌B579发酵条件优化及生防效果的研究

来源 :天津科技大学 | 被引量 : 11次 | 上传用户:a4951660
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枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)是一类广泛存在于自然界的对人类安全的生防细菌,对多种植物病原菌具有拮抗性,而且具有很强的环境适应性,能够产生耐热、抗逆的芽孢,有利于生防菌剂的生产、加工和储存,是一种理想的生防细菌。本论文以前期筛选到的生防细菌——枯草芽孢杆菌B579为研究对象,利用摇瓶发酵对枯草芽孢杆菌B579种子的培养进行了研究。以BYP培养基作为种子培养基,较佳的种子培养条件为:种龄14h,接种量7%。摇瓶发酵过程中最适pH为7.0。对枯草芽孢杆菌B579摇瓶发酵补料策略及补料量进行了优化,结果表明摇瓶发酵条件下葡萄糖反馈补料是最佳补料策略,在发酵的过程中控制葡萄糖浓度为3.0g/L-6.0g/L,发酵结束菌体浓度为9.5×109CFU/mL,为优化前的1.9倍。为了得到较优的芽孢生成条件,本论文采用LB培养基建立了两步发酵控制策略,在第一阶段(0-10h)促进菌体生长,第二阶段(10h-30h)促进芽孢生成。分别考察了培养基初始葡萄糖浓度、发酵过程pH、第二阶段摇床转速、第二阶段发酵温度对芽孢生成的影响。利用正交实验确定了获得高浓度芽孢的最佳发酵条件为:培养基初始葡萄糖浓度5.0g/L,发酵过程pH7.0,第一阶段的培养温度37℃,摇床转速180r/min,第二阶段发酵温度40℃,摇床转速为200r/min。此条件下发酵30h后获得的芽孢浓度为9.4×108CFU/mL,芽孢生成率为91.0%,分别是优化前的6.7倍和2.4倍。其中培养基初始葡萄糖浓度是影响芽孢生成的显著因素。在摇瓶发酵研究的基础上进行7L发酵罐分批发酵,在温度37℃,pH为7.0条件下,发酵30h,菌体浓度为1.1×1010CFU/mL。在温度37℃条件下,进行补料-分批发酵,发酵过程中调节pH维持在7.0,溶氧为10%左右,发酵过程中补加葡萄糖,使葡萄糖浓度保持在3.0-6.0g/L,发酵35h,菌体浓度达到了3.9×1010CFU/mL,是分批发酵菌体浓度的3.8倍。将优化后芽孢生成条件应用于7L发酵罐,发酵结束芽孢浓度达到了2.8×1010CFU/mL,芽孢生成率为75%。采用喷雾干燥法制备了枯草芽孢杆菌B579粉制剂,并利用杯碟法对其抑菌效果进行了比较。温室盆栽实验表明B579处理使黄瓜的出苗率提高了15%,苗期株高和鲜重分别增加了40%和30%,植株活力指数增加了49%,对黄瓜枯萎病的生防效果达73.6%,说明生防菌B579不仅可以有效抑制黄瓜枯萎病,而且对黄瓜植株有明显的促生长作用。
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