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展青霉素有是一种具有致癌、致畸、致突变及免疫抑制效应的真菌毒素,广泛存在于苹果汁中,其根本原因是毒素产生菌对苹果原料的污染与产毒。寻找对展青霉素主要产生菌扩展青霉生长及其产毒特性有抑制作用的菌株,对于进一步开发展青霉素的生物防治用菌种和制剂具有重要的理论和实际意义。为此,本文的主要研究内容与研究结果如下:(1)从陕西杨凌地区,不同的生境土壤(苹果园、猕猴桃园、菜园)中,共分离到154株放线菌。经过初筛选,得到4株对3株试验用展青霉素产生菌均有显著抑制作用的拮抗放线菌。其中,1株来自苹果园,3株来自辣椒园,编号分别为P50,C11,C16,C60;采用液体发酵滤纸片法进行复筛,得到1株拮抗效果最好的优势拮抗放线菌株C16,对3株扩展青霉的平均抑菌直径达2.33 cm。(2)对拮抗放线菌C16进行了分类与鉴定。综合其形态学、生理生化特征及16SrDNA序列分析的结果,最终将其分类鉴定为放线菌目(Actinomycetales)小单胞菌科(Micromonosporaceae)小多胞菌属(Micropolyspora)的一个新种,命名为Micropolyspora.C16,并申请专利保藏,专利保藏号为放线菌CCTCC M207210。(3)对C16液体培养基进行筛选,并得到适宜生长和抑菌产物形成的基础培养基为:麦芽糖20g,酵母膏2.0g,K2HPO4 1.0g,MgSO4 1.0g,NaCl 1.0g,自来水1000mL。应用中心旋转组合(CCC)试验设计,对以上基础培养基中五种主要的营养组分进行了响应面分析,得出各因素及其交互作用与发酵菌体生长量之间的多元回归方程,通过方程求解,获得最佳营养条件为:麦芽糖2.70 g/100mL,酵母膏0.26 g/100mL,MgSO4 0.17 g/100mL,K2HPO4 0.14 g/100mL,NaCl 0.15 g/100mL。(4)对C16的液体培养条件进行了优化,采用Box-Behnken试验设计对主要影响因子,即温度、接种量、装液量等三个因素与菌体生长量之间的关系进行了探讨,获得最佳培养条件为接种量13.5%(v/v)、培养基初始pH7.4、摇床转速180 r/min、发酵温度27.6℃、250 mL摇瓶装液量125mL。(5)为了明确发酵液中抑菌活性物质的稳定性及其实际应用潜力,在琼脂平板上考察了发酵抑菌活性粗提物对热、酸、碱、紫外线等处理方法的稳定性,并考察了该物质在新鲜苹果及果汁发酵中对两株展青霉素产生菌的生长及毒素产量的影响。结果发现,高温破坏发酵液抑菌活性粗提物,100℃处理30 min,抑菌活性降低39.5%,处理60 min,其活性完全丧失;酸、碱处理都会使活性物的稳定性降低,在发酵液原始pH(5.7)下最稳定,相对而言,碱性条件下稳定性高于酸性条件;活性物质对紫外线敏感,经紫外线照射90 min,其抑菌活性完全丧失。接种青霉120 h后,在苹果表面喷涂无菌体发酵液可使苹果的腐烂程度降低25%;在果汁中加入40%(v/v)的无菌体发酵液,可使产毒菌的展青霉素产量降低90%。