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果蔬采后拮抗菌的商业化生产是目前生防研究领域的一个瓶颈问题。目前国际市场上仅有极少数几种商品化拮抗菌出售。Rhodosporidium paludigenum Fell&Tallman是本实验室从中国东海近海海域中分离筛选到一株拮抗酵母,前期的研究表明其对多种果蔬的采后病害均有良好的抑制效果,并显示出广谱抑菌特性和对多种环境的适应性,表明该菌株具有良好的商品化前景。为能够廉价、高效生产Rhodosporidium paludigenum菌株的生防制剂,本文对该菌株的发酵原料和培养基配方和发酵条件进行了优化,同时,通过水果体外试验验证了培养基优化后菌体的生防效力。本论文主要研究成果如下:
1.对甘蔗糖蜜的预处理方式进行了研究,发现用硫酸预处理的原料配制培养基中酵母菌生长效果最好。
2.研究碳源浓度、氮源浓度、磷酸盐、硫酸镁、氯化钠、初始pH值等培养基组分对海洋酵母R.paludigenum生长的影响,利用Plackett-Burman设计、最陡爬坡试验以及中心组和设计进行培养基组分的优化。得到优化培养基组分为:甘蔗糖蜜(预处理后),89.98g/l;酵母浸出粉,2.35g/l;初始pH,8.49。在此培养基中,海洋酵母R.paludigenum的生物量达到15.97g/l,是NYDB培养基中的2.17倍。
3.利用响应面法对海洋酵母R.paludigenum在摇瓶培养和发酵罐发酵时的发酵条件进行了初步的研究。得到在摇瓶培养条件下最优发酵条件为:接种量,3％;装液量,45.50ml/250ml:摇床转速,220rev/min。在10-1发酵罐对R.paludigenum的发酵条件进行了研究,结果表明其最佳发酵条件为:通气比,1.5vvm;搅拌速率,220rev/min。在发酵罐中,酵母R.paludigenum36h发酵后的生物量达到18.70g/l。
4.选择苹果和水晶梨进行体外生防效果试验,验证海洋酵母R.paludigenum在培养基优化后的生防效力。结果证实,R.paludigenum的拮抗抑菌作用并未受到培养基改变的影响,并使水果的腐烂率降低了70％。