“十五”国家科技攻关计划生物工程技术项目系列报道 （9）
中生菌素发酵新技术及基地田间示范研究
中国农科院农业环境与可持续发展研究所  田云龙 蒋细良 朱昌雄
　　中生菌素是中国农科院生防所研制的具有自主知识产权的N-糖甙类抗生素，该抗生素对细菌性病害及真菌病
害具有很好的防治效果。项目组在中生菌素产生菌分类鉴定、有效成分鉴别、抗菌活性、毒理测定、作用机理、发
酵生产、产品登记、剂型创制、田间推广应用等方面取得了很大进展，但发酵水平低仍是阻碍其大规模商品化生产
的重要问题。
　　一、攻关任务完成情况
　　项目组采用原生质体加上紫外线处理等育种方法，最终选育出1株高产菌株UV-69，通过正交回归实验得到摇
瓶的较好培养条件和发酵配方，明确了通气量和葡萄糖含量是影响最终产素量的主要因素；发酵效价比出发菌株提
高3.25倍。
　　通过研究中生菌素的工厂大罐发酵规律，采用了低罐压(0～0.01MPa)和补料、补水工艺，使发酵罐装罐系数由
60%提高到80%，空压机能耗约降低30%。在完全合成培养基中补加碳源和氮源研究的基础上，采用补全料、补水工
艺，发酵时间由48h延长至65～68h，提高工厂发酵水平90%，30t发酵罐19批次的平均发酵效价达到10280mg/L，
平均产素量达到2340亿单位/30t。
　　研究了进出口温度、发酵液固形物含量、发酵液pH值等参数对喷粉的影响，获得1条较优的粉剂喷粉工艺路
线，有效成分收率达75%以上，效价可达到10000～130000μg/g。以枯草杆菌、苹果轮纹病菌为指示菌，筛选得到
合适的填料和助剂，产品保存2年的分解率小于6%。通过改进喷雾塔、将废弃菌渣通过菌体磨匀浆、浓缩液中直
接喷雾干燥以及尾气用循环水处理的工艺，使粉尘回收率达99.9%以上，实现了生态清洁生产。同时，于2001年
取得了3%中生菌素可湿性粉剂的新剂型农药登记；制定了3%中生菌素可湿性粉剂的福建省地方标准，并于当年颁
布实施。至2005年，中生菌素可湿性粉剂的防治对象扩展到了11种。
　　在可湿性粉剂研究基础上，完成了可溶性粉剂生产工艺研究、企业标准制定、安全性评价和两年两地田间效果
评价试验，明确防治番茄青枯病、白菜软腐病的效果较可湿性粉剂对照高出10%，已提请农药临时登记申请。
　　为了增加中生菌素在土壤中的残效期，项目组又进行了缓释颗粒剂的研究。在可湿性粉剂的基础上，添加胶粘
剂、缓释剂、润湿剂等，完成了缓释颗粒剂的小试生产工艺研究。这种新剂型使中生菌素在土壤中对病菌的作用时
间从7天延长至25天。
　　建立了水稻悬浮细胞系培养体系，应用RNA斑点杂交法，揭示了中生菌素对植物防卫反应主要基因——过氧化
物酶基因、苯丙氨酸解氨酶基因和查尔酮合成酶基因的转录表达有较强的诱导作用，在分子水平上进一步揭示了中
生菌素的诱导抗病作用。
　　二、生产工艺及特点    
　　中生菌素的工业生产采用液体深层发酵，所用设备包括种子罐、发酵罐、浓缩、过滤、有效成分分离提取和干
燥等装置。
　　中生菌素的发酵生产主要利用天然可再生资源，原材料来源广泛、生产成本低。所用设备主要为通用设备，可
以满足对不同微生物或微生物代谢产物进行大规模工业化生产的要求。中生菌素生产技术改进的途径多、余地大，
发展潜力巨大。
    三、推广应用情况及效益分析
　　在山东、辽宁、河南和福建等省建立了5个以中生菌素、宁南霉素、木霉、Bt、阿维菌素等主要发酵微生物农
药品种为主，防治保护地蔬菜、苹果和茶叶等病虫害的综合应用示范基地。研究提出了一系列在蔬菜、果树和茶叶
上的应用技术，制定出适合当地的防治技术规程。5年来推广以上发酵微生物农药为控技术防治蔬菜、果树和茶叶
病虫害面积达到1亿多亩（1亩=0.4047ha)次，在其他作物和省份的辐射面积达到7亿亩次，累计应用总面积8亿
亩次，减少病虫害损失112亿元。
　　中生菌素生产厂家5年来的直接经济效益为5800万元，在不增加设备投资和原材料等费用情况下，年增产150t，
新增直接经济效益3000多万元。
    四、今后发展方向
　　作物细菌性病害是当前病害防治的难点，危害严重，防治药剂种类缺少。中生菌素以防治水稻白叶枯病、柑橘
溃疡病、姜瘟病、番茄青枯病等细菌性病害为主，防治效果达70%～90%，同时对苹果轮纹病、西瓜枯萎病等部分
真菌性病害具有良好的防治效果。此外，东南亚国家水稻白叶枯病发生普遍而严重，国际市场巨大，目前中生菌素
已开始少量出口到台湾，市场反应良好。随着进一步的推广普及应用，将会大量替代高毒化学农药，改善农田生态
系统，降低化学农药对农田的污染，提高果品、蔬菜、茶叶等的品质，促进我国优质无公害农产品加工业等的健康
发展。