1. 研究目的与意义
1.研究背景
传统化学农药的大规模应用在为农业生产带来飞速发展的同时,也对生态环境和人类健康产生了巨大影响。化学农药的长期使用在杀伤害虫天敌的同时,也使得害虫的抗药性普遍提高,化学农药的残留问题更是对环境造成了严重的污染。此外,我国是人口大国也是一个农业大国,有超过2.4亿农民,农村储粮约占粮食总产量的70%-80%,自2004年以来,粮食产量历史性地实现十二连增,粮食产量连续3年稳定在1.2万亿斤以上,但由于储粮设施简陋、储藏条件差、储粮技术落后、缺乏科学管理手段等原因,粮食受虫蚀、霉变、鼠害等危害造成的损失较为严重,储粮损失达3%-5%。同时,我国的粮食供求仍然处于紧平衡状态,粮食丰收的同时也在大量进口粮食,粮食消费需求也在同步持续增长,除保护耕地保障粮食供给端外,粮食储藏安全也将直接影响粮食的供应量。特别是在近两年国际粮食供给宽松,国内粮食连年增产,粮食加工、仓储企业库存高企的形势下,粮食储藏安全问题形式更加紧迫。
2.研究目的
本论文将立足于国内外研究现状,以白色放线菌刺糖多孢菌为研究对象,在ph调控策略下选择不同的补料,通过实验数据选择最佳发酵的补料生产多杀菌素,以期提高刺糖多孢菌的发酵生产多杀菌素的水平。
2. 研究内容和预期目标
本研究立足于国内外研究现状,以白色放线菌刺糖多孢菌为生产菌株,利用5 l发酵罐发酵,在ph调控策略下,分别间歇流加葡萄糖,葡萄糖和棉籽蛋白,全料,并连续流加全料,从而使菌体在发酵时能最大限度地提高多杀菌素的产量,具体研究内容如下:
1)将甘油管中保藏的刺糖多孢菌孢子悬液接种到平板上进行活化处理,于28℃恒温培养7-10天。
2)在ph调控策略下,利用5 l发酵罐,间歇流加600 g/l葡萄糖,每隔8 h取样分析,测定其温度、ph、溶氧、葡萄糖含量、菌体浓度、多杀菌素产量等指标。
3. 研究的方法与步骤
主要研究方法:发酵罐发酵。
1.发酵工艺流程: 甘油管贮存菌种→接种平面培养基→接种斜面培养基→接种种子培养基→接种发酵培养基→取样,离心分离菌体,收集上清→进行参数分析。
2.研究技术路线:在ph调控策略下,分别间歇流加葡萄糖,葡萄糖和棉籽蛋白,全料,并连续流加全料,从而使菌体在发酵时能最大限度地提高多杀菌素的产量。
4. 参考文献
[1] 李月, 常城, 杨克迁. 多杀菌素生物合成途径及改造策略[j]. 微生物学报, 2011, 51(11):1431-1439.
[2] mertz f p, yao r c. saccharopolyspora spinosa sp. nov. isolated from soil collected in a sugar mill rum still[j]. international journal of systematic bacteriology, 1990, 40(1):34-39.
[3] 柴洪新, 史大昕, 张奇,等. 多杀菌素的研究进展[j]. 化工进展, 2011(s2):239-243.
5. 计划与进度安排
(1)2022-2022-1学期17-20周~2022-2022-2学期第1周~第2周(2022-12-25~2022-3-16):查阅资料撰写开题报告,外文论文翻译;斜面培养基制备与菌种的活化;
(2)第3周~第6周(2022-3-19~4-13):在ph调控基础上,利用5 l发酵罐,间歇流加600 g/l葡萄糖,维持糖浓度在10 g/l以上,取样测定发酵液菌体浓度和多杀菌素产量;在ph调控基础上,利用5 l发酵罐,间歇流加600 g/l葡萄糖和250 g/l棉籽蛋白,维持糖浓度在10 g/l以上,取样测定发酵液菌体浓度和多杀菌素产量;
(3)第7周~第11周(2022-4-16~5-18):在ph调控基础上,利用5 l发酵罐,间歇流加全料,维持糖浓度在10 g/l以上,取样测定发酵液菌体浓度和多杀菌素产量;在ph调控基础上,利用5 l发酵罐,连续流加全料,维持糖浓度在10 g/l以上,取样测定发酵液菌体浓度和多杀菌素产量;
