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生物农药的发酵方法有哪些
阅读:270 发布时间:2022-11-14生物农药的发酵方法有哪些
生物农药是指利用生物活体或其代谢产物对害虫、病菌、杂草、线虫、鼠类等有害生物进行防治的类农药制剂,或者是通过仿生合成具有特异作用的农药制剂。
关于生物农药的范畴,目前内外尚无十分准确、统的界定。按照联合粮农组织的标准,生物农药般是天然化合物或遗传基因修饰剂,主要包括生物化学农药(信息素、激素、植物调节剂、昆虫生长调节剂)和微生物农药(真菌、细菌、昆虫病毒、原生动物,或经遗传改造的微生物)两个部分,农用抗生素制剂不包括在内。与传统的化学农药相比,生物农药有很多优点,尤其是在环境兼容性和安全性上是前者不可比拟的。因此,生物农药被认为是化学农药有效的替代物。
我生物农药按照其成分和来源不同可分为微生物活体农药、微生物代谢产物农药、植物源农药、动物源农药四个部分。
按照防治对象,生物农药可分为杀虫剂、杀菌剂、除草剂、杀螨剂、杀鼠剂、植物生长调节剂等。就其利用对象而言,生物农药般分为直接利用生物活体和利用源于生物的生理活性物质两大类:前者包括细菌、真菌、线虫、病毒及拮抗微生物等;后者包括农用抗生素、植物生长调节剂、性信息素、摄食抑制剂、保幼激素和源于植物的生理活性物质等。但是,在我农业生产实际应用中,生物农药般主要泛指可以进行大规模工业化生产的微生物源农药。
第个实际应用的生物杀虫剂是苏云金芽孢杆菌(Bacilus thuringiensis)。
它于1901年在日本被发现,1911年由柏林纳从地中海粉的患病幼虫中分离出来,并依其发现地点德苏云金省而命名。苏云金芽孢杆菌简称苏云金杆菌,是内生芽孢的革兰氏阳性土壤细菌,在芽孢形成初期会形成杀虫晶体蛋白(insecticidal crystal protein),对敏感昆虫有特异性的防治作用。1956年,科学发表了用液体培养基摇瓶培养苏云金杆菌并用于防治菜青虫的报道,从而揭开了苏云金杆菌大规模培养的序幕。中从20世纪60年代也开始了规模化生产与苏云金杆菌有关的研究,特别是有关分子生物学方面的研究正在持续展开,同时在发酵工艺方面也有了改进。
苏云金芽孢杆菌发酵生产包括液态发酵和固态发酵两种方式。
1.液态发酵
液体发酵是目前苏云金杆菌杀虫剂大规模生产中的主要发酵方式。其产品杀虫毒力与其发酵水平有着密切的关系。发酵过程的研究主要集中在培养基组分和浓度,培养过程的通气量、温度、溶解氧量等因素对芽孢数、伴孢晶体及毒力效价影响的相关性研究上。
2.固态发酵
固态发酵起源于我传统的“制曲"技术,是利用颗粒载体表面所吸附的营养物质来培养微生物。在相对小的空间内,这种颗粒载体可提供相当大的液气界面,从而满足好氧微生物增殖所需要的水分、氧气和营养。能用于苏云金杆菌固态发酵的原材料很广泛,但选择时既要考虑到材料的营养性,也要考虑到它的通气性。用于固体发酵的载体通常可分为有机载体和无机载体。有机载体如麦麸、米糖、黄豆饼粉、花生饼粉等,这些载体本身就是很好的碳氮源;无机载体如多孔珍珠岩、细沙等,这些则需要另外添加营养成分。在使用时往往是根据需要结合起来,可以因地制宜地选择些材料。