三株植物促生木霉的固体发酵工艺优化

摘要

【背景】木霉是广泛分布于自然界中的一类真菌,能产生多种酶类和次生代谢产物,具有促进植物生长、提高土壤肥力、拮抗多种土传病原菌等作用。【目的】优化3株植物根际促生真菌(长枝木霉MD30、桔绿木霉JS84及贵州木霉NJAU4742)的固体发酵条件,探究不同发酵条件对木霉产孢量的影响,为木霉菌的生产提供参考。【方法】采用单因素试验和响应面法,对3种木霉在不同发酵条件下的产孢量进行测定并优化,分析了氮源添加、初始pH、物料厚度、接种量、温度等因子对固体发酵的影响。【结果】单因素试验表明,长枝木霉MD30、桔绿木霉JS84与贵州木霉NJAU4742固体发酵时,最佳发酵温度均为28℃、最优木霉菌液接种量均为10%、物料发酵厚度均为3.0 cm,但最佳的初始物料pH与氨基酸水解液添加量有所不同,其中,长枝木霉MD30与贵州木霉NJAU4742发酵最佳的初始pH值为5.0,而桔绿木霉JS84为3.0;长枝木霉MD30与贵州木霉NJAU4742发酵最佳的氨基酸水解液添加量为10%,而桔绿木霉JS84为5%。通过试验分析,确定初始pH、物料厚度、温度为影响产孢量的3个重要因素。响应面分析得到最佳发酵条件:长枝木霉MD30固体发酵最佳条件为初始pH值为5.0,物料厚度3.0 cm,温度27.4℃,在此优化条件下每克干重的固体产物中孢子数量高达6.3×10^(9)CFU;桔绿木霉JS84固体发酵最佳条件为初始pH值为3.0,物料厚度3.0 cm,温度28.8℃,在此优化条件下每克干重的固体产物中孢子数量高达6.9×10^(9)CFU;贵州木霉NJAU4742固体发酵最佳条件为初始pH值为5.0,物料厚度3.3cm,温度26.7℃,在此优化条件下每克干重的固体产物中孢子数量高达5.1×10^(9)CFU。【结论】响应面优化试验能提高试验效率,增大木霉产孢量,降低生产成本,有利于田间应用和菌剂的商业化生产。