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第十五章第十五章 微生物生物技术微生物生物技术第一节工业发酵的菌种和发酵特征第一节工业发酵的菌种和发酵特征 n n生产菌种的要求和来源生产菌种的要求和来源 n n大规模发酵的特征大规模发酵的特征 第二节工业发酵的方式第二节工业发酵的方式 n n连续发酵连续发酵 n n固定化酶和固定化细胞发酵固定化酶和固定化细胞发酵 n n固态发酵固态发酵 n n混合培养物发酵混合培养物发酵 混合发酵混合发酵n n是指多种微生物混合在一起共用一种培是指多种微生物混合在一起共用一种培养基进行发酵，也称混合培养。养基进行发酵，也称混合培养。混合发酵有三个突出优势混合发酵有三个突出优势n n充分利用培养基、设备、人员和霎时间，可以在共同的发充分利用培养基、设备、人员和霎时间，可以在共同的发充分利用培养基、设备、人员和霎时间，可以在共同的发充分利用培养基、设备、人员和霎时间，可以在共同的发酵容器中经过同一工艺过程，提高所需产品的质量，或获酵容器中经过同一工艺过程，提高所需产品的质量，或获酵容器中经过同一工艺过程，提高所需产品的质量，或获酵容器中经过同一工艺过程，提高所需产品的质量，或获得二种、多种产品，即可做到三少一多：生产人员少，原得二种、多种产品，即可做到三少一多：生产人员少，原得二种、多种产品，即可做到三少一多：生产人员少，原得二种、多种产品，即可做到三少一多：生产人员少，原材料和能源消耗少，设备和器材少，而生产的产品的效益材料和能源消耗少，设备和器材少，而生产的产品的效益材料和能源消耗少，设备和器材少，而生产的产品的效益材料和能源消耗少，设备和器材少，而生产的产品的效益或种类多。或种类多。或种类多。或种类多。n n混合发酵能够获得一些独特的产品，而纯种发酵是很难做混合发酵能够获得一些独特的产品，而纯种发酵是很难做混合发酵能够获得一些独特的产品，而纯种发酵是很难做混合发酵能够获得一些独特的产品，而纯种发酵是很难做到的。到的。到的。到的。n n混合的多种菌种，增加了发酵中许多基因的功能，通过不混合的多种菌种，增加了发酵中许多基因的功能，通过不混合的多种菌种，增加了发酵中许多基因的功能，通过不混合的多种菌种，增加了发酵中许多基因的功能，通过不同代谢能力的组合，完成单个菌种难以完成的复杂代谢作同代谢能力的组合，完成单个菌种难以完成的复杂代谢作同代谢能力的组合，完成单个菌种难以完成的复杂代谢作同代谢能力的组合，完成单个菌种难以完成的复杂代谢作用，可以代替某些基因重组工程菌来进行复杂的多种代谢用，可以代替某些基因重组工程菌来进行复杂的多种代谢用，可以代替某些基因重组工程菌来进行复杂的多种代谢用，可以代替某些基因重组工程菌来进行复杂的多种代谢反应，或促进生长代谢，提高生产效率。反应，或促进生长代谢，提高生产效率。反应，或促进生长代谢，提高生产效率。反应，或促进生长代谢，提高生产效率。第三节发酵的主要产品第三节发酵的主要产品n n食品和饮料食品和饮料 n n抗生素和其他微生物药物及生物制品抗生素和其他微生物药物及生物制品 n n氨基酸、有机酸、醇、维生素、核苷酸、氨基酸、有机酸、醇、维生素、核苷酸、激素等激素等 n n酶制剂酶制剂 n n微生物农药、肥料和饲料微生物农药、肥料和饲料 大豆发酵饮料大豆发酵饮料众众众众所所所所周周周周知知知知，大大大大豆豆豆豆的的的的营营营营养养养养非非非非常常常常丰丰丰丰富富富富，但但但但有有有有些些些些人人人人却却却却难难难难以以以以接接接接受受受受大大大大豆豆豆豆的的的的涩涩涩涩味味味味和和和和豆豆豆豆腥腥腥腥味味味味，使使使使大大大大豆豆豆豆的的的的食食食食用用用用对对对对象象象象受受受受到到到到限限限限制制制制，采采采采用用用用加加加加热热热热、去去去去除除除除种种种种皮皮皮皮和和和和化化化化学学学学药药药药液液液液浸浸浸浸泡泡泡泡等等等等方方方方法法法法，基基基基本本本本上上上上可可可可达达达达到到到到除除除除腥腥腥腥去去去去涩涩涩涩的的的的目目目目的的的的。将将将将乳乳乳乳酸酸酸酸菌菌菌菌接接接接种种种种于于于于用用用用豆豆豆豆乳乳乳乳中中中中进进进进行行行行发发发发酵酵酵酵，不不不不仅仅仅仅可可可可进进进进一一一一步步步步去去去去除除除除腥腥腥腥涩涩涩涩味味味味，而而而而且且且且制制制制得得得得的的的的酸酸酸酸豆豆豆豆奶奶奶奶中中中中含含含含有有有有乳乳乳乳酸酸酸酸菌菌菌菌产产产产生生生生的的的的B B B B族族族族维维维维生生生生素素素素，弥弥弥弥补补补补了了了了豆豆豆豆乳乳乳乳营营营营养养养养不不不不足足足足，且且且且大大大大豆豆豆豆发发发发酵酵酵酵饮饮饮饮料料料料中中中中的的的的营营营营养养养养物物物物质质质质比比比比豆豆豆豆乳乳乳乳更更更更容容容容易易易易被被被被人人人人体体体体吸吸吸吸收收收收。因因因因此此此此说说说说，大豆发酵饮料是一种营养价值较高的营养性饮品。大豆发酵饮料是一种营养价值较高的营养性饮品。大豆发酵饮料是一种营养价值较高的营养性饮品。大豆发酵饮料是一种营养价值较高的营养性饮品。菜汁酸豆奶的生产菜汁酸豆奶的生产1 1工艺流程工艺流程工艺流程工艺流程 菜汁菜汁菜汁菜汁 豆乳豆乳豆乳豆乳配料配料配料配料杀菌杀菌杀菌杀菌冷却冷却冷却冷却接种接种接种接种发酵发酵发酵发酵菜汁酸豆奶菜汁酸豆奶菜汁酸豆奶菜汁酸豆奶2 2操作要点：将操作要点：将操作要点：将操作要点：将1L1L豆乳、豆乳、豆乳、豆乳、0.8L0.8L胡萝卜汁和胡萝卜汁和胡萝卜汁和胡萝卜汁和0.3kg0.3kg葡萄糖以葡萄糖以葡萄糖以葡萄糖以及及及及10g10g碳酸钙混合均匀，碳酸钙混合均匀，碳酸钙混合均匀，碳酸钙混合均匀，120120灭菌灭菌灭菌灭菌5min5min，冷却到，冷却到，冷却到，冷却到4040后，接种保加利亚乳杆菌，发酵，当后，接种保加利亚乳杆菌，发酵，当后，接种保加利亚乳杆菌，发酵，当后，接种保加利亚乳杆菌，发酵，当pHpH达达达达到到到到6.06.0左右时停止发酵，即可得到有水果香味的左右时停止发酵，即可得到有水果香味的左右时停止发酵，即可得到有水果香味的左右时停止发酵，即可得到有水果香味的胡萝卜汁酸豆奶。胡萝卜汁酸豆奶。胡萝卜汁酸豆奶。胡萝卜汁酸豆奶。酵母菌发酵果汁饮料的生产酵母菌发酵果汁饮料的生产果汁发酵饮料所用的酵母菌有啤酒酵母果汁发酵饮料所用的酵母菌有啤酒酵母果汁发酵饮料所用的酵母菌有啤酒酵母果汁发酵饮料所用的酵母菌有啤酒酵母(Saccharomyces Saccharomyces cerevisiaecerevisiae)、中型假丝酵母、中型假丝酵母、中型假丝酵母、中型假丝酵母(CandidaCandida intermediaintermedia)和葡萄和葡萄和葡萄和葡萄酒酵母酒酵母酒酵母酒酵母(S.ellipsoideusS.ellipsoideus)等。原料果汁采用由葡萄、柑橘等。原料果汁采用由葡萄、柑橘等。原料果汁采用由葡萄、柑橘等。原料果汁采用由葡萄、柑橘等各种水果压榨出来的果汁，或除去固形物后的果汁。等各种水果压榨出来的果汁，或除去固形物后的果汁。等各种水果压榨出来的果汁，或除去固形物后的果汁。等各种水果压榨出来的果汁，或除去固形物后的果汁。1 1 工艺流程：果汁工艺流程：果汁工艺流程：果汁工艺流程：果汁接种接种接种接种发酵发酵发酵发酵超滤超滤超滤超滤滤液滤液滤液滤液分装分装分装分装成品成品成品成品2 2 操作要点：将葡萄酒酵母接种于蜜桔汁（糖度操作要点：将葡萄酒酵母接种于蜜桔汁（糖度操作要点：将葡萄酒酵母接种于蜜桔汁（糖度操作要点：将葡萄酒酵母接种于蜜桔汁（糖度10.5Bx10.5Bx，不溶性固形物不溶性固形物不溶性固形物不溶性固形物0.5%0.5%以下）中，以下）中，以下）中，以下）中，2020发酵发酵发酵发酵48h48h，然后用醋酸，然后用醋酸，然后用醋酸，然后用醋酸纤维膜超滤器进行超滤，滤液用来配制果汁饮料，未通纤维膜超滤器进行超滤，滤液用来配制果汁饮料，未通纤维膜超滤器进行超滤，滤液用来配制果汁饮料，未通纤维膜超滤器进行超滤，滤液用来配制果汁饮料，未通过超滤膜的残液含有酵母菌，可用作下次发酵的菌种。过超滤膜的残液含有酵母菌，可用作下次发酵的菌种。过超滤膜的残液含有酵母菌，可用作下次发酵的菌种。过超滤膜的残液含有酵母菌，可用作下次发酵的菌种。乳酸菌发酵蔬菜汁饮料的生产乳酸菌发酵蔬菜汁饮料的生产以各种蔬菜汁为主要原料，少量乳品为辅助原料，利以各种蔬菜汁为主要原料，少量乳品为辅助原料，利以各种蔬菜汁为主要原料，少量乳品为辅助原料，利以各种蔬菜汁为主要原料，少量乳品为辅助原料，利用乳酸菌发酵酿制成蔬菜汁发酵饮料。用乳酸菌发酵酿制成蔬菜汁发酵饮料。用乳酸菌发酵酿制成蔬菜汁发酵饮料。用乳酸菌发酵酿制成蔬菜汁发酵饮料。工艺流程：蔬菜汁工艺流程：蔬菜汁工艺流程：蔬菜汁工艺流程：蔬菜汁接种接种接种接种发酵发酵发酵发酵过滤过滤过滤过滤滤液滤液滤液滤液成品成品成品成品操作要点（以胡萝卜汁发酵饮料为例）：取鲜胡萝卜操作要点（以胡萝卜汁发酵饮料为例）：取鲜胡萝卜操作要点（以胡萝卜汁发酵饮料为例）：取鲜胡萝卜操作要点（以胡萝卜汁发酵饮料为例）：取鲜胡萝卜汁（糖度汁（糖度汁（糖度汁（糖度6.0%6.0%）100100份，固形物份，固形物份，固形物份，固形物96%96%的脱脂奶粉的脱脂奶粉的脱脂奶粉的脱脂奶粉5 5份，份，份，份，混合均匀，溶解，调混合均匀，溶解，调混合均匀，溶解，调混合均匀，溶解，调pHpH至至至至6.56.5，于，于，于，于9595灭菌，冷却到灭菌，冷却到灭菌，冷却到灭菌，冷却到3535，接种保加利亚乳杆菌，菌数达到，接种保加利亚乳杆菌，菌数达到，接种保加利亚乳杆菌，菌数达到，接种保加利亚乳杆菌，菌数达到2102106 6个个个个/ml/ml，于于于于3737静置发酵约静置发酵约静置发酵约静置发酵约10h10h。当发酵液的。当发酵液的。当发酵液的。当发酵液的pHpH为为为为4.04.0左右时，左右时，左右时，左右时，终止发酵。发酵液过滤，除菌体，添加砂糖和香精，终止发酵。发酵液过滤，除菌体，添加砂糖和香精，终止发酵。发酵液过滤，除菌体，添加砂糖和香精，终止发酵。发酵液过滤，除菌体，添加砂糖和香精，混匀，混匀，混匀，混匀，9595灭菌，即为胡萝卜汁发酵饮料灭菌，即为胡萝卜汁发酵饮料灭菌，即为胡萝卜汁发酵饮料灭菌，即为胡萝卜汁发酵饮料 食用菌饮料的生产食用菌饮料的生产1.1.食用菌诸如香菇、蘑菇、平菇、金针菇、猴头和伞菇等含丰富食用菌诸如香菇、蘑菇、平菇、金针菇、猴头和伞菇等含丰富食用菌诸如香菇、蘑菇、平菇、金针菇、猴头和伞菇等含丰富食用菌诸如香菇、蘑菇、平菇、金针菇、猴头和伞菇等含丰富的氨基酸、维生素和多种药效成分，是一种比较理想的食品。食的氨基酸、维生素和多种药效成分，是一种比较理想的食品。食的氨基酸、维生素和多种药效成分，是一种比较理想的食品。食的氨基酸、维生素和多种药效成分，是一种比较理想的食品。食用菌的子实体、菌丝体和培养液均可作为生产食用菌饮料的原料。用菌的子实体、菌丝体和培养液均可作为生产食用菌饮料的原料。用菌的子实体、菌丝体和培养液均可作为生产食用菌饮料的原料。用菌的子实体、菌丝体和培养液均可作为生产食用菌饮料的原料。2.2.工艺流程：工艺流程：工艺流程：工艺流程：子实体子实体子实体子实体破碎破碎破碎破碎加水、搅拌加水、搅拌加水、搅拌加水、搅拌保温保温保温保温过滤过滤过滤过滤浓缩浓缩浓缩浓缩分离，取清液分离，取清液分离，取清液分离，取清液配制配制配制配制成品成品成品成品 菌丝体菌丝体菌丝体菌丝体灭菌灭菌灭菌灭菌过滤，取滤液过滤，取滤液过滤，取滤液过滤，取滤液除去果胶除去果胶除去果胶除去果胶配制配制配制配制灭菌灭菌灭菌灭菌成品成品成品成品3.3.操作要点：操作要点：操作要点：操作要点：取鲜蘑菇子实体取鲜蘑菇子实体取鲜蘑菇子实体取鲜蘑菇子实体1kg1kg洗净，用搅拌机破碎加入洗净，用搅拌机破碎加入洗净，用搅拌机破碎加入洗净，用搅拌机破碎加入10L10L水，在搅拌条件下，于水，在搅拌条件下，于水，在搅拌条件下，于水，在搅拌条件下，于9090保温保温保温保温6h6h，过滤后收集滤液，接着将滤，过滤后收集滤液，接着将滤，过滤后收集滤液，接着将滤，过滤后收集滤液，接着将滤液减压浓缩到液减压浓缩到液减压浓缩到液减压浓缩到10Bx10Bx，置于，置于，置于，置于4 4储存储存储存储存48h48h后，用离心机分离取清液，后，用离心机分离取清液，后，用离心机分离取清液，后，用离心机分离取清液，在清液中加入适量糖和柠檬酸，灭菌后得成品。在清液中加入适量糖和柠檬酸，灭菌后得成品。在清液中加入适量糖和柠檬酸，灭菌后得成品。在清液中加入适量糖和柠檬酸，灭菌后得成品。培养菌丝体至培养菌丝体至培养菌丝体至培养菌丝体至2020天左右终止发酵，加热灭菌，过滤除去菌丝体，收集滤液。去天左右终止发酵，加热灭菌，过滤除去菌丝体，收集滤液。去天左右终止发酵，加热灭菌，过滤除去菌丝体，收集滤液。去天左右终止发酵，加热灭菌，过滤除去菌丝体，收集滤液。去果胶，加入适量糖和柠檬酸，灭菌后得成品。果胶，加入适量糖和柠檬酸，灭菌后得成品。果胶，加入适量糖和柠檬酸，灭菌后得成品。果胶，加入适量糖和柠檬酸，灭菌后得成品。n n氨基酸，是指同一分子内含有氨基氨基酸，是指同一分子内含有氨基氨基酸，是指同一分子内含有氨基氨基酸，是指同一分子内含有氨基(-NH2)(-NH2)和羧基和羧基和羧基和羧基(-(-COOH)COOH)的化合物之总称，亦包括脯氨酸的化合物之总称，亦包括脯氨酸的化合物之总称，亦包括脯氨酸的化合物之总称，亦包括脯氨酸 之之之之 类的亚氨基酸。类的亚氨基酸。类的亚氨基酸。类的亚氨基酸。n n人体必需氨基酸有人体必需氨基酸有人体必需氨基酸有人体必需氨基酸有L L苏氨酸、苏氨酸、苏氨酸、苏氨酸、L-L-亮氨酸、亮氨酸、亮氨酸、亮氨酸、L-L-异亮氨酸，异亮氨酸，异亮氨酸，异亮氨酸，L-L-缬氨酸、缬氨酸、缬氨酸、缬氨酸、L-L-赖氨酸、赖氨酸、赖氨酸、赖氨酸、L-L-色氨酸、色氨酸、色氨酸、色氨酸、L-L-苯丙氨苯丙氨苯丙氨苯丙氨 酸和酸和酸和酸和L-L-蛋白氨酸蛋白氨酸蛋白氨酸蛋白氨酸8 8种，种，种，种，L-L-精氨酸在体内只合成一部分，属半必需氨精氨酸在体内只合成一部分，属半必需氨精氨酸在体内只合成一部分，属半必需氨精氨酸在体内只合成一部分，属半必需氨 基酸基酸基酸基酸 n n氨基酸主要以发酵法大量生产，也有采用酶法、合成法以氨基酸主要以发酵法大量生产，也有采用酶法、合成法以氨基酸主要以发酵法大量生产，也有采用酶法、合成法以氨基酸主要以发酵法大量生产，也有采用酶法、合成法以及提取法等及提取法等及提取法等及提取法等氨基酸及生产工艺氨基酸及生产工艺L-赖氨酸生产的工艺流程如下赖氨酸生产的工艺流程如下 斜面斜面斜面斜面 摇瓶种子摇瓶种子摇瓶种子摇瓶种子 种子罐种子罐种子罐种子罐淀粉淀粉淀粉淀粉 营养盐营养盐营养盐营养盐 水解糖水解糖水解糖水解糖配料配料配料配料灭菌灭菌灭菌灭菌发酵罐发酵罐发酵罐发酵罐分过滤器分过滤器分过滤器分过滤器总过滤器总过滤器总过滤器总过滤器压缩空气压缩空气压缩空气压缩空气糖糖糖糖 蜜蜜蜜蜜 NN、P P、K K、MgMg 发酵液发酵液发酵液发酵液 酸化液酸化液酸化液酸化液 离子交换柱离子交换柱离子交换柱离子交换柱732732树脂树脂树脂树脂 水冲洗水冲洗水冲洗水冲洗 2N2N氨水洗脱氨水洗脱氨水洗脱氨水洗脱 收集液收集液收集液收集液 薄膜浓缩薄膜浓缩薄膜浓缩薄膜浓缩 离心离心离心离心 减压浓缩减压浓缩减压浓缩减压浓缩 （再上柱）母液（再上柱）母液（再上柱）母液（再上柱）母液 粗结晶粗结晶粗结晶粗结晶 脱色脱色脱色脱色 抽滤抽滤抽滤抽滤 离心离心离心离心 减压浓缩减压浓缩减压浓缩减压浓缩 （再上柱）二次母液（再上柱）二次母液（再上柱）二次母液（再上柱）二次母液 离心离心离心离心 结晶结晶结晶结晶 烘干烘干烘干烘干 成品成品成品成品氨基酸的应用氨基酸的应用一、氨基酸在食品中的应用一、氨基酸在食品中的应用一、氨基酸在食品中的应用一、氨基酸在食品中的应用 1.1.作呈味物质作呈味物质作呈味物质作呈味物质 2.2.作食品添加剂作食品添加剂作食品添加剂作食品添加剂 3.3.作香味物质作香味物质作香味物质作香味物质 4.4.提高蛋白质质量的氨基酸提高蛋白质质量的氨基酸提高蛋白质质量的氨基酸提高蛋白质质量的氨基酸二、氨基酸在饲料中应用：饲料添加剂二、氨基酸在饲料中应用：饲料添加剂二、氨基酸在饲料中应用：饲料添加剂二、氨基酸在饲料中应用：饲料添加剂 三、氨基酸在医药品中的应用三、氨基酸在医药品中的应用三、氨基酸在医药品中的应用三、氨基酸在医药品中的应用 1.1.氨基酸输液氨基酸输液氨基酸输液氨基酸输液2.2.治疗药治疗药治疗药治疗药 3.3.药合成原料药合成原料药合成原料药合成原料四、氨基酸在工业上应用：除草剂，植物生长促四、氨基酸在工业上应用：除草剂，植物生长促四、氨基酸在工业上应用：除草剂，植物生长促四、氨基酸在工业上应用：除草剂，植物生长促进剂进剂进剂进剂 柠檬酸的黑曲霉糖质深层发酵工艺柠檬酸的黑曲霉糖质深层发酵工艺 发酵生产工艺流程：薯干发酵生产工艺流程：薯干粉碎粉碎调调浆浆接种培养接种培养菌丝过滤菌丝过滤碳酸钙中碳酸钙中和和酸解与脱色酸解与脱色树脂法除金属离子树脂法除金属离子浓缩结晶浓缩结晶成品干燥成品干燥葡萄糖酸葡萄糖酸的生产工艺的生产工艺 1 1菌种：能发酵葡萄糖产葡糖酸的微生物除曲霉和醋酸菌外，还有菌种：能发酵葡萄糖产葡糖酸的微生物除曲霉和醋酸菌外，还有菌种：能发酵葡萄糖产葡糖酸的微生物除曲霉和醋酸菌外，还有菌种：能发酵葡萄糖产葡糖酸的微生物除曲霉和醋酸菌外，还有青霉青霉青霉青霉(尤其是黄青霉尤其是黄青霉尤其是黄青霉尤其是黄青霉)、数种假单胞菌、数种假单胞菌、数种假单胞菌、数种假单胞菌(卵状假单孢菌卵状假单孢菌卵状假单孢菌卵状假单孢菌)、英拉氏菌、英拉氏菌、英拉氏菌、英拉氏菌、微球菌、肠杆菌等，但工业用只有醋酸菌和黑曲霉。微球菌、肠杆菌等，但工业用只有醋酸菌和黑曲霉。微球菌、肠杆菌等，但工业用只有醋酸菌和黑曲霉。微球菌、肠杆菌等，但工业用只有醋酸菌和黑曲霉。2 2 黑曲霉发酵工艺：将含葡萄糖黑曲霉发酵工艺：将含葡萄糖黑曲霉发酵工艺：将含葡萄糖黑曲霉发酵工艺：将含葡萄糖15-3515-35和和和和MgSOMgSO4 4、KHKH2 2POPO4 4等等等等 无无无无机盐的培养基长菌后，无菌机盐的培养基长菌后，无菌机盐的培养基长菌后，无菌机盐的培养基长菌后，无菌NaOHNaOH调至调至调至调至pH6.5pH6.5，接入菌种孢子悬，接入菌种孢子悬，接入菌种孢子悬，接入菌种孢子悬浮液或培养浮液或培养浮液或培养浮液或培养24h24h的菌丝，通气培养，保温的菌丝，通气培养，保温的菌丝，通气培养，保温的菌丝，通气培养，保温33-3533-35，并用，并用，并用，并用 NaOHNaOH维持维持维持维持pH6.50.5pH6.50.5，如糖浓度为，如糖浓度为，如糖浓度为，如糖浓度为3535，则发酵时约为，则发酵时约为，则发酵时约为，则发酵时约为40h40h，将发酵，将发酵，将发酵，将发酵液过滤得清液，浓缩至液过滤得清液，浓缩至液过滤得清液，浓缩至液过滤得清液，浓缩至42-4542-45固形物浓缩液。固形物浓缩液。固形物浓缩液。固形物浓缩液。NaOHNaOH调节至调节至调节至调节至pH7.5pH7.5，再干燥磨粉。或将发酵液加氢氧化钙，使生葡糖酸钙而，再干燥磨粉。或将发酵液加氢氧化钙，使生葡糖酸钙而，再干燥磨粉。或将发酵液加氢氧化钙，使生葡糖酸钙而，再干燥磨粉。或将发酵液加氢氧化钙，使生葡糖酸钙而析出。析出。析出。析出。微生物农药微生物农药 n n微生物杀虫剂：细菌杀虫剂，真菌杀虫微生物杀虫剂：细菌杀虫剂，真菌杀虫剂，病毒杀虫剂，剂，病毒杀虫剂，n n微生物杀菌剂：细菌杀菌剂，真菌杀菌微生物杀菌剂：细菌杀菌剂，真菌杀菌剂，病毒杀菌剂剂，病毒杀菌剂n n微生物除草剂：细菌除草剂，真菌除草微生物除草剂：细菌除草剂，真菌除草剂，病毒除草剂剂，病毒除草剂细菌杀虫剂细菌杀虫剂n n已分离到的昆虫病原菌的菌种和变已分离到的昆虫病原菌的菌种和变种约有种约有100种，其中研究最多、效果种，其中研究最多、效果最好的是芽孢最好的是芽孢 杆菌属的苏云金杆菌杆菌属的苏云金杆菌类和日本金龟子芽孢杆菌类和日本金龟子芽孢杆菌 真菌杀虫剂真菌杀虫剂 能使昆虫感染的真菌约有能使昆虫感染的真菌约有能使昆虫感染的真菌约有能使昆虫感染的真菌约有530530余种，其中用于余种，其中用于余种，其中用于余种，其中用于杀虫的主要有虫霉和半知菌。虫霉主杀虫的主要有虫霉和半知菌。虫霉主杀虫的主要有虫霉和半知菌。虫霉主杀虫的主要有虫霉和半知菌。虫霉主 要感染要感染要感染要感染双翅目，其次是半翅目、鳞翅目、鞘翅目等双翅目，其次是半翅目、鳞翅目、鞘翅目等双翅目，其次是半翅目、鳞翅目、鞘翅目等双翅目，其次是半翅目、鳞翅目、鞘翅目等七个目的昆虫；半知菌中杀虫最有效的七个目的昆虫；半知菌中杀虫最有效的七个目的昆虫；半知菌中杀虫最有效的七个目的昆虫；半知菌中杀虫最有效的 是白是白是白是白僵菌，主要感染鞘翅目甲虫和鳞翅目幼虫。僵菌，主要感染鞘翅目甲虫和鳞翅目幼虫。僵菌，主要感染鞘翅目甲虫和鳞翅目幼虫。僵菌，主要感染鞘翅目甲虫和鳞翅目幼虫。我国白僵菌有白僵菌、球孢白僵菌和卵孢白我国白僵菌有白僵菌、球孢白僵菌和卵孢白我国白僵菌有白僵菌、球孢白僵菌和卵孢白我国白僵菌有白僵菌、球孢白僵菌和卵孢白 僵菌三种僵菌三种僵菌三种僵菌三种 n n人人人人们们们们对对对对昆昆昆昆虫虫虫虫病病病病毒毒毒毒的的的的认认认认识识识识可可可可以以以以追追追追溯溯溯溯到到到到1212世世世世纪纪纪纪中中中中叶叶叶叶，迄迄迄迄今今今今，至至至至少少少少已已已已知知知知16001600多多多多种种种种昆昆昆昆虫虫虫虫能能能能被被被被病病病病毒毒毒毒感感感感染染染染。根根根根据据据据最最最最新新新新的的的的国国国国际际际际病病病病毒毒毒毒分分分分类类类类委委委委员员员员会会会会报报报报告告告告，感感感感染染染染昆昆昆昆虫虫虫虫的的的的病病病病毒毒毒毒分分分分别别别别被被被被归归归归属属属属于于于于1717个个个个科科科科，共共共共10001000余余余余种种种种。其其其其中中中中的的的的杆杆杆杆状状状状病病病病毒毒毒毒科科科科和和和和呼呼呼呼肠肠肠肠孤孤孤孤病病病病毒毒毒毒科科科科是目前生产上应用最多的二类病毒。是目前生产上应用最多的二类病毒。是目前生产上应用最多的二类病毒。是目前生产上应用最多的二类病毒。n n我国病毒资源丰富，到我国病毒资源丰富，到我国病毒资源丰富，到我国病毒资源丰富，到19821982年已发现昆虫病毒年已发现昆虫病毒年已发现昆虫病毒年已发现昆虫病毒6161种，种，种，种，19951995年增至年增至年增至年增至190190种种种种250250株，此后相继在各地分离鉴定了一株，此后相继在各地分离鉴定了一株，此后相继在各地分离鉴定了一株，此后相继在各地分离鉴定了一些种类，些种类，些种类，些种类，20012001年已报道的昆虫病毒近年已报道的昆虫病毒近年已报道的昆虫病毒近年已报道的昆虫病毒近220220种，约种，约种，约种，约250250株。株。株。株。病毒杀虫剂病毒杀虫剂微生物杀菌剂微生物杀菌剂 应用最广的微生物杀菌剂是农用抗生素，自应用最广的微生物杀菌剂是农用抗生素，自应用最广的微生物杀菌剂是农用抗生素，自应用最广的微生物杀菌剂是农用抗生素，自7070年代年代年代年代初开始被人们所注意，初开始被人们所注意，初开始被人们所注意，初开始被人们所注意，8080年代有了较大发展。主年代有了较大发展。主年代有了较大发展。主年代有了较大发展。主要有井冈霉素、抗霉素要有井冈霉素、抗霉素要有井冈霉素、抗霉素要有井冈霉素、抗霉素120(120(类似类似类似类似Antimycin A)Antimycin A)、公、公、公、公主岭霉素主岭霉素主岭霉素主岭霉素 (Gongzhulingcin)(Gongzhulingcin)、波拉霉素、武夷菌素、波拉霉素、武夷菌素、波拉霉素、武夷菌素、波拉霉素、武夷菌素、中生霉素中生霉素中生霉素中生霉素 (糖苷类糖苷类糖苷类糖苷类)、科生霉、宁南霉素等。这些、科生霉、宁南霉素等。这些、科生霉、宁南霉素等。这些、科生霉、宁南霉素等。这些抗生素对许多作物病害如水稻纹枯病、白叶枯病，抗生素对许多作物病害如水稻纹枯病、白叶枯病，抗生素对许多作物病害如水稻纹枯病、白叶枯病，抗生素对许多作物病害如水稻纹枯病、白叶枯病，瓜类花叶病、枯萎病，小麦赤霉病及果树的多种瓜类花叶病、枯萎病，小麦赤霉病及果树的多种瓜类花叶病、枯萎病，小麦赤霉病及果树的多种瓜类花叶病、枯萎病，小麦赤霉病及果树的多种病害有良好的控制作用。病害有良好的控制作用。病害有良好的控制作用。病害有良好的控制作用。微生物除草剂微生物除草剂n n我国，列入名的杂草有我国，列入名的杂草有我国，列入名的杂草有我国，列入名的杂草有704704种，分属种，分属种，分属种，分属8787科科科科366366属，对农属，对农属，对农属，对农业生产造成为害的重要农田杂草有业生产造成为害的重要农田杂草有业生产造成为害的重要农田杂草有业生产造成为害的重要农田杂草有6060多种。多种。多种。多种。n n微生物除草剂是指利用植物的致病微生物（真菌、线微生物除草剂是指利用植物的致病微生物（真菌、线微生物除草剂是指利用植物的致病微生物（真菌、线微生物除草剂是指利用植物的致病微生物（真菌、线虫、病毒）防治田间杂草。我国虫、病毒）防治田间杂草。我国虫、病毒）防治田间杂草。我国虫、病毒）防治田间杂草。我国 “鲁保一号鲁保一号鲁保一号鲁保一号”真菌防真菌防真菌防真菌防治大豆兔丝子，美国、澳大利亚和欧洲利用粉苞柄锈治大豆兔丝子，美国、澳大利亚和欧洲利用粉苞柄锈治大豆兔丝子，美国、澳大利亚和欧洲利用粉苞柄锈治大豆兔丝子，美国、澳大利亚和欧洲利用粉苞柄锈菌防治小麦田中的主要杂草灯心粉苞苣均取得较大面菌防治小麦田中的主要杂草灯心粉苞苣均取得较大面菌防治小麦田中的主要杂草灯心粉苞苣均取得较大面菌防治小麦田中的主要杂草灯心粉苞苣均取得较大面积防效积防效积防效积防效微生物肥料（菌肥）微生物肥料（菌肥）采采采采用用用用人人人人工工工工方方方方法法法法培培培培养养养养有有有有益益益益微微微微生生生生物物物物而而而而制制制制成成成成的生物肥料。的生物肥料。的生物肥料。的生物肥料。n n根瘤菌肥料根瘤菌肥料根瘤菌肥料根瘤菌肥料n n磷细菌肥料磷细菌肥料磷细菌肥料磷细菌肥料n n54065406抗生菌肥料抗生菌肥料抗生菌肥料抗生菌肥料n nPGPRPGPRn n菌糠肥料菌糠肥料菌糠肥料菌糠肥料微生物饲料微生物饲料是利用微生物的新陈代谢和繁殖的是利用微生物的新陈代谢和繁殖的菌体来生产和调制的饲料菌体来生产和调制的饲料n n发酵饲料发酵饲料n n单细胞蛋白单细胞蛋白(SCP)n n饲用微生物添加剂饲用微生物添加剂n n菌糠饲料菌糠饲料抗生素发酵工艺：以红霉素为例抗生素发酵工艺：以红霉素为例一、工艺流程：一、工艺流程：8-10d 24h 72h8-10d 24h 72h砂土管砂土管砂土管砂土管 孢子斜面孢子斜面孢子斜面孢子斜面 二级斜面二级斜面二级斜面二级斜面 一级种子罐一级种子罐一级种子罐一级种子罐 3737 31 31 36 36 24 h 150-155h 24 h 150-155h 加甲醛、加甲醛、加甲醛、加甲醛、ZnSO4 ZnSO4 调调调调pHpH，静置，静置，静置，静置二级种子罐二级种子罐二级种子罐二级种子罐 发酵罐发酵罐发酵罐发酵罐 发酵液发酵液发酵液发酵液 过滤过滤过滤过滤 3131 60h 60h 前前前前3535，60h60h后为后为后为后为3333 pH8.2-8.8 pH8.2-8.8 分层，离心分层，离心分层，离心分层，离心 醋酸调醋酸调醋酸调醋酸调pHpH为为为为5-5.5 5-5.5 加加加加NaOHNaOH碱化碱化碱化碱化 于于于于-5-5加丙酮加丙酮加丙酮加丙酮 洗净结晶洗净结晶洗净结晶洗净结晶 滤液滤液滤液滤液 酸化水溶液酸化水溶液酸化水溶液酸化水溶液 碱化萃取液碱化萃取液碱化萃取液碱化萃取液 结晶结晶结晶结晶 成品成品成品成品 静置分层静置分层静置分层静置分层 静置分层静置分层静置分层静置分层 冷冻结晶冷冻结晶冷冻结晶冷冻结晶 干燥干燥干燥干燥 二、种子制备二、种子制备二、种子制备二、种子制备1 1 斜面培养：淀粉斜面培养：淀粉斜面培养：淀粉斜面培养：淀粉1%1%，(NH(NH4 4)2 2SOSO4 4 0.3%0.3%，玉米浆，玉米浆，玉米浆，玉米浆0.60.61.0%1.0%，NaCl 0.3%,Ca CONaCl 0.3%,Ca CO3 3 0.25%(0.25%(调好调好调好调好pHpH后加入后加入后加入后加入)琼脂琼脂琼脂琼脂2%2%，pH7.0-7.2pH7.0-7.2。3737培养培养培养培养7-10d7-10d，成熟孢子呈灰带微红色，孢子层丰满，成熟孢子呈灰带微红色，孢子层丰满，成熟孢子呈灰带微红色，孢子层丰满，成熟孢子呈灰带微红色，孢子层丰满，4 4保存不保存不保存不保存不 超过超过超过超过2121天。天。天。天。2 2 一级种子培养：豆饼粉一级种子培养：豆饼粉一级种子培养：豆饼粉一级种子培养：豆饼粉2.5%2.5%，葡萄糖，葡萄糖，葡萄糖，葡萄糖3%3%，淀粉，淀粉，淀粉，淀粉4%4%，蛋白胨，蛋白胨，蛋白胨，蛋白胨0.5%0.5%，酵母粉，酵母粉，酵母粉，酵母粉0.5%0.5%，(NH(NH4 4)2 2SOSO4 4 0.5%0.5%，玉米浆，玉米浆，玉米浆，玉米浆0.2%0.2%，NaCl NaCl 0.4%0.4%，KHKH2 2POPO4 4 0.06%0.06%，MgSOMgSO4 4 0.025%Ca CO 0.025%Ca CO3 3 0.6%0.6%，豆油，豆油，豆油，豆油0.3%0.3%，pH 6.5-7.0pH 6.5-7.0。3535，24 h24 h内内内内1:0.6(V/V)1:0.6(V/V)，24h24h至至至至36h1:1(V/V)36h1:1(V/V)，36h36h至转罐至转罐至转罐至转罐(约约约约72h)72h)为为为为1:1.5(V/V)1:1.5(V/V)。72 h72 h左右时，较左右时，较左右时，较左右时，较稠，挂壁，不分层，菌丝密集，表面无泡沫，稠，挂壁，不分层，菌丝密集，表面无泡沫，稠，挂壁，不分层，菌丝密集，表面无泡沫，稠，挂壁，不分层，菌丝密集，表面无泡沫，pHpH回升回升回升回升(6.2(6.2左右左右左右左右 )时，应及时接入二级种子罐。时，应及时接入二级种子罐。时，应及时接入二级种子罐。时，应及时接入二级种子罐。3 3 二级种子培养：豆饼粉二级种子培养：豆饼粉二级种子培养：豆饼粉二级种子培养：豆饼粉2.2%2.2%，葡萄糖，葡萄糖，葡萄糖，葡萄糖3%3%，淀粉，淀粉，淀粉，淀粉3%3%，(NH(NH4 4)2 2SOSO4 4 0.1%0.1%，玉米，玉米，玉米，玉米 浆浆浆浆0.8%0.8%，Ca COCa CO3 3 0.6%0.6%，pH6.5-7.0pH6.5-7.0。3131,3h,3h内内内内1:1.5(V/V)1:1.5(V/V)，3h3h至转罐通气量不变。当菌丝体长而浓，至转罐通气量不变。当菌丝体长而浓，至转罐通气量不变。当菌丝体长而浓，至转罐通气量不变。当菌丝体长而浓，原生质原生质原生质原生质 开始略有收缩，外形较稠，还原糖至开始略有收缩，外形较稠，还原糖至开始略有收缩，外形较稠，还原糖至开始略有收缩，外形较稠，还原糖至2%2%以下时，即可以下时，即可以下时，即可以下时，即可转罐。转罐。转罐。转罐。三、发酵罐培养三、发酵罐培养三、发酵罐培养三、发酵罐培养培养基：豆饼粉培养基：豆饼粉培养基：豆饼粉培养基：豆饼粉2.4%2.4%，葡萄糖，葡萄糖，葡萄糖，葡萄糖3%3%，淀粉，淀粉，淀粉，淀粉2.5%2.5%，(NH(NH4 4)2 2SOSO4 4 0.1%0.1%，玉米，玉米，玉米，玉米 浆浆浆浆0.3%0.3%，CaCOCaCO3 3 0.6%0.6%，豆油，豆油，豆油，豆油0.15%0.15%，丙酸或丙醇，丙酸或丙醇，丙酸或丙醇，丙酸或丙醇0.6%(240.6%(24、4 84 8和和和和72 h72 h分别加入分别加入分别加入分别加入)，pH6.5-7.0pH6.5-7.0。60h60h前前前前3535，后，后，后，后3333。从开始至。从开始至。从开始至。从开始至8h8h为为为为1:1(V/V)1:1(V/V)，后维持，后维持，后维持，后维持1:1(V/V)1:1(V/V)。接菌量。接菌量。接菌量。接菌量10-10-15%15%，150-155h150-155h。代谢分三个时期：。代谢分三个时期：。代谢分三个时期：。代谢分三个时期：1 1、菌丝繁殖期：接种始到、菌丝繁殖期：接种始到、菌丝繁殖期：接种始到、菌丝繁殖期：接种始到30h30h，菌丝生长快，繁殖旺盛，迅速，菌丝生长快，繁殖旺盛，迅速，菌丝生长快，繁殖旺盛，迅速，菌丝生长快，繁殖旺盛，迅速利用糖和含氮物利用糖和含氮物利用糖和含氮物利用糖和含氮物 质；质；质；质；pHpH较缓慢上升，较缓慢上升，较缓慢上升，较缓慢上升，6.5-6.96.5-6.9间；菌丝体密集间；菌丝体密集间；菌丝体密集间；菌丝体密集成网，着色均匀，但产量甚微。成网，着色均匀，但产量甚微。成网，着色均匀，但产量甚微。成网，着色均匀，但产量甚微。2 2、红霉素分泌期：菌丝体生长逐渐减弱至平衡，着色较浅且不、红霉素分泌期：菌丝体生长逐渐减弱至平衡，着色较浅且不、红霉素分泌期：菌丝体生长逐渐减弱至平衡，着色较浅且不、红霉素分泌期：菌丝体生长逐渐减弱至平衡，着色较浅且不太均匀；太均匀；太均匀；太均匀；pHpH逐渐上升至逐渐上升至逐渐上升至逐渐上升至7.2-7.57.2-7.5间，糖继续被利用，氮处平衡间，糖继续被利用，氮处平衡间，糖继续被利用，氮处平衡间，糖继续被利用，氮处平衡状态，产量持续上升。状态，产量持续上升。状态，产量持续上升。状态，产量持续上升。3 3、菌丝自溶期：菌丝体逐渐衰老，着色很浅且不均匀，菌丝变、菌丝自溶期：菌丝体逐渐衰老，着色很浅且不均匀，菌丝变、菌丝自溶期：菌丝体逐渐衰老，着色很浅且不均匀，菌丝变、菌丝自溶期：菌丝体逐渐衰老，着色很浅且不均匀，菌丝变短无规则，最终自溶；短无规则，最终自溶；短无规则，最终自溶；短无规则，最终自溶；pHpH上升至上升至上升至上升至7.57.5以上，产量逐渐下降。以上，产量逐渐下降。以上，产量逐渐下降。以上，产量逐渐下降。放罐指标：放罐指标：放罐指标：放罐指标：pHpH升至升至升至升至 7.87.8，罐压上升缓慢，培养液开始转稀，罐压上升缓慢，培养液开始转稀，罐压上升缓慢，培养液开始转稀，罐压上升缓慢，培养液开始转稀，效价增长缓慢。菌丝始自溶，着色浅且不均匀效价增长缓慢。菌丝始自溶，着色浅且不均匀效价增长缓慢。菌丝始自溶，着色浅且不均匀效价增长缓慢。菌丝始自溶，着色浅且不均匀四、红霉素的提炼与精制四、红霉素的提炼与精制四、红霉素的提炼与精制四、红霉素的提炼与精制利用红霉素不同酸碱度下溶解于不同溶剂特性，发酵液转移利用红霉素不同酸碱度下溶解于不同溶剂特性，发酵液转移利用红霉素不同酸碱度下溶解于不同溶剂特性，发酵液转移利用红霉素不同酸碱度下溶解于不同溶剂特性，发酵液转移到有机溶剂中，再在适当酸性条件下使红霉素从溶剂中转到有机溶剂中，再在适当酸性条件下使红霉素从溶剂中转到有机溶剂中，再在适当酸性条件下使红霉素从溶剂中转到有机溶剂中，再在适当酸性条件下使红霉素从溶剂中转移到酸性缓冲液中，后在适当碱性条件下，使红霉素再一移到酸性缓冲液中，后在适当碱性条件下，使红霉素再一移到酸性缓冲液中，后在适当碱性条件下，使红霉素再一移到酸性缓冲