[发明专利]生防菌株X1中试发酵工艺

说明书

技术领域

本发明属于微生物技术领域，涉及一种枯草芽孢杆菌X1的发酵工艺。

背景技术

拮抗能力强且抗菌谱广的优良菌种是中草药土传病害生物防治研究和微生物菌剂研制的关键，而适宜的生产方法和培养条件则是发挥优良菌种性能的保证。在筛选获得高效广谱生防菌株后，为最终达到产业开发目的，需要对目的菌株进行液体深层发酵研究，包括适合工业化生产的培养基筛选、液体发酵条件的优化和中试生产工艺的确定。

摇瓶发酵与发酵罐发酵对微生物的生长存在很大差异，将摇瓶发酵的实验条件直接放大到生产罐，菌株的生长往往不相一致。为了能够适应工业生产的需要，消除这两种规模发酵结果的差异，将摇瓶发酵的实验结果有效的应用到大型生产当中去，就必须经过实验室小型发酵罐发酵条件研究。在了解菌株在发酵罐中的代谢规律的情况下，合理建立小型发酵罐的发酵工艺后，才能进行中试规模的发酵研究或工厂规模的发酵研究。

中间试验是小试完成后，在概念设计基础上进行的，介于实验室装置与工业装置之间的研究型试验，是工程研究的基础，也是过程开发的一个重要环节。通过中试后，可使工业装置获取相对较大的安全系数，及早发现实验室工作无法观察到的现象，纠正设计中可能出现的失误。中试工作必须按工业化条件进行，其目的和作用如下:(1)建立一定规模的工业模拟装置，对新工艺过程进行全面模拟考察，明确操作条件和控制方法。(2)考察实验室研究结果在工业规模下实现的技术及经济可行性。(3)考察工业因素对工艺过程和设备的影响，发现和解决实际生产条件下可能发生的各种问题。

一般来说微生物在不同体积的反应器中的生长速率是不同的，原因可能是，罐的深度造成氧的溶解度、空气停留时间和分布不同，剪切力不同，灭菌时营养成分破坏程度不同所致。发酵罐的规模变化，无论是绝对值还是相对值都会引起许多物理和生物参数的改变，从而很难使大、小规模过程中菌体所处的外界环境保持一致，在放大生产时就会常常出现发酵生产水平不稳定或者发酵产率太低，最终导致研究成果长期停留在实验室的研究阶段，无法进行大规模生产应用。要将实验室研究中的优化培养或发酵结果转移到工业规模的发酵生产过程中去，保证规模放大后能够在大规模的工业化生产中同样取得成功的效果，则需要进行规模更大一些的发酵条件的研究或工厂规模的中间试验，以验证在实验室研究阶段的发酵工艺，然后才能放大到工厂规模的发酵生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种生防菌株X1中试发酵工艺，在100L自控罐发酵工艺的基础上，对生防菌株X1进行了2000L罐放大中间试验的研究。通过研究菌体在中试条件下的生长，为进行该菌株的工业化生产提供实验基础和依据。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种生防菌株X1发酵培养基，包括如下成分：葡萄糖1.0～1.5％，酵母膏0.5～0.8％，淀粉0.1～0.3％，磷酸氢二钠0.2～0.4％，磷酸二氢钠0.10～0.20％，硫酸镁0.04～0.06％，碳酸钙0.05～0.15％，硫酸锰0.05～0.15％，加蒸馏水至1000毫升，调节pH7.5-8.0，115℃灭菌25分钟。

一种利用上述培养基对生防菌株X1进行中试发酵的工艺，包括如下步骤：

(1)用4～6mLNYD培养基活化存于-70℃冰柜中生防菌株X1，然后转接入装有40～60mL种子培养基的茄瓶中，于20～40℃恒温箱中培养16～20h，加入无菌水用玻璃棒平刮菌苔，制成孢子悬浮液，作为种子液。

(2)将种子液接种到装有1400～1600L培养基的2000L发酵罐中通气搅拌培养，保持发酵温度30±0.5℃；搅拌速度80～100r/min；罐压0.5～1MPa；通气量开始时0.8(V/V·min)，6～10h后提高至1.0(V/V·min)，22～26h后降为0.8(V/V·min)；接种量1.5～2.0％；发酵时间36～40h。

在生防菌株X12000L罐的中试生产中，种子由固体培养基茄瓶培养后完全生成孢子，制备孢子悬浮液后由容器中直接移入2000L发酵罐中进行发酵培养，操作简便，不易污染杂菌。

附图说明

图1为菌株X1生长曲线(100L)；

图2为不同培养时间菌液的pH值(100L)；

图3为菌株X1生长曲线(2000L)；

图4为不同培养时间菌液的pH值(2000L)；

图5为X1菌株的芽孢形态。

具体实施方式