“十五”国家科技攻关计划生物工程技术项目系列报道 （13）
木霉菌发酵新技术新工艺
蒋细良  朱昌雄  田云龙
　　木霉菌是一种优异的生防微生物，对植物真菌性病害具有良好的防治效果，是目前全球研究和应用最多的植病
生防微生物。
　　一  国内外研究进展
　　目前所有真菌生防制剂的生产都是采用液固两相发酵生产分生孢子制剂。即第一步通过液体发酵培养菌丝体作
为接种体接种于固体培养基，通过固体发酵产生分生孢子。目前国内外都有分生孢子制剂面市。液体发酵是当今发
酵产品生产的主要发酵技术，发酵过程中温度、通气量、pH值、营养利用等各种发酵参数较好控制，同时污染率
低，发酵车间占用空间小，规模易于扩大。而固体发酵规模难于扩大，产品成本较高。对于液体发酵生产的产品而
言，木霉菌等真菌生防制剂是活体微生物，这就要求发酵生产出来的微生物繁殖体在产品的贮存过程中具有较长时
间的存活率，一般要求1～2年。
　　生防真菌的厚垣孢子一般是通过菌丝在一定的条件下转化而成，其生产过程可以通过液体发酵培养菌丝体，再
通过代谢调控使菌丝体转化为厚垣孢子，不必经过固体发酵阶段。然而怎样使生防真菌菌丝转化为厚垣孢子，仍是
一大难题，目前仅在木霉菌上取得突破。
　　二  项目完成情况
　　课题组研究了发酵温度对木霉菌厚垣孢子形成的影响、前期补料对木霉菌液体发酵产厚垣孢子的影响、发酵中
后期少量补料对菌丝转化为厚垣孢子的影响，获得了大幅度提高厚垣孢子产量的发酵参数；对原发酵工艺进行改进，
发酵水平显著提高，2m3发酵罐产厚垣孢子稳定达到108cfu/ml数量级，发酵周期从120h缩短为约93h；筛选到1
种对孢子无毒、对发酵液絮凝效果良好的絮凝剂；研究出1条快速、高效的絮凝后处理工艺，孢子收率达到90%以
上；试制出木霉菌厚垣孢子可湿性粉剂剂型，并制定了产品质量标准，完成了产品毒理学研究；进行了试制产品防
治大、辣椒苗期猝倒病、疫病防治试验，防治效果分别达到78.1%和85.9%。
　　三  工艺特点
　　真菌生防制剂是活的生物体，其菌丝不耐贮存，不适合用作制剂，须采用孢子制剂，而分生孢子的产生须固体
培养，故必须采用固体发酵产孢；同时，真菌既能产生分生孢子，在一定条件下也能产生厚垣孢子，该项技术也是
目前国内外研究的热点。
   （1）新工艺发酵过程易于控制，发酵规模易于扩大，发酵过程的污染易于控制。
   （2）与国内外液体发酵产厚垣孢子报道的研究相比，发酵周期显著缩短，由15d变为4～5d。
   （3）该技术产孢种类单一，无厚垣孢子和分生孢子混合产生的情况，全为厚垣孢子。
   （4）产孢量较大，达到108cfu/ml数量级。
   （5）发酵生产的厚垣孢子比分生孢子更具应用优势。厚垣孢子是一种抗逆性很强的真菌繁殖体。研究发现，厚
垣孢子较分生孢子耐紫外线照射，在产品贮存过程中存活时间更长，孢子萌发的起始温度更低、萌发的极端高温更
高等。
　　不足之处是产孢量不及液固两相发酵产分生孢子量大，目前，通过液固两相发酵产分生孢子的产孢量一般都达
到了109cfu/g。
    四  推广应用前景
　　土传病害是目前农作物的严重病害，尤其在保护地蔬菜种植中，由于连续种植同一种蔬菜，致使枯萎病、疫病、
腐霉病等土传病害越来越严重，常常导致毁棚或无法继续种植，严重阻碍蔬菜的生产。目前防治土传病害的方法很
少，药剂更少。最有效的方法是采用熏蒸土壤消毒，常用的土壤熏蒸剂是溴甲烷，而目前溴甲烷因破坏臭氧层已开
始禁用。
    研究表明，木霉菌对枯萎病、疫霉病、腐霉病等土传病害具有良好的防治效果，是生防微生物中是最优秀的菌
株之一。木霉菌厚垣孢子制剂的创制成功将为这些病害的防治提供切实可行的防治药剂。同时，随着有机、绿色食
品的发展，人们对环保要求的提高，植物病虫害的生物防治将越来越受到青睐，木霉菌厚垣孢子制剂将具有广阔的
应用市场，生产厚垣孢子制剂关键技术的木霉菌液体深层发酵产厚垣孢子技术将具有良好的市场前景。（本项目由
中国农科院植物保护研究所与中国农科院农业环境与可持续发展研究所共同承担完成）