哈茨木霉H-13固體發(fā)酵工藝及其應(yīng)用效果的研究.pdf

1、化學(xué)肥料和有機(jī)合成農(nóng)藥對土壤結(jié)構(gòu)的破壞及生態(tài)環(huán)境的污染，深化了人們對農(nóng)產(chǎn)品衛(wèi)生安全性的認(rèn)識。我國加入WTO后，農(nóng)產(chǎn)品的農(nóng)藥殘留問題尤為突出，國外的綠色壁壘成為挑戰(zhàn)我國農(nóng)產(chǎn)品出口創(chuàng)匯的首要限制因素。當(dāng)前無公害綠色食品的生產(chǎn)和消費(fèi)熱潮正在興起，隨著化學(xué)物質(zhì)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用限制越來越嚴(yán)，對于在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮重要增產(chǎn)作用的植物生長調(diào)節(jié)劑無疑提出了更高的要求。國際糧農(nóng)組織傾聽人類的心聲，明確提出了種植業(yè)不得使用化肥和農(nóng)藥的要求，迫使無數(shù)從事該領(lǐng)域

2、研究工作者去尋找天然微生物和生物源農(nóng)藥，借以保護(hù)人類生存環(huán)境。由木霉產(chǎn)生的代謝物質(zhì)不僅對植物的病害有抑制作用，并能促進(jìn)植物生長，而且還能夠改善因長期使用化肥而使土壤結(jié)構(gòu)破壞、污染農(nóng)產(chǎn)品及危害人畜的狀況，有可能成為化學(xué)合成生長調(diào)節(jié)劑的極具潛力的替代品之一。 木霉(Trichoderma,spp)屬半知菌類叢梗孢目、叢梗孢科真菌，是一種廣泛分布的真菌。哈茨木霉 (Trichoderma harzianum) 是木霉屬中應(yīng)用最為廣泛的

3、生防菌，在生物防治及促作物生長中有廣闊的應(yīng)用前景。哈茨木霉作為一種新的微生物肥料開發(fā)菌，其遺傳學(xué)特性不穩(wěn)定，促生長機(jī)制尚不明確，因此采用經(jīng)過N<'+>離子束誘變，篩選出促作物生長的高產(chǎn)菌株哈茨木霉H-13作為發(fā)酵工程菌，研究其固體發(fā)酵產(chǎn)物對植物生長生理生化特性的影響，具有重要的應(yīng)用價(jià)值。 本文研究了哈茨木霉H-13固體發(fā)酵的工藝，探索了碳源、氮源、磷酸鹽、固料比、接種量及發(fā)酵溫度對產(chǎn)孢量的影響；通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)確定固體發(fā)

4、酵基料組成為：麩皮、玉米粉按3:1比例配比；固料比水為1:0.04(g/mL)；速效碳(蔗糖1.5％)；有機(jī)氮(蛋白胨1.5％)；無機(jī)氮(硝酸銨1％)；無機(jī)磷(磷酸二氫鉀0.05％)；緩沖鹽NaH<,2>PO<,4>-Na<,2>HPO<,4>(0.50％-0.50％)；接種量為9％(mL/g)，發(fā)酵溫度為22℃～24℃～25℃。在上述條件下發(fā)酵9d，產(chǎn)孢量高達(dá)1.0×10<'10>個(gè)/g以上。固體發(fā)酵生產(chǎn)木霉分生孢子，與液體相比具有制

5、作簡單、成本低廉、孢子含量高、易于保存和運(yùn)輸?shù)忍攸c(diǎn)。 文中以玉米為供試作物，采用盆栽研究哈茨木霉制劑H-13 對玉米幼苗生理生化特性的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)組經(jīng)發(fā)酵產(chǎn)物處理的玉米苗生長勢、葉綠素含量、植株鮮重及干重明顯增加，根系活力增強(qiáng)，過氧化氫酶、過氧化物酶、超氧化物歧化酶活性比對照組顯著增加，其中根系活力、過氧化氫酶、過氧化物酶、超氧化物歧化酶等指標(biāo)差異極顯著(P<0.01)，說明哈茨木霉制劑對玉米種子的生長勢、作物苗生長期間有

6、關(guān)生理生化指標(biāo)有著顯著的促進(jìn)，顯示該菌株在促進(jìn)植物生長方面有較大潛能。 本文采用超聲法研究，從木霉固體發(fā)酵物提取促植物生長赤霉素的工藝條件，探索了超聲波功率、料液溫度、提取時(shí)間、乙醇濃度、固料比及pH值對提取效果的影響。通過正交試驗(yàn)確定提取工藝最佳條件為：功率360W，提取時(shí)間35min，乙醇濃度30％，提取液pH2.0，固料比1:20，料液溫度45℃。結(jié)果表明：采用超聲波提取，由于時(shí)間短，易控制，不僅能避免赤霉素在高溫下的分解

7、，而且提取效果比常規(guī)方法提取高了1.7倍，并能極大地縮短提取時(shí)間。因此，這是一種極適宜的提取方法，可以被廣泛用于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)赤霉素的提取及相關(guān)研究，為生物合成赤霉素的開發(fā)應(yīng)用有積極的指導(dǎo)意義。綜上所述：本文采用哈茨木霉突變菌株(H-13)作為發(fā)酵工程菌，通過考察各種營養(yǎng)物質(zhì)、發(fā)酵條件對哈茨木霉H-13菌株生長和目的物產(chǎn)物的效應(yīng)，采取固體發(fā)酵的方式探索了高效木霉孢子發(fā)酵工藝及其應(yīng)用效果：篩選出廉價(jià)的固體發(fā)酵培養(yǎng)基并且優(yōu)化固體發(fā)酵條件；盆栽試驗(yàn)