发酵罐中山茶油对刺糖多孢菌生长及合成多杀菌素的研究开题报告

1. 研究目的与意义

多杀菌素（spinosad）是刺糖多孢菌 saccharopolyspora spinosa发酵产生的次级代谢产物，具有触杀及胃毒作用，能以光解方式快速降解，且兼具对害虫广谱高效，对人、非靶标动物和环境极为安全，可生物降解等优点。多杀菌素能有效防止多种害虫，用药极少，持效期长。目前，杀菌素衍生物已达数百种，国外已用于防治农作物病虫害、蚊蝇及仓储病虫害等;而我国对多杀菌素的研究仍处于实验室阶段，尚未工业化。

植物油有利于抗生素与菌体的分离，降低次级代谢产物对细胞的毒害作用。因此， 植物油是一种有效的非干扰性碳源，常用作大环内酯类抗生素合成的辅助性碳源。目前已有利用植物油促进放线菌次级代谢的报道，例如头孢 菌素和红霉素等，但有关植物油对刺糖多孢菌 生长和多杀菌素产量的影响未见报道。

本研究尝试以植物油作为刺糖多孢菌生长和多杀菌素合成的部分碳源，通过对多杀菌素产量、干重、残糖含量和油脂量的测定发现，山茶油对多杀菌素的生产具有显著促进作用。

2. 研究内容和预期目标

具体研究内容如下：

1）在发酵培养基中分别添加大豆油、棉籽油、芝麻油、橄榄油、菜籽油、小麦胚芽油和山茶油，研究了其对菌体生长和多杀菌素产量的影响。

2） 种子培养: 将刺糖多孢菌斜面菌种接入装液 量为50 ml /250 ml 的一级种子培养基中，于 200 r/min、30 ℃条件下培养48 h，即为一级种子液; 取一级种子液以体积分数 10% 的接种量转入装液量为100 ml /500 ml 的二级种子培养基中，相同条件下培养24 h，即为二级种子液。

3. 研究的方法与步骤

本研究立足于国内外研究现状，通过在发酵培养基中分别添加大豆油、棉籽油、油酸、芝麻油、橄榄油、菜籽油、胚芽油和山茶油，研究了其对菌体生长和多杀菌素产量的影响。现拟打算通过山茶油作为辅助性脂类碳源来提高多杀菌素的产量：

1）按照要求配置斜面/固体培养基、一级/二级种子液、发酵培养基。

2）将配置好的种子液置于121℃、20min条件下灭菌，然后将种子液放于摇床上200 r/min、30℃条件下培养48h。

4. 参考文献

[1]蔡恒, 王燕, 万红贵, 等. 刺糖多孢菌生产多杀菌素的研究进展[j]. 中国生物工程杂志, 2011, 31(2):124-129.

[2]kirst h a, michel k h , mynderase j s , et al. discovery, isolation, and structure elucidation of a family of structurally unique, fermentation-derived tetracyclic macrolides[j]. acs symposium series, 1992, 504(1):214-225.

[3]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.

5. 计划与进度安排

1）2019-12-23～2020-03-23：查阅资料撰写开题报告。

2）2022-03-24～2020-04-07：斜面培养基制备与菌种的活化。

3）2022-04-15：分批发酵中添加山茶油。