[发明专利]微生物产生的糖料作物增糖剂

说明书

本发明涉及的是一种利用特定微生物菌株及其产生的水溶性代谢物作为糖料作物增糖剂，以及这种增糖剂的制备方法及其在糖料作物增产、增糖中的应用。

糖料作物的退化一直是困扰制糖业的大问题，一些育种学家试图通过改良糖料作物的种子，提高糖料作物的含糖量，虽然取得了一定的进展，但效果不很明显。发明人经过多年研究，认为糖料作物退化的原因之一是光合作用产物的分配发生了变化，如何能使光合作用产物向糖分积累方面转化，是提高糖料作物的含糖量的关键问题。研究还发现，作物体内所积蓄的蔗糖诱导植株产生水解蔗糖的转化酶，使其变成单糖而流失，由此降低了作物的含糖量。

本发明目的是根据上述现有技术中存在的问题，选定一种微生物，利用它所产生的一种水溶性代谢物可以有效地抑制糖料作物中蔗糖水解，从而达到增产增糖的效果。

本发明目的由以下技术方案实现：

本发明所述的产生糖料作物增糖剂微生物是一株编号670的放线菌，经中国科学院微生物研究所放线菌分类组鉴定，它可归入链霉菌属(Steptomyces)，其培养特征及生理生化特征与藤黄灰链霉菌(Steptomycesluteogriseus)十分近似，故被定名为藤黄灰链霉菌670号菌株(Steptomyces luteogriseus 670)，本菌株已送交中国普通微生物保藏中心保存，保存号为CGMCC NO.0331。这种代谢物同时能抑制酵母对蔗糖和淀粉的水解，因此可以很方便地利用酵母作为检菌，由微生物测定法检测该代谢物的活性。

本发明所述的特定微生物是指藤黄灰链霉菌(Steptomyces luteogriseus)，特别是它的670号菌株，保藏号：CGMCC No 0331，本发明所述的糖料作物增糖剂是用藤黄灰链霉菌(Steptomyces luteogriseus)的水溶性代谢物，该水溶性代谢物与蒽酮-硫酸试剂检测呈蓝色反应，该增糖剂的使用方法是指在糖料作物叶面上喷施，喷施浓度为1-10ppm。

本发明产品的生产工艺包括所述微生物的培养基和培养，在发酵培养基中积蓄该产物的发酵，用树脂从发酵液中吸附该产物、用水溶性有机溶剂解吸、减压浓缩和喷雾干燥的提取，还包括用超滤膜超滤发酵液、用纳滤膜对超滤透过液进行纳滤浓缩、用活性炭进行脱色的提取，所述微生物的培养基和培养方法包括：(1)冻干菌种斜面试管活化；(2)一级种子培养；(3)二级种子培养，其中冻干菌种斜面试管活化所用培养基至少包括葡萄糖、天冬素、酵母提取物、磷酸二氢钾、琼脂粉，一、二级种子培养基至少包括葡萄糖、淀粉、玉米麸质粉、磷酸二氢钾、碳酸钙、α-淀粉酶、琼脂粉，所述的冻干菌种斜面试管活化所用培养基最好是葡萄糖5-15g/l、磷酸二氢钾0.2-1g/l、天冬素0.2-1g/l、酵母提取物0.2-1g/l、琼脂粉12-25g/l，其余为蒸馏水。所述的一、二级种子及发酵培养基最好是葡萄糖5-15g/l、淀粉35-55g/l、玉米麸质粉15-40g/l、磷酸二氢钾0.3-1g/l、碳酸钙1.5-4g/l、α-淀粉酶0.1-0.5g/l，其余为自来水。所述微生物的培养基和培养方法包括冻干菌种斜面试管活化是指蒸馏水配制的斜面增养基上，在温度28℃-30℃条件下培养10-15天，长出丰满分生孢子，将生长成熟的斜面孢子接种到种子培养基中培养，培养温度28℃-30℃，在摇床上震荡培养58-68小时，将一级种子接种到二级种子培养基中培养，培养温度是28℃-30℃，培养50-60小时，离心(3000r/min)沉淀物占总体积18-22％备用。所述在发酵培养基中积蓄该产物的发酵方法，其发酵培养基至少包括淀粉、葡萄糖、玉米麸质粉、硝酸钠、磷酸二氢钾、碳酸钙、枯草杆菌α-淀粉酶、玉米油，其发酵培养基成份最好是淀粉35-55g/l、葡萄糖3-10g/l、玉米麸质粉15-35g/l、硝酸钠1-5g/l、磷酸二氢钾0.2-1g/l、碳酸钙2-5g/l、枯草杆菌α-淀粉酶0.1-0.5g/l、玉米油3-10g/l，其余为自来水。将二级种子在装有发酵液的发酵罐内接种，在温度25-33℃，通气量0.5-15V/V/min，搅拌转速100-500r/min(随发酵罐大小而异)的条件下发酵5-7天。将所得发酵液用有机酸(最好是草酸)酸化至pH2-4，离心或过滤，取滤液用氢氧化钠调节pH6-8，在超滤机上用截留分子量10000-100000的超滤膜进行超滤，透过液通入装有吸附树脂的玻璃柱中，树脂饱和后停止通液，用10％-50％的水溶性溶剂(如：丙酮、乙醇、甲醇)解吸，当流出液用蒽酮-硫酸试剂检测呈蓝色反应时，收集流出液，直至反应呈阴性，将所得解吸液真空浓缩器浓缩，之后进行再喷雾干燥，得淡黄色增糖剂粉末。