專利名稱：一種高效價生物農藥的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種生物農藥的制備方法，特別是一種高效價蘇云金桿菌制劑的制備方法。
蘇云金桿菌制劑是目前世界上研究最深入、應用最廣泛的微生物制劑，我國蘇云金桿菌制劑的生產廠家較多，產品多用于防治糧、棉、果、蔬、林等作物上的20多種害蟲，應用面積較大，但產品的質量和性能也存在較大的差異。通常蘇云金桿菌制劑的制備方法是選種育種——砂土管菌種——斜面菌種——種子罐——發(fā)酵罐——濃縮——干燥——質量檢驗——成品；在濃縮工藝中，最常用的是采用吸附——壓濾法，即在發(fā)酵結束了的發(fā)酵液中加入占發(fā)酵液總量20％左右的CaCO3粉末以吸附孢子和晶體，而后板框壓濾，排除水份，將其干燥、粉碎、過篩和包裝成成品，其結果是造成產品的效價低，溶解性差、體積大、運費等諸多不便，其次還有離心濃縮、沉淀法、真空濃縮等方法，但所用方法的有效成份回收率較低，浪費嚴重。
超濾濃縮技術通常應用于食品工業(yè)中，一般在樣品濃縮中使用。
本發(fā)明的目的是探索一種高效價生物農藥的制備方法，以解決當前蘇云金桿菌制劑效價低、性能不穩(wěn)定的問題，使之更好地為農業(yè)生產服務。
本發(fā)明的一種高效價生物農藥的制備方法，由選種育種——砂土管菌種——斜面菌種——種子罐——發(fā)酵罐——濃縮——干燥——質量檢驗——成品等工藝組成。在發(fā)酵工藝中，發(fā)酵培養(yǎng)基的選擇方面采用培養(yǎng)基配方優(yōu)化法，即氮源、碳源和無機鹽(經正交旋轉設計)——搖瓶培養(yǎng)——建立響應面(經數(shù)學分析計算)——培養(yǎng)基最佳配比。其過程是將培養(yǎng)基中各組分據其在發(fā)酵代謝中的作用劃分為氮源、碳源和無機鹽。氮源為多種含氮原料的總量，碳源為多種含碳原料的總量，無機鹽為多種無機鹽原料的總量。3個因素量，正交旋轉設計搖瓶培養(yǎng)液經平板計算所得的芽胞數(shù)Y＝b0+b1x1+b2x2+b3x3+b4x12+b5x22+b6x32+b7x1x2+b8x1x3+b9x2x3，(其中，Y為芽胞數(shù)、x1為氮源、x2為碳源、x3為無機鹽、b值由各組實驗數(shù)據計算獲得)根據實驗所得數(shù)據代入計算獲得最佳值。在發(fā)酵液濃縮工藝中，采用超濾技術對發(fā)酵液濃縮處理。發(fā)酵液在壓力下與濾膜接觸，流體向膜方向流動，水分通過膜而實現(xiàn)分離，隨著水分的不斷排除，被截離在濾膜表面的大分子物質濃度不斷提高，這導致了濃度梯度，即膜表面的濃度大于流體濃度，在濾膜表面的濃度導致物質的擴散。
本發(fā)明的培養(yǎng)基配方優(yōu)化法，將培養(yǎng)基組分劃分為氮源、碳源和無機鹽三因素，應用三因素二水平正交旋轉組合設計方法進行組合優(yōu)化，建立其芽孢產量依氫源、碳源和無機鹽的響應面方程，借助此方程獲得響應最佳點，從而實現(xiàn)快速對培養(yǎng)基進行優(yōu)化，獲得培養(yǎng)基各組分的最佳配比；采用超濾技術對發(fā)酵液進行濃縮處理，噴霧干燥，制成的高效價蘇云金桿菌制劑有效成分(芽孢和晶體)的回收率可達到100％，芽孢發(fā)育正常，晶體完整無異常變化。與常規(guī)產品相比，具有溶解性能好、效價高的優(yōu)點。按照農業(yè)部頒發(fā)的生測標準進行小菜蛾毒力測定，產品效價能達到47619.08IU/mg。高效價產品與常規(guī)產品對小菜蛾的室內藥效和毒力效價測定結果見表1和表2。
為了充分公開本發(fā)明的一種高效價生物農藥的制備方法，以下介紹一種蘇云金桿菌粉劑的制備方法加以說明。
以蘇云金桿菌kurstaki亞種菌株為例，先按通常蘇云金桿菌制劑的制備方法生產。當進行到發(fā)酵工藝時，采用以下成分的基礎培養(yǎng)基培養(yǎng)基成分(g/1000ml)
所選配方中，氮源包括蛋白胨和酵母膏；碳源包括葡萄糖和玉米漿；無機鹽包括磷酸二氫鉀、硫酸鎂和硫酸錳。經優(yōu)化后培養(yǎng)基的最佳配比為氮源濃度值∶碳源濃度值∶無機鹽濃度值＝1.6∶8∶0.12。發(fā)酵生產按此培養(yǎng)基配方進行。
發(fā)酵液濃縮工藝采用超濾技術，發(fā)酵液經0.5um醋酸纖維微孔濾膜，其濃縮倍數(shù)可達11倍。將濃縮后的發(fā)酵液進行噴霧干燥處理，其干燥條件為進氣溫度120℃，排氣溫度65℃。其余按常規(guī)工藝即可制成高效價蘇云金桿菌粉劑。
表1不同工藝產品對小菜蛾的室內藥效測定處理 供試蟲試處理48h后活蟲數(shù) 死亡率(％) 校正死亡率顯著性差異0.05 0.01高效粉劑稀釋2000× 500 100 100 aA高效粉劑稀釋2000× 50 1570 70 bB常規(guī)產品1-500×50 1276 76 bB常規(guī)產品2-500×50 1472 72 bBCK50 50 0
表2 不同工藝產品對小菜蛾的室內藥效測定樣品質量濃度供試蟲數(shù) 死蟲數(shù)平均死 劑量對數(shù) 死亡機mg.L-I亡率％ (X)率值(r)標準品100.00030.00027.00090.0002.0006.280a＝3.38050.00030.00018.00060.0001.6995.250b＝1.28025.00030.00014.00046.3001.3984.910r＝0.91012.50030.00013.00043.3001.0974.830LC10＝18.4606.25030.00010.00033.3000.7964.570高效粉劑 100.00030.00028.00093.3002.0006.500a＝3.93025.00030.00020.00066.7001.3985.430r＝0.98012.50030.00020.00066.7001.0975.430LC10＝6.9806.25030.00016.00053.3000.7965.080pXIU＝47619.0803.12530.00011.00036.7000.4954.6601.56030.000 5.00016.7000.1934.030常規(guī)樣品 500.00030.00030.000 100.0002.6998.720a＝0.400250.00030.00022.00073.3002.3985.620b＝2.950125.00030.00020.00063.3002.0975.340r＝0.91062.50030.00012.00040.0001.7964.750LC10＝67.45031.25030.000 6.00020.0001.4954.160pXIU＝4925.93015.62030.000 2.000 6.6001.1943.490
權利要求
1.一種高效價生物農藥的制備方法，由選種育種——砂土管菌種——斜面菌種——種子罐——發(fā)酵罐——濃縮——干燥——質量檢驗——成品工藝組成，本發(fā)明的特征是，在發(fā)酵工藝中，發(fā)酵培養(yǎng)基采用“氮源、碳源和無機鹽——搖瓶培養(yǎng)——建立響應面——培養(yǎng)基最佳配比”的方法選擇優(yōu)化；發(fā)酵液濃縮工藝采用超濾技術濃縮處理。
2.根據權利要求1所述的一種高效價生物農藥的制備方法，其特征是發(fā)酵液采用以下成份的基礎培養(yǎng)基培養(yǎng)基成分(g/1000ml)
3.根據權利要求1或2所述的一種高效價生物農藥的制備方法，其特征是培養(yǎng)基的配比為氮源濃度值∶碳源濃度值∶無機鹽濃度值＝1.6∶8∶0.12。
全文摘要
一種高效價生物農藥的制備方法，其發(fā)酵培養(yǎng)基采用“氮源、碳源和無機鹽—搖瓶培養(yǎng)—建立響應面—培養(yǎng)基最佳配比”的方法選擇優(yōu)化，從而實現(xiàn)快速獲得培養(yǎng)基各組分的最佳配比；以蘇云金桿菌制劑為例，再采用超濾技術對發(fā)酵液進行濃縮處理，噴霧干燥，制成制劑的有效成分(芽孢和晶體)回收率可達到100％，且芽孢發(fā)育正常，晶體完整無異常變化。與常規(guī)產品相比，具有溶解性能好、效價高的優(yōu)點。按照農業(yè)部頒發(fā)的生測標準進行小菜蛾毒力測定，產品效價能達到47619.08IU/mg。
文檔編號A01N63/04GK1444856SQ0211560
公開日2003年10月1日 申請日期2002年3月15日 優(yōu)先權日2002年3月15日
發(fā)明者關雄, 黃志鵬, 陳錦權 申請人:福建農林大學