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球毛壳菌固态发酵产抗植物病原真菌活性物质的工艺优化

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[目的]优化球毛壳菌(Chaetomium globosum)秸秆固态发酵的培养基组成和发酵条件,提高发酵粗提物的抗真菌活性,为球毛壳菌生物农药的开发及秸秆绿色资源化提供参考.[方法]首先,以粗提物抗 9 种植物病原真菌菌丝生长的抑制率为评价指标,对培养基中的秸秆(水稻、小麦、玉米、油菜)和氮源(豆粕、麦麸、氯化铵)进行筛选,确定最适发酵培养基组成.随后进行发酵条件的单因素优化,以粗提物对辣椒疫霉的抑制率为评价指标,初步确定各发酵条件的较优范围及对粗提物抗真菌活性影响的程度.基于单因素优化的结果,利用正交设计对发酵条件进行正交优化,各参数的范围如下:发酵时间18-36 d、发酵温度26-32℃、培养基初始含水量70%—85%、秸秆与麦麸质量比4﹕1-1﹕1、秸秆粒径20—＞100目.最后,获得球毛壳菌秸秆固态发酵产抗真菌活性物质的最优发酵条件并进行验证.[结果]在筛选固态发酵培养基组成时发现,球毛壳菌以小麦秸秆和麦麸组成的培养基进行发酵所获得的粗提物的抗真菌效果总体上优于其他组成的培养基.在发酵条件单因素优化中,菌液接种量对粗提物抗真菌效果影响不显著,故不对其进行后续的正交优化.正交优化中各发酵条件对球毛壳菌发酵粗提物抗真菌活性的影响极为显著(P＜0.001),其影响程度依次为小麦秸秆与麦麸质量比>发酵时间>培养基初始含水量>发酵温度>小麦秸秆粒径.正交优化获得的最优发酵条件为发酵时间24 d、发酵温度26℃、培养基初始含水量80%、小麦秸秆与麦麸质量比4﹕1、小麦秸秆粒径60-100目.经发酵条件优化后,1 mg·mL-1 的球毛壳菌发酵粗提物对核盘菌、辣椒疫霉、稻瘟病菌、桃褐腐病菌、尖镰孢、黄色镰孢、鞘腐霉、禾谷镰孢、水稻纹枯病菌的抑制率分别为100%、92.86%、85.94%、83.90%、76.12%、73.02%、66.18%、58.96%、52.99%.[结论]经过发酵培养基组成和发酵条件优化后,球毛壳菌的发酵粗提物具有较高的抗真菌活性,可为后续分离、纯化球毛壳菌利用秸秆固态发酵产生的抗真菌活性物质打下基础.
Optimization of Solid State Fermentation for Production of Active Substances Against Plant Pathogenic Fungi from Chaetomium globosum

Chaetomium globosumstrawplant pathogenic fungisolid state fermentationantifungal activity

廖宏娟、江玉梅、冶霞、张志斌、马童雨、朱笃

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江西师范大学生命科学学院/江西省亚热带植物资源保护与利用重点实验室,南昌 330022

江西科技师范大学生命科学学院/江西省生物加工过程重点实验室,南昌 330013

球毛壳菌 秸秆 植物病原真菌 固态发酵 抗真菌活性

国家自然科学基金江西省自然科学基金江西省教育厅项目

3176016120202BABL203048GJJ160314

2023

10.3864/j.issn.0578-1752.2023.11.006

中国农业科学
中国农业科学院

中国农业科学

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.899
ISSN：0578-1752
年,卷(期)：2023.56(11)
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