【研究领域】：生物与医药
【成果概述】：益生芽孢杆菌因其独特的优势可用来制成新型、高效、低残留的微生态制剂，广泛应用于工业、农业、医学等科学研究领域。目前，国内外益生芽孢杆菌产业化关键技术存在诸多问题。如：活菌数低、出芽率低、货架期短、生产工艺研究不够深入、产品稳定性差等。项目组在完成系列国家及省部级项目基础上，经过十几年的研究，攻克了芽孢杆菌发酵集成技术，主要包括：N+诱变结合荧光探针追踪，筛选出性状优良的菌种；多阶段发酵与高密度培养结合，大幅提高菌体密度、芽孢出芽率及菌体适应环境能力；构建图像采集，发明新型反应器，进一步优化菌体生长条件；将反应分离耦合技术应用于发酵，解除发酵过程中产物对菌体生长及体内酶活力的抑制作用，实现高浓度的发酵、提高芽孢出芽率、降低产物分离能耗、简化产物分离过程。
【技术状态】：产品规模化应用
【先进程度】：国内先进
【技术特点】：项目组采用专利技术生产研发系列益生芽孢杆菌：蜡样芽孢杆菌活菌数由2亿cfu/g提高到8亿cfu/g，符合市售要求并高于农用微生物菌剂国家标准（GB 20287-2006）3倍以上；芽孢形成率达到了89.02%，比国内最高提高33.6%，发酵周期21天，比国内最短时间缩短38.2%；凝结芽孢杆菌活菌数由0.5亿cfu/g提高到12亿cfu/g；地衣芽孢杆菌活菌数由10亿cfu/g提高到13亿cfu/g。筛选出海藻糖、聚乙二醇400、吐温80、谷氨酸钠及甘油5种芽孢保护剂，延长芽孢半衰期45%以上，对菌体活性起到良好的保护效果。在示范区内应用，病害抑制率达89%。项目生产的蜡样芽孢杆菌粉参照标准WS-10001-(HD-0902)-2002，检验为类白色粉末，干燥失重为3.3%，小于7.0%，异常毒性符合规定，霉菌小于10个/克，低于标准规定100个/克，未检出控制菌，活菌数为731亿/克，达到国家规定的质量检测标准。
【技术指标】：项目组采用专利技术生产研发系列益生芽孢杆菌：蜡样芽孢杆菌活菌数由2亿cfu/g提高到8亿cfu/g，符合市售要求并高于农用微生物菌剂国家标准（GB 20287-2006）3倍以上；芽孢形成率达到了89.02%，比国内最高提高33.6%，发酵周期21天，比国内最短时间缩短38.2%；凝结芽孢杆菌活菌数由0.5亿cfu/g提高到12亿cfu/g；地衣芽孢杆菌活菌数由10亿cfu/g提高到13亿cfu/g。筛选出海藻糖、聚乙二醇400、吐温80、谷氨酸钠及甘油5种芽孢保护剂，延长芽孢半衰期45%以上，对菌体活性起到良好的保护效果。在示范区内应用，病害抑制率达89%。项目生产的蜡样芽孢杆菌粉参照标准WS-10001-(HD-0902)-2002，检验为类白色粉末，干燥失重为3.3%，小于7.0%，异常毒性符合规定，霉菌小于10个/克，低于标准规定100个/克，未检出控制菌，活菌数为731亿/克，达到国家规定的质量检测标准。
【应用概况】：项目组与多家企业合作，进行系列芽孢杆菌微生态活菌制剂生产。江苏丰源生物工程有限公司与南京工业大学合作，采用多阶段发酵集成技术，建成年产量达320吨规模的生产化基地。与南京碧波生物科技有限公司合作进行芽孢杆菌系列产品的拓展与应用研究，采用多阶段溶氧控制、分批补料发酵和反馈补料培养等技术，大幅度提高菌体活力，发酵液中OD值达35-45，活菌数达70-100亿个/mL。南京百奇生物技术有限公司采用技术从蜡样芽孢杆菌发酵液中提取抑菌蛋白，对棉花枯萎病和黄瓜枯萎病病菌的抑制率分别达62%和54%，并筛选出2种芽孢保护剂。江苏东宝股份有限公司将多阶段发酵与高密度培养等关键共性技术与反应分离耦合技术集成，进行系列产品发酵生产，实现了技术的多个产品共享，系列产品投放市场以来，深受国内客户欢迎。
【专利状态】：申请国家发明专利17项，授权14项
【合作方式】：技术开发
【预期效益】：项目组与多家企业合作，进行系列芽孢杆菌微生态活菌制剂生产。江苏丰源生物工程有限公司与南京工业大学合作，采用多阶段发酵集成技术，建成年产量达320吨规模的生产化基地。与南京碧波生物科技有限公司合作进行芽孢杆菌系列产品的拓展与应用研究，采用多阶段溶氧控制、分批补料发酵和反馈补料培养等技术，大幅度提高菌体活力，发酵液中OD值达35-45，活菌数达70-100亿个/mL。南京百奇生物技术有限公司采用技术从蜡样芽孢杆菌发酵液中提取抑菌蛋白，对棉花枯萎病和黄瓜枯萎病病菌的抑制率分别达62%和54%，并筛选出2种芽孢保护剂。江苏东宝股份有限公司将多阶段发酵与高密度培养等关键共性技术与反应分离耦合技术集成，进行系列产品发酵生产，实现了技术的多个产品共享，系列产品投放市场以来，深受国内客户欢迎。
【项目负责人】：胡永红
【评价与获奖】：蜡样芽孢杆菌片获江苏省科学技术厅颁发的“高新技术产品认定证书”。该项目获江苏省科学技术奖一等奖。
【联系方式】：吕凤兰，殷绚，025-58139211，lvflnjut@163.com
