论文摘要
丝孢类生防真菌是农林害虫微生物防治的重要资源，其中白僵菌属和绿僵菌属是典型代表。本实验室已开发出一种利用低值陈米在立式多层产孢装置中大量生产白僵菌和绿僵菌孢子粉的生产工艺。该工艺生产周期可控且不产生任何废液废气，但是生防真菌孢子粉收获后会剩余大量废米渣。为了建立环境友好型生防真菌孢子粉生产工艺，本研究探索了将废米掺入麦麸用作固相发酵产饲用酶基质的可能性，并在此基础上进行了一系列单因素优化试验和多因素正交试验，主要结果分述如下：麦麸与废米配比和发酵时间试验以黑曲霉作为固相发酵产饲用酶菌种，将废米渣按10％的递增比例与麦麸混合，形成纯麦麸（对照）至纯废米粉的11种不同麸米比的混配物料作为固相发酵产酶基质（处理），并添加0．5％NH4NO3，在25℃下发酵3d，测定产生的β-葡聚糖酶和木聚糖酶产量。将米渣粉碎后进行同样的试验。结果显示，麦麸与废米粉7：3配比是最佳处理，与纯麦麸处理差异不显著。并在麸米比7：3基础上观察固相发酵产酶从42-96h的产量动态变化，以6h为间隔。结果显示，固相发酵54h时β-葡聚糖酶和木聚糖酶均达到最大酶产量。因此，后续优化试验选取麸米比7：3的物料配比发酵54h，作为两种目标酶产量的评价。固相发酵单因素优化试验为进一步提高固相发酵的饲用酶产量，分别进行了含水量、外加氮源、金属离子、表面活性剂及调节初始pH值等一系列单因素试验。结果显示，发酵物料中的最佳含水量为55．6％，即料水比为1：1．2；在9种外加氮源中，无机氮源的促酶效果优于有机氮源，最佳补充氮源是硫酸铵；在7种外加金属离子中，KH2PO4促β-葡聚糖酶的效果最佳，CaCl2促木聚糖酶的效果最佳；拌入发酵物料水中的表面活性剂吐温80含量为0．2％和0．3％两个处理均显著高于其它含量过高或过低的处理；拌料水成微酸性时具有明显促进产酶的作用，其中β-葡聚糖酶在pH6时产酶活最高，木聚糖酶在pH4或5时产酶活最高。固相发酵多因素正交试验在单因素试验的基础上，选取对酶产量影响较大的金属离子类型（因素A）、硫酸铵添加量（因素B）、拌料水的吐温80含量（因素C）和pH（因素D），进行4因素3水平9处理的正交试验，考查两种酶的产量。结果表明，β-葡聚糖酶和木聚糖酶的酶活均有较大提高，对于β-葡聚糖酶来说，各因素影响排序为A>D>C>B，最佳组合为A2B1C3D2；对于木聚糖酶来说，各因素影响排序为C>D>B>A，最佳组合为A2B2C3D2。最后对两个组合进行验证试验，β-葡聚糖酶和木聚糖酶两种目标酶在2个组合处理中的产量水平基本一致，与优化前麸米比7：3相同处理的产量相比均大幅提高。根据产量最终选取A2B2C3D2为最优组合进行发酵，即麸米比7：3的配料中加入0．1％KH2PO4和1％（NH4）2SO4，拌料水为0．3％吐温80和pH5。结语以上结果表明，将收获生防真菌孢子粉后剩余的废米掺入麦麸用作发酵产酶基质是切实可行的。在消化掉30％废米的同时获得了高于纯麦麸处理下的酶产量。不仅降低了饲用酶制剂生产成本，而且对于为建立无“三废”产生的环境友好型真菌杀虫剂生产线提供了有益的启示和技术积累。