[发明专利]一种液态深层发酵制备木霉分生孢子的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用液态深层发酵制备木霉分生孢子的方法和装置。

背景技术

木霉是典型的丝状真菌，属于半知菌类丝孢纲，它的某些种和菌株已广泛地用于纤维素 酶、抗生素和生物农药等的生产，其中液态深层发酵生产的分生孢子液，在纤维素酶、抗生 素的固态发酵产业化扩大生产以及生物农药生产中均有非常重要的应用。在生物农药的生产 中，直接用液态深层发酵生产的分生孢子液，如绿色木霉(trichoderma viride)和哈茨木霉 (trichoderma harzianum)制备液体或固体孢子制剂，在纤维素酶和抗生素[绿色木霉素(viridin)、 木霉素(gliotoxin)和木霉菌脂素(trichoderma taxi)]的固态发酵中，特别是在纤维素酶的浅盘固 态发酵中，使用分生孢子液接种，可实现大批量接种的高速化和全自动化，为纤维素酶的纯 培养及产业化生产解决了长期未解决的关键性技术问题。

木霉的菌丝生长很快，成棉絮状或致密状，菌落表面多为绿色，菌丝透明，有隔膜，厚 垣孢子间生或顶生，无色，壁光滑，分生孢子梗是菌丝的短侧枝，侧枝又对生或互生分枝， 分枝又继续分枝，分枝成鋭角或近直角，分枝的末端即为小梗，分生孢子由小梗相继生出， 分生孢子近球状或椭圆形，壁光滑或粗糙，透明或壳黄色。在液体培养时，观察到里氏木霉 的菌丝形成分生孢子的过程是属于菌丝型的内生孢子发育型。

将里氏木霉分别接种到土豆葡萄糖琼脂平板培养基和土豆葡萄糖三角瓶液体培养基上分 别培养，在土豆葡萄糖琼脂平板培养基培养5～7天，在土豆葡萄糖三角瓶液体摇床培养3～ 4天，就可以看到平板培养基上和三角瓶内形成了绿色的分生孢子。如果将土豆葡萄糖三角 瓶液体摇床培养换成发酵罐液体深层培养，结果正如高培基等所说：在液体深层培养时，丝 状真菌通常都不发生分化和形成孢子(高培基等编著，微生物生长与发酵工程，1990，142)， 在通常的发酵罐液体深层培养条件下，不具备如同三角瓶摇床培养一样的产孢条件，若要创 造液体深层发酵培养条件下，丝状真菌形成分生孢子的条件，则必需解决液体深层发酵培养 所带来的关键性的技术难题，如同时解决菌丝附壁生长和大通气量供氧、合适的培养基、生 产工艺及发酵设备改进等，丝状真菌生长形式适于表面生长，发酵过程菌丝会不断附着在发 酵罐内壁、搅拌器叶片、换热器等的表面上生长，通气量愈大，附壁物愈多，发酵液中的菌 丝和养料愈来愈少，严重时将致使发酵不能正常进行，通气量过低，附壁物可减少，但不易 形成孢子。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液态深层发酵制备木霉分生孢子的方法。

本发明的另一目的在于提供一种液体深层发酵制备木霉分生孢子的装置。

本发明使用的菌种是里氏木霉(Trichoderma reesei)6LZ11A，已于2009年04月13日保藏 于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，登记入册编号为CGMCC No.3007。

本发明所述液体深层发酵制备木霉分生孢子的装置设有发酵罐、空压机、电磁阀和时间 控制器。

发酵罐设有清除附壁物功能的清壁系统、搅拌器、出料管、无菌空气进气管、无菌空气 排气管、无菌空气分布器、夹套和液位计。

清壁系统设有循环泵、循环液管、法兰轴承和清壁器；清壁器设有液体分布室和至少2 个液体喷射器，每个液体喷射器由喷液管和圆锥形的喷头组成；法兰轴承的内套套在循环液 管出口的外部，液体分布室的上端口设有连接法兰，清壁器固定在法兰轴承上，循环泵用压 缩空气管依次与电磁阀和空压机相连，电磁阀与时间控制器连接，出料管设于发酵罐的底部， 无菌空气进气管穿过发酵罐并与无菌空气分布器连接，无菌空气排气管设于发酵罐的顶部， 无菌空气分布器设于搅拌器的下部，夹套套在发酵罐外，液位计设在发酵罐上。

发酵罐内壁的表面粗糙度最好为Ra0.42～0.01μm，发酵罐的径高比最好为1∶(3～4)。 所述搅拌器最好为底部磁力驱动搅拌器。所述出料管的出料口最好朝上。所述循环泵可为不 锈钢隔膜泵和不锈钢磁力泵等，最好采用不锈钢聚四氟乙烯隔膜泵，可进行在线灭菌。所述 液体喷射器最好沿水平方向均匀安装在液体分布室靠近底部的外侧。所述喷头最好向下倾斜， 喷头与水平方向成45°～60°角，喷头与发酵罐的内壁成45°～60°的入射角，喷头与发酵罐的 内壁相距1.5～10cm。所述液位计最好为视窗式玻璃液位计。