年产1000吨苏云金芽孢杆菌的发酵车间工艺设计
包文雨
（辽宁石油化工大学，石油化工学院，生物工程1102，辽宁营口，1132050215）
摘要
苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)于1901年在日本被发现，1911 年由柏林纳从地中海粉螟的患病幼虫中分离出来，并依其发现地点德国苏云金省而命名. 苏云金芽孢杆菌简称苏云金杆菌，是内生芽孢的革兰氏阳性土壤细菌，在芽孢形成初期会形成杀虫晶体蛋白对敏感昆虫有特异性的防治作用。
本设计首先初步介绍了苏云金芽孢杆菌的发展过程，然后就其产品化进行了讨论，苏云金芽孢杆菌的发酵共有两种工艺路线，即液体深层发酵和固态发酵。它们都有其优缺点，但是经过对比论证，最终选择了液体深层发酵。随后根据相关资料确定了苏云金芽孢杆菌的生产周期及期产量，依照期产量对其进行了物料衡算和热量衡算，最后对设备进行了合理的选型。
关键词：苏云金芽孢杆菌；产品化；工艺路线；设备选型
1000 tons of Bacillus thuringiensis fermentation process
design workshop
Bao Wenyu
(Class 1102, Department of Biological Engineering, School of Environmental and Biological Engineering, Liaoning Shihua University, Liaoning Yingkou, 1132050215, China)
Abstract
Bacillus thuringiensis (Bacillus thuringiensis) in 1901, was discovered in Japan in 1911 by the Berliner from the Mediterranean flour moth larvae in the prevalence of isolated and found locations in Germany according to their province and named Bacillus thuringiensis. thuringiensis Called Bacillus thuringiensis, is endogenous Gram-positive Bacillus soil bacteria, initially formed in the spore formation of insecticidal crystal protein (insecticidal crystal protein), insects have specific sensitive rats.
The preliminary design of the first Bacillus thuringiensis introduced the development process, and then conducted a discussion of its products, the fermentation of Bacillus thuringiensis There are two process routes, that is, submerged fermentation and solid-state fermentation. They all have their advantages and disadvantages, but after comparison argument, I finally chose the submerged fermentation. Then determined according to the relevant information of Bacillus thuringiensis and production cycle of production, production was carried out in accordance of the material balance and heat balance, the last of the equipment for a reasonable selection
Key words:Bacillus thuringiensis; product of; process routes; equipment selection
目录
摘要 (1)
ABSTRACT ............................................................................................................................ I I 第1章绪论 (1)
1.1项目背景 (1)
1.2苏云金芽孢杆菌介绍 (1)
1.2.1苏云金芽孢杆菌定义 (1)
1.2.2苏云金芽孢杆菌资源 (2)
1.2.3苏云金芽孢杆菌鉴定与分类 (3)
1.2.4孙云锦芽孢杆菌生态学及安全性 (3)
1.2.5苏云金芽孢杆菌产品化 (4)
1.3设计方案 (5)
1.3.1产品方案 (5)
1.3.2选址 (6)
1.3.3车间生产过程设计 (6)
第2章工艺流程确定与论证 (8)
2.1工艺流程确定 (8)
2.1.1苏云金芽孢杆菌液体深层发酵 (8)
2.2.2苏云金芽孢杆菌固态发酵 (9)
2.2.3小结 (11)
第3章物料衡算 (12)
3.1生产条件 (12)
3.2各设备的物料衡算 (12)
3.2.1发酵罐物料衡算 (12)
3.2.2接种罐物料衡算 (13)
3.2.3过滤后的物料横算 (13)
3.2.4干燥后的物料衡算 (14)
第4章能量衡算 (15)
4.3 热量衡算基础数据的计算和查取 (16)
4.3.1比热容的计算 (14)
4.3.2 状态热的计算 (17)
4.3.3 化学反应热的计算 (18)
4.4热量衡算 (18)
4.4.1反应过程的热量衡算 (18)
4.4.2过滤和离心过程的热量衡算 (21)
4.4.3产品干燥岗位的热量衡算 (23)
第5章设备确定及选型 (23)
5.1 发酵罐的设计 (23)
5.1.1 发酵罐的尺寸设计 (26)
5.1.2 发酵罐搅拌器轴功率计算 (24)
5.2 种子罐的计算 (27)
5.2.1种子罐的尺寸计算 (27)
5.2.2 种子罐轴功率计算 (28)
5.3 发酵液的贮罐计算 (28)
5.4过滤器的选择 (29)
5.5离心机的选择 (30)
5.6干燥机的选择 (31)
5.7其他设备的选择 (31)
第6章结论 (32)
参考文献 (33)
附录 (35)
附录一生产原料 (35)
附录二设备一览表 (34)
致谢 (36)
第1章绪论
1.1项目背景
我国研究和应用苏云金杆菌起于1959年，于1965年在长沙和武汉进行了工业化生产，也就是工业生产初级阶段，到70年代工业产品每年1000t左右，1974年湖北宜昌地区，飞机防治松毛虫的面积达82.5万亩，取得了满意的效果。1990年，我国苏云金制剂[1]的产量超过1500t，1994年，我国大田使用Bt杀虫剂达一万多吨，为1984年的100倍，在工业生产规模上得到了空前的发展。
我国在1995年国家高技术发展计划中，把构建一批杀虫Bt的工程菌列入了农业重组微生物重点项目，中国农业科学院植保所，华中农业大学以及中山大学等均进行了构建Bt工程菌的尝试，并取得了显著的成果。
发酵技术日趋成熟。以液体深层发酵为代表的发酵技术应用于工业生产中，发酵水平及吨位逐步提高，由60年代的几百升，70年代的几吨，发展到目前的50吨以上。随着离心喷雾，气流粉碎等技术生产工艺应用，代替了原来的压滤浓缩，烘干及粉碎等生产工艺，从而使剂型改变了过去以粉剂为主的状况，油剂，片剂，微囊剂等剂型的出现，使Bt的施用更具有针对性
1.2苏云金芽孢杆菌介绍
1.2.1苏云金芽孢杆菌定义
苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)于1901年在日本被发现，1911 年由柏林纳从地中海粉螟的患病幼虫中分离出来，并依其发现地点德国苏云金省而命名. 苏云金芽孢杆菌简称苏云金杆菌，是内生芽孢的革兰氏阳性土壤细菌，在芽孢形成初期会形成杀虫晶体[2]蛋白(insecticidal crystal protein)，对敏感昆虫有特异性的防治作用. 1956 年前苏联发表了用液体培养基摇瓶培养苏云金杆菌并用于防治菜青虫的报道，从而揭开了苏云金杆菌大规模培养的序幕. 中国从上世纪60 年代也同苏云金杆菌有关的研究，特别是有关分子生物学方面的研究正在持续展开，开始了规模化生产. 但在发酵工艺方面还需进一步加强. 随着人们的环保意识不断增强，生物农药正在引起越来越多
的关注. 苏云金杆菌制剂克服了传统化学农药污染环境、危害人畜、易产生抗性等缺点，具有选择性强、安全、原料简单等优点，在生物杀虫剂市场中所占份额也日益增加。
1.2.2苏云金芽孢杆菌资源
全世界被保藏的 Bt估计有 60 000株 ,它广泛分布于世界各地 ,从热带雨林到北极冻土带。已经从许多材料上分离获得该菌 ,如土壤、植物叶片、鲜水、粪便、动物活体、食物、仓储等 ,可见几乎无处不在。土壤是微生物的大本营 ,Bt也是一种土壤习居菌。Martin和 Travers从土壤中找到新的 Bt菌种 ,这一事实改变了 Bt菌的历史。因为起初科学家们认为 ,只有找到死昆虫才能找到这些细菌。本来以为它是一种昆虫病 ,但实践证明 ,Bt实际上是多种土壤中的正常组份。Martin和 Travels发明的新技术 ,仅花了 2年时间又鉴定出 72个菌种 ,而大家熟知的 24个菌种却花了 85年时间才被发现事实上 ,在海拔近 6. 5 km的高处几乎没有昆虫生存 ,而在那里科学家仍发现了能杀死毛虫、蚊子和甲虫的 Bt菌种。因此 ,“不管是取自喜马拉雅山的土壤 ,或汽车轮胎上的冰岛土壤 ,甚至猫脚底下的土壤 ,都可能使某种害虫致死”。在世界范围内 ,平均有 70. 4%的 Bt菌株来自土壤 ,其中美国土壤分离株占总菌株的 59. 9%,Delucca等 1981 发现美国土壤样本中芽孢杆菌的 0. 5% ～0. 005%是Bt。欧洲占 83. 9%,新西兰占 55. 6%,东亚占94. 3%,日本占 36. 8%, 韩国占 51%, 越南占64. 3%。我国也有多家单位进行 Bt资源的收集如中国林业科学院的戴莲韵、王学聘等 ,华中农业大学喻子牛、戴金元、李建洪 ,湖北农业科学院杨自文、陈在佴 ,中国科学院武汉病毒所李荣森、高梅影等 ,南开大学任改新、陈月华等 ,河北农业科学院冯书亮 ,连云港教育学院姚江 ,中国农业科学院黄大等 ,中山大学庞义 ,福建农林大学关雄、张灵玲等 ,获得了许多 Bt菌株 ,如华中亚种 ,山东亚种 ,中华亚种 ,云南亚种等 ,但至今还没有详细地统计出具体数据。20世纪 90年代起 ,人们把寻找 Bt的目光转到植物上。1991年 Smith和 Couche从不同针叶树和落叶树叶片分离到 Bt菌株 ,人们发现 Bt实际上也广泛存在于植物叶片 , 1996年 Ohba从 25棵桑树 1 004片桑叶中分离出 186个 Bt 菌落 ,其中棵桑树 96% , 112片桑叶 11. 2% 均分离到Bt ;Damgaard 等从卷心菜叶、
牧草和与卷心菜有关的昆虫上均分离获得 Bt;Normander 等第一次进行了豌豆叶面细菌的分布; Rizali等从印尼桑叶上分离了 2株 Bt菌株;Mizuki等从日本35种木本和草本植物分离出 120株 Bt菌株; Kaelin和 Gadani 用 2年的时间 1996—1997年调查了 18个国家 Bt在卷烟叶上的出现频率和分布情况;Maduell等从哥伦比亚安第斯山脉海拔1 800～2 500 m之间 3个高度采集胡椒科属 13个种的 35个叶片样本中分离出 266株 Bt,并进行了菌株伴孢晶体形态学的研究;张灵玲等也从 2个科植物叶片中分离到 54株 Bt菌株 ,还首次从苔藓上分离获得杀虫新菌株。
1.2.3苏云金芽孢杆菌鉴定与分类
Bt属芽孢菌 ,能产生晶体是它区别于其他芽孢杆菌的标志。Bt传统分类与其他芽孢杆菌一样也是根据细胞学、培养特性、生化反应以及遗传学特性。血清学分类是该菌长期应用的一个最实用的指标 ,目前有 70个血清型和 84个亚种 ,所有血清亚种均可从法国巴黎的巴斯德研究所索取获得但其存在的缺点是无法反映致病性和寄主范围 ,因而还是有一定的局限性。20世纪 90年代后 , PC等分子生物学的方法和技术广泛用于该菌的基因鉴定。Bc类生物除自身外 ,还包括昆虫病原菌 Bt,人类病原菌炭疽芽孢杆菌 Bacillus anthracis, Ba 以(及假根状的覃状芽孢杆菌 Bacillus mycoides,)Bm。近来，B. pseudomycoides 和 B. weihens2tephanensis也收入其中。表型特征和有机物利用都无法区别 Bt和 Bc,如细胞脂肪酸含量、糖含量、多位点酶电泳、肠毒素[3]、噬菌体定型技术。DNA同源分析如核糖体、16SrDNA序列、16S223S转录间隔区序列、基于 Bc毒素产物的 PCR和脉冲胶都无法区别 Bt和 Bc。1992年 Brousseau等用随机扩增指纹技术区别 Bt和 Bc, 1997年 Giffel等只发现少量 Bt和 Bc的 16SrDNA序列有差异 ,1998年 Beat2tie等采用傅里叶变换红外光谱技术区分 Bc种类 ,总之 ,Bt和Bc是很难区分的。随着 2004年 4月美国 Bt全序列的公布 ,通过染色体结构比较基因组学和功能基因组学的研究 ,一定能更清楚地了解 Bt和 Bc的功能和区别。
1.2.4苏云锦芽孢杆菌生态学及安全性
Bt在自然界中的作用和循环至今不是很清楚。有些假设认为它是植物共生或互利以
保护植物不受食草动物的危害。有些植物化学物质能钝化 Bt,Luthy证明棉花叶片的提取液会使 ICP失效。在 20℃情况下 ,Btk可在鲜水中存活 70 d,在海水中存活 40 d。它在湖水中存活时间比自来水长得多 ,因为前者富含营养。
国内外大量试验表明 ,一般应用 Bt还是安全的。但是有点必须给予关注。一是有些菌株含β有 -外毒素 ,它对哺乳动物等有毒 ,欧美国家禁β止使用。有些国家采用含-外毒素的 Bt产品防治家蝇 ,但许多机构则禁止使用。第二个问题也是争论比较多的是Bt如何与 Bc分清楚。因为后者会导致人的呕吐和腹泻。二者都含有肠毒素基因 ,只不过根据研究 ,Bt的基因表达量很低而已。丹麦市场的 50%生物农药是 Bt产品。2005年 ,丹麦学者 Rosenquist等从零售商场 48 901份样本中发现有 0. 5%的样本含有 Bc 类细菌,总量达 10 cfu/以上。含淀粉及熟食类样品最多 ,新鲜黄瓜和番茄亦有发现。随机选择 40个菌株 ,发现至少包括一种致腹泻的基因或成分 ,而只在 1株 Bc中发现催吐毒素。而在随机选择的 40个 Bc类菌株中 ,有31株是 Bt。因此 ,食品中大量的 Bc 类细菌可能应属 Bt 。国际化学联合会 IUPAC 颁布了 Bt发酵产品的国际标准 Quinlan, 1990 。它包括了产品中其他微生物及其代谢产物的污染。各种微生物及其最大浓度的量是:嗜温性微生物 <1 ×10 CFU/g ,酵母和霉菌 < 100 CFU/g , 大肠杆菌类5<10 CFU/g ,金黄色葡萄球菌 <1 CFU/g ,沙门氏菌 <1 CFU/10g ,兰斯斐尔德氏链球菌
D组<1 ×10 CFU/g 。
1.2.5苏云金芽孢杆菌产品化
国内外至少有 100多种 Bt产品 ,在世界范围内防治农业、林业和卫生等害虫广泛应用 ,Bt制剂占微生物4农药的 90%以上。Bt生产主要是液体深层发酵。生产工艺主要牵涉到菌种，培养基和培养条件 ,后处理工艺、防止噬菌体污染等几方面。许多科学家尝试进行菌种选育和改良 ,经过国内外 10多年的努力 ,尽管我们利用分子生物学技术构建了大量的工程菌 ,但除国外的 Ciba2Geigy等少数公司外 ,工程菌还没有大规模的应用于生产。噬菌体污染长期是 Bt生产的一大威胁 ,我国科学家和企业紧密配合 ,如湖北农业科学院、福建浦城绿安公司等先进的 Bt企业在实践中摸索了一系列控制技术 ,
有效地控制了因噬菌体而引起的“倒罐”。采用先进的后处理工艺是大幅度提高 Bt 产品效价的根本性措施。我国 20世
纪 50—80年代所采用的“板框压滤”技术 ,只能生产出低效价的产品 ,后来采用“连续离心”,改变了工艺 ,提高了效价 ,当今借鉴医药生产所使用的“超滤浓缩”和喷雾干燥 ,使得 Bt产品得到突飞猛进的效果。有关剂型 ,国外比国内要丰富得多 ,包括可湿性粉济、悬浮剂、水分散颗粒剂、油悬剂、胶囊剂和颗粒剂 ,而国内主要是悬浮剂和可湿性粉剂。我国由于长期依赖于低成本的劳动力 ,再加上我们习惯于消费低质量低价格的农产品如蔬菜等 ,造成了只注重数量不注重质量的习惯 ,随着人们生活水平的不断提高和对食品安全的关注 ,相信一定会在生物农药工业做更大的投入 ,将生产出更多高质量的Bt产品。
1.3设计方案
1.3.1产品方案
产量的确定
产量5的大小直接影响到设备的配套、车间的布置和面积、公用设施和辅助设施的大小，以及劳动力的定员等。班产量主要由原料供用量的多少、生产季节的长短、延长生产期的条件（如冷库及半成品加工措施等）、定型作业线或主要设备的生产能力、每天生产班次及产品品种的搭配以及厂房、公用设施的综合能力等因素制约。另外，班产量的确定还与市场销售能力有关系。
生产班制
苏云菌芽孢杆菌生产企业每天生产班次为1～2班。根据加工品的市场需求，酸乳厂生产工艺特点，原料特性及加工设备的生产能力和运转状况，一般淡季一班，中季二班，旺季三班。
生产天数及日产量
酸乳厂由于受到市场需要、季节气候、生产条件（温度、湿度等）和原料供应等方面影响，生产天数和生产周期大不相同。酸乳生产旺季在夏季6月、7月、8月，旺季
工作日（t 旺）为82d 。2月、3月、4月为生产的淡季，工作日为78d （t 淡），中季生产为140d （t 中），余下77d 为节假日和设备检修日，则全年生产天数为：
t =t t t ++旺淡中8214078300=++=(d)
计算班产量：2+6+40=48(h)
总
每天t 24
=
n =0.5 总n =每天n x300=150(班） q=Q/kt=1000/0.75*150=9（t/班）
总t ______一周期生产时间 准备t ______设备准备时间
清洗t ______清洗设备时间 生产t ______生产Bt 的周期 每天n ______每天的班次 Q______一年要求达到的产量 q______每班达到的产量 k ——设备不均系数,在此取0.75
1.3.2选址
本设计是在通过充分的市场调研，根据田园集团的经验，，在选址方面贯彻了农药工厂选址“应远离重工业区，空气清新，水质清纯，环境幽雅无污染”的原则，其厂址选择在辽宁鞍山达道湾工业区
1.3.3车间生产过程设计
根据苏云金芽孢杆菌生产工艺要求，需以下建筑物或构筑物。 (l)主生产车间:苏云金芽孢杆菌生产线。 (2)原、辅材料库:存放生产用的辅料及包装材料。 (3)发酵室:菌种发酵用。
(4)水处理间:提供液态生产配料用的净化水。 (5)冷库:存放苏云菌芽孢杆菌成品用。
(6)空压机房:提供某些设备自动化控制所需的压缩空气及生产过程中的需求。
(7)化验室:原辅材料的检验及车间成品的理化指标和微生物的检测[4]。
(8)更衣室、卫生间:供车间工人使用。
(9)锅炉房:提供生产所需要的蒸汽。
(10)配电室:提供生产用电。
第2章工艺流程确定与论证
2.1工艺流程确定
2.1.1苏云金芽孢杆菌液体深层发
图1 液体深层发酵基本工艺流程
Fig 1 Schem diagram showing submerged fermentation process of Bt
1956 年前苏联发表了用液体培养基摇瓶培养Bt，并用于防治菜青虫的报，从而揭开了 Bt 液体培养的序幕，Bt 制剂之所以能广泛应用，关键在于能通过液体深层发酵大规模生产。其工艺流程如图 1 所示。液体发酵主要有分批发酵、补料分批发酵和连续发酵三种方式。分批发酵一次性投料，工艺简单，但若要达到较高的发酵水平，需要较高的基质浓度，这种情况下很容易产生基质和代谢产物抑制，同时培养基的粘度增加后，由于影响[10] 混合和流动而不利于氧的传递，最终可能使毒效大打折扣。为此人们从
反应器和工艺角度进行了改进。采用外环流气升式反应器，通过气体喷射推动液体循环流动以取代传统的机械搅拌方式，由于能耗低、结构简单、传质效果好、换热面积大、剪切力低等优点，对Bt毒效的提高有很大帮助，但目前还缺乏大型生产的经验，尚处于研究阶段；提高搅拌速度或增大通风量以改善供氧环境，有助于毒效的提高，但势必以增加能耗为代价。于是有人提出了流加工艺，逐渐提高基质浓度以削弱抑制，也因此实现了Bt的连续发酵，但长时间的连续发酵培养基很容易染菌，菌种也易发生退化或产生无孢突变株。综合两者的优点，补料分批发酵被认为有较好的发展前景，即逐渐补料，一次出料。补料方式又可分为连续式和间歇式，等研究发现间歇式补料比连续式细菌增殖快，芽孢密度大；连续式补料在补料过程中即使细胞增殖缓慢也不会像分批发酵那样很快转入芽孢期，补料浓度过高则不能形成芽孢。通过控制pH值来调节补料，补料过程中pH保持在7.0左右，避免了营养过剩问题，苏云金素产量比分批发酵提高了89.51%。
2.2.2苏云金芽孢杆菌固态发酵
图2 固态发酵基本流程
Fig2 Schematic diagram solid-state fermentati process of Bt 固态发酵起源于我国传统的“制曲”技术，是利用颗粒载体表面所吸附的营养物质或颗粒本身提供的营养来培养微生物。在相对小的空间内，这些颗粒载体可提供相当大的气液界面，从而满足好气微生物增殖所需要的水份、氧气和营养。20 世纪 50年代，国外开始将这项技术用于 Bt 的发酵生产。70年代，我国许多地区与单位都进行了 Bt 的固态发酵研究[15]，直到上世纪 80 年代，其生产工艺才逐渐完善。传统的固态发酵按设计规模可分为网盘薄层法、皿箱式、大池通风法以及地坪式等发酵方式，如图 2所示。可用于苏云金固态发酵的原料很广泛，但选择时既要考虑物料的营养性，也要考虑载体的通气性。通常使用的载体可分为有机载体和无机载体两类，有机载体如麦麸、米糠、黄豆饼粉、花生饼粉等，既可作为营养源，又兼有载体作用；无机载体如多孔珍珠岩、细沙等，这些物质通气性能较好，但需要另外添加营养成分。杨淑兰等利用麸皮、棉籽饼粉、米糠、草木灰等为发酵原料，进行了百公斤级的Bt subsp. HD-1固态发酵试验，研究发现种龄、发酵温度、初始pH值、基质含水量与草木灰含量等是影响芽孢形成和
毒效的重要因素，选择最佳培养条件可使发酵芽孢数稳定在 2.0×10 10CFU·g-1，在2000倍稀释度条件下对菜青虫的致死率为100%。基质的通气性主要用含水量来控制。适宜的初始含水量，使得培养基有合适的疏松度，颗粒间存在一定空隙，有助于菌体从培养基获得营养成分和氧的传递，从而促进生长繁殖，而过高的含水量会导致培养基粘结成团，多孔性降低，影响氧的传递；含水量过低，则使培养基膨胀程度降低，水的活度低，抑制菌体生长。Capalbo等人将潮湿的稻谷装入聚丙烯袋接种Bt subsp. tolworthi 进行了固态发酵实验室研究，湿度控制在50%~60%，产物田间毒效良好，48 h死亡率可达100%。固态发酵具有低投资、低成本、低排污等优点，但因输送、搅拌、温度、湿度、pH值[8]和供氧等诸多问题缺少工程解决手段而使其发展受到了限制。陈洪章等人首先提出了压力脉动固态发酵技术，利用压力脉动周期刺激强化生物反应和细胞膜传质速率。压力脉动避免了机械搅拌的缺陷，提高了传质传热效率，降低温度、O2和CO2浓度梯度，促进了毒效的提高。目前，压力脉动固态发酵反应器[14]已成功放大到70 m3的工业级生产规模。
2.2.3小结
在发酵过程中，液态发酵流动性好，传质、传热性能优于固态发酵，也便于控制；但在后处理过程中，液态发酵通常需要碳酸钙[7]助滤或离心浓缩，操作复杂且有效成分易流失，而固态发酵可以直接进行干燥、粉碎，能源消耗小，但可湿润性较差。综上所诉，结合近年来工业生产的发展，采用液体深层发酵。
第3章 物料衡算
3.1生产条件
已知发酵培养接种量为1%，发酵时间为46h ，发酵罐的搅拌转速为400~600r/min ，通气量为1.75L/min ，发酵液密度为1000kg/m 3,粘度为0.1Pa ·s 。年操作日300天，每升发酵液可以纯化得到Bt 产品0.45kg ，共需生产150个周期。水蒸气170℃，冷却水进出口温度根据实际情况确定。
3.2各设备的物料衡算
发酵罐中成分 啤酒糟1000g ，，米粉15g ，豆粕180g ，KH2P03 2g 水占60% 密度为1000kg/3m
3.2.1发酵罐物料衡算
每周期发酵体积：v=9*10^3/0.45=320m
装料系数75.0~6.0/00==V V η 取0η=0.7
==
7.0v 总
o v 303m
选用三个10m 3的发酵罐，另选一个作为备用罐 发酵液 G=1000x10=10000kg
啤酒糟1G =10000x1000/2992.5=3341kg 米粉2G =10000x15/2992.5=50kg 豆粕3G =10000x180/2992.5=138kg KH2P034G =10000x2/3000.5=6.68kg 水水G =10000x1000/3000.5=3341kg=3341L 3.2.2接种罐物料衡算
接种液为发酵液的1% 接种罐为
1v =0v x1%=0.13m
选用三个0.1m 3的接种罐罐，另选一个作为备用罐
发酵液01G =Gx1%=100kg
啤酒糟1
1G =1G x1%=33.41kg
米粉21G =1G x1%=0.5kg 豆粕31G =2G x1%=1.38kg KH2P0341G =3G x1%=0.067kg 水水G =33.413m
表1发酵车间物料衡算表
Table 1 Material balance sheet of fermentation workshop 物料名称 单位 发
酵
罐
年消耗/kg 接种啤酒糟 kg 33.41 5011.5 接种米粉 kg 0.5 75 接种豆粕 kg 1.38 207 接种KH2P03 kg 0.066 100.5 发酵啤酒糟 kg 3341 501150 发酵米粉 kg 50 7500 发酵豆粕 kg 138 20700 发酵KH2P03
kg
6.68
10050
发酵后液体密度变为0.072kg/3m 3.2.3过滤后的物料衡算
查的原液经过过滤后体积变为原来的45%到50%，取50%得:
3m 15%50x v ==总滤v kg 08.1xv ==滤滤ρm
离心后的物料变化很小，故忽略 3.2.4干燥后的物料衡算
物料干燥后水量由体积60%减到4% 干燥后物料质量m=（v*40%）/16%*r
第4章能量衡算
4.1 热量衡算目的
热量衡算得主要目的是为了确定设备的热负荷，根据设备热负荷的大小、所处理物料的性质及工艺要求再选择传热面的型式、计算传热面积、确定设备的主要工艺尺寸。
4.2 热量衡算依据
热量衡算的主要依据是能量守恒定律，以车间物料衡算的结果为基础而进
行的,所以，车间物料衡算表是进行车间热量衡算的首要条件。
4.3 热量衡算基础数据的计算和查取
在热量衡算中，大部分物料的物性常数可通过相关的物性常数手册查取，如《化学工程师技术全书》（上、下册），《化工工艺设计手册》（第三版），《纯物质的热化学数据手册》（上、下册）。当遇到手册中数据不全的情况时，就需通过一些公式来估算这些物性常数。在本设计中涉及的物性计算有比热容、汽化热、熔融热、溶解热、浓度变化热效应、燃烧热等，以下介绍它们的计算方法。
4.3.1比热容的计算
（1）气态物质的比热容的计算
对于压强低于5×105Pa 的气体或蒸汽均可作理想气体处理，其定压比热容
为 Cp=4.187·（2n＋3）/M kJ/（kg·℃）
式中n—化合物分子中原子个数；
M—化合物分子量。
（2）液体的比热容的计算
对于绝大多数有机化合物，其比热容可依据《化工工艺设计手册》（第三版）
查到。先根据化合物的分子结构，将各种基团结构的摩尔热容数值加和，求出摩尔热容，再由化合物的分子量换算成比热容。另外，如果作为近似计算，液体的比热容也
可按照计算固体比热容的科普定律求取，其具体计算过程见固体的比热容计算。 (3)固体的比热容的计算
固体的比热容可应用科普定律来计算：
C=Can ∑/M （kj/kg ·℃）
式中 Ca —元素的原子比热容kJ/kg ·℃，其值见4—2；
n —固体分子中同种原子的个数； M —化合物分子量。
上述公式计算出的是20℃时的比热容，不在20℃时各化合物的比热容将与算出的比热容有出入。凡高于20℃时的化合物，比热容可根据上述公式计算所得结果再加大20～25%。
4.3.2 状态热的计算
状态热一般也称为潜热。它包括汽化热、熔融热、熔解热等，下面分别加以论述。 （1）汽化热
任何温度、压强下，化合物的汽化热均可按下式计算：
()[]{}kg kJ T T T P q R C R R v /162.0/lg )5.28(-????-= 式中 P R —对比压强（实际压强与临界压强之比值）；
T R —对比温度（实际温度与临界温度之比值）； T C —临界温度 K 。
液体在沸点下的汽化热可按下式计算：
kg
kJ M
T T T q b b b vb //)029.0lg 8.39(-?=
式中 Tb —液体的沸点K ； M —液体的分子量。 （2）熔融热
不同物质的熔融热可根据以下公式粗略求出求出，（见《化工工艺设计手册》第三版，上册第二篇P887）：
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201510320760.5(22)申请日 2015.06.11 C12N 1/20(2006.01)C12R 1/125(2006.01) (71)申请人山东西王糖业有限公司 地址256209 山东省滨州市邹平县韩店镇驻 地西王工业园电厂路南侧(72)发明人王棣 王居亮 李伟 杨荣玉 唐海静 夏颖颖(74)专利代理机构济南舜源专利事务所有限公 司 37205 代理人宋玉霞(54)发明名称 一种用玉米粗蛋白粉生产枯草芽孢杆菌微生态制剂的方法(57)摘要 本发明提供一种以玉米淀粉生产过程中的副产品玉米粗蛋白粉为原料生产枯草芽孢杆菌微生态制剂的生产方法，采用本方法在不添加其它碳源和氮源的条件下，单纯以玉米粗蛋白粉为营养源经过固态培养可以生产出活菌数为3000亿-5000亿/g 的枯草芽孢杆菌微生态制剂。生产过程不需要通压缩空气，不产生任何废水废气。减少了枯草芽孢杆菌微生态制剂的生产成本。且所得产品以玉米纤维低聚糖为载体具有益生元的功能提高了产品质量。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 (10)申请公布号CN 104988088 A (43)申请公布日2015.10.21 C N 104988088 A
1.一种用玉米粗蛋白粉生产枯草芽孢杆菌微生态制剂的方法，步骤如下： (1)取玉米粗蛋白粉移入固体发酵罐中，加水调到料水比为1：0.7-0.9，加氧化钙调pH 到6.0-7.0； (2)打开循环水使固体发酵罐温度上升到80-90℃后，通入蒸汽消毒30分钟； (3)待原料冷却到40℃-44℃后，加入物料干基重量1/9-1/10培养15h以后的种子液，固含量为5％； (4)维持30-40℃培养50-60h，24h后每隔6h搅拌一次物料； (5)培养到50-60h后，物料明显粘湿，有较浓的枯草芽孢杆菌特有气味，升温到44-56℃继续培养12-22h； (6)共计培养72h后移出物料，65-80℃烘干物料； (7)烘干物料水份到小于6％后，粉碎物料； (8)将粉碎的物料进行包装，取样检测产品质量。 2.根据权利要求1所述的用玉米粗蛋白粉生产枯草芽孢杆菌微生态制剂的方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，料水比是指：物料干基质量即无水的物料质量。 3.根据权利要求1所述的用玉米粗蛋白粉生产枯草芽孢杆菌微生态制剂的方法，其特征在于，所述的种子液为将枯草芽孢杆菌菌种在液体培养基中通气搅拌培养15小时以后的液体培养基和菌种的混合物，所述的液体培养基为：葡萄糖5％w/w，玉米浆10％w/w,硫酸镁0.03％w/w,碳酸钙调pH到7.0，其余为黄河水，所述的玉米浆干基含量为26％。 4.根据权利要求1所述的用玉米粗蛋白粉生产枯草芽孢杆菌微生态制剂的方法，其特征在于，所述的步骤(4)中，维持温度为33-38℃。 5.根据权利要求1所述的用玉米粗蛋白粉生产枯草芽孢杆菌微生态制剂的方法，其特征在于，所述的步骤(5)中，升温到45-50℃。 6.根据权利要求1所述的用玉米粗蛋白粉生产枯草芽孢杆菌微生态制剂的方法，其特征在于，所述的步骤(4)(5)中，发酵过程罐体与空气相通，有空气过滤器装置过滤掉空气中的杂菌。 7.根据权利要求1所述的用玉米粗蛋白粉生产枯草芽孢杆菌微生态制剂的方法，其特征在于，得到的枯草芽孢杆菌微生态制剂，活菌数3000-5000亿/g。 8.根据权利要求1所述的用玉米粗蛋白粉生产枯草芽孢杆菌微生态制剂的方法，其特征在于，采用的玉米粗蛋白粉的情况见表1， 表1 玉米粗蛋白粉指标 蛋白质％脂肪％纤维质％淀粉％灰分％木质素％水份％玉米皮1125412 2.612 粗蛋白10 2.41250 4.6—10 胚芽粕1825314 2.3— 。
本文对农业上研究最多、用量最大的两类微生物杀虫剂苏云金芽孢杆菌 （Bacillus thuringiensis, Bt）和昆虫杆状病毒（baculovirus）进行了综述，分别论述了它们的杀虫优势、杀虫的分子机理、目前的研究状况，并对它们的基因工程技术改良路线以及在农业上的应用，提出了一些建议。 由病虫害引起的农作物的减产减收已成为制约农业生产进一步发展的限制因素，全球每年农作物因虫害造成的损失约占总产量的13％，而目前对农作物害虫的防治主要依赖于化学农药。完全依赖化学杀虫剂存在许多弊端，其中最主要的问题是，一种化学物质的广泛使用会使害虫的后代产生选择性进化优势，从而对该化学物质产生抗性。例如，世界各地的家蝇品系对杀灭它们的每种杀虫剂都产生了抗性。第二个问题是，有的杀虫剂影响非靶目标品种，产生灾难性后果，某些益虫被无意中消灭，导致其次要害虫急剧增长。第三问题是在于环境的耐受性和许多杀虫剂的毒性，不仅造成了严重的环境污染，而且给人类的健康带来巨大的威胁。上述不利因素促使人们急欲寻求控制害虫的替代方案。 在对农业害虫进行的长期防治实践中，人们逐渐认识到必须采取综合治理的措施，才能有效的控制害虫的危害。基因工程技术的发展，为防治农林害虫提供了一种有效、减污的新技术手段，微生物农药也因此在世界范围内受到广泛重视。微生物农药是指非化学合成、具有杀虫防病作用的微生物制剂，如微生物杀虫剂、杀菌剂、农用抗生素，等等。这一类微生物包括杀虫防病的细菌、真菌和病毒。 杀虫微生物是指其代谢产物或微生物本身对宿主昆虫有致死效应或致病的微生物类群，通常也称为昆虫病原微生物。目前已知的杀虫防病微生物主要有芽孢杆菌科、假单胞菌科、肠杆菌科、链球菌科和杆状病毒科等类群。尽管不同杀虫微生物引起昆虫致病的症状不尽相同，但杀虫微生物对害虫的作用方式主要是通过产生特异性的杀虫毒素来破坏害虫的代谢平衡，或者是通过营养体在虫体内的繁殖复制而引起昆虫死亡和发生流行病。 除了这一独特的杀虫机制外，微生物杀虫剂还具有以下一些特点：对人畜安全无毒，不污染环境；杀虫作用具有一定特异性和选择性，不会使天敌和非目标昆虫致死；易于和其他生物学手段结合进行害虫综合治理，维持生态平衡；由于杀虫活性蛋白的多样性，昆虫产生抗性较缓慢或不易产生抗性；可以通过发酵法生产，具有较低的生产成本；可以通过基因工程技术途径筛选或构建优良性能的菌株来满足生产与应用所需等。所以微生物杀虫剂自问世以来发展很快，据报道，全世界已商品化的微生物农药约30种，微生物杀虫剂占其中的90％。 苏云金芽孢杆菌 杀虫微生物中研究最多，用量最大的是苏云金芽孢杆菌。苏云金芽孢杆菌从上世纪20年代起就用于害虫的防治，它的生物学特性决定了它的微生物杀虫剂功能。 苏云金芽孢杆菌菌株在生长代谢过程中会形成芽胞，在芽胞形成过程中产生一个芽胞及一个或多个较大的蛋白质性质的晶体内含体。这种蛋白质性质的晶体被敏感昆虫摄食后会导致昆虫死亡，蛋白质晶体含有不具活性的原毒素分子——δ－内毒素，当昆虫幼虫吞食了这种内毒素，晶体就会被幼虫的碱性肠液溶解，随后被肠道蛋白酶降解，形成有活性的蛋白质毒素，最终导致昆虫死亡。苏云金芽孢杆菌菌株在营养体生长旺盛期，某些菌株还会产生一些其它的外毒素，如α－外毒素、β－外毒素、γ－外毒素，等等。除上述毒素外，近年来从
苏云金芽孢杆菌的分离及鉴定 09级园林工程系生物技术及应用班级 (制作人—王珏指导教师—韩磊) 内容提要 本论文描述了苏云金芽孢杆菌的选择性培养、分离以及鉴定的过程,从而熟悉了灭菌、接种等无菌操作技术，掌握了鉴定菌种的不同方法以及了解到了苏云金芽孢杆菌在生产上的应用和发展前景前景。 关键词 苏云金芽孢杆菌;选择性培养;生化鉴定；明胶酶；明胶的液化；精氨酸脱羧酶；尿素酶1材料与方法 1.1实验材料 1.1.1玻璃器皿 烧杯；三角瓶；量筒；玻璃棒；培养皿；试管；移液管；涂布棒；酒精灯；胶头滴管等 1.1.2实验仪器 超净工作台；光照培养箱；水浴锅；摇床；电子天平等 1.1.3其他用具 研钵；纱布；吸耳球；八层纱布；剪刀；棉塞；pH试纸；胶头滴管；牛皮纸；麻线；喷壶等 1.1.4实验材料 土壤表层土样；叶片；苏云金芽孢杆菌菌粉 1.2方法与步骤 1.2.1选择性培养及扩大培养 1.2.1.1灭菌前准备 1)PBA培养基的制备 PBA培养基配方（1L） 配置750mL的PBA搖瓶培养基后分装于三个大三角瓶内，随后用棉塞及牛皮纸封口包扎；以备灭菌（121℃,20min）。
注（制备的培养基中有500mL中不含有醋酸钠） 2）灭菌器材的准备 将需要灭菌的三角瓶、纱布、搁置架分别包扎后同培养基利用手提式高压灭菌器进行灭菌（121℃,20min）。 1.2.1.2灭菌 1、注水：往灭菌锅内注入适量的蒸馏水； 2、预热：放入需灭菌的器材和培养基之前先预热十分钟； 3、加热升温过程：将需要灭菌器的材放入灭菌锅内→盖 好灭菌锅的顶盖→打开放气阀→接通电源进行升温、升压→ 待到有大量热气从放气阀冒出时关掉放气阀；此后是升压的 过程； 4、升压、降压过程：开始升温后压强随之升高，待到压 强为0.05mpa时关掉电源；此后为降压过程，当压强降到 0mpa时打开放气阀放气。放完气后关掉放气阀接通电源，再 次升温、降温后打开放气阀放气，放完气之后关掉放气阀接 通电源；此后为升压保压的过程； 5、升压保压过程：当压强从0mpa升到1.1mpa时开始计时；当压强升到1.13mpa时关掉电源，待压强降到约1.1mpa时再接通电源；再次升压至1.13mpa时关掉电源开始降压，当降到1.1mpa时再接通电源然后开始升压。重复上一步操作，使此过程保持20分钟。此后为降压出锅过程； 6、降压出锅过程：保压20分钟后关掉电源等待降压至0mpa时打开放气阀放气；用抹布打开灭菌锅的锅盖，然后将灭完菌的器具和培养基取出； 1.2.1.3样品的预处理 三个小组分别取土壤表层土样和植物叶片共5份→土壤研磨、叶片剪碎→每份样品称取5g→溶于适量的自来水中→摇匀→置于75℃的水浴锅中保温10min→静置 1.2.1.4超净工作台的准备 接通电源后打开紫外灯，30分钟后关掉紫外灯打开风机约20分钟；然后用肥皂洗手后进行无菌操作。 1.2.1.5无菌操作 1）培养基的完善及分装（对照试验）
Bt（苏云金杆菌）乳剂生产工艺规程 衡阳市微生物厂 一九九二年三月
Bt 乳剂工业生产技术 一、概述 Bt 即苏云金杆菌（Bacillus thuringiensis ）的简称，是一种寄生于昆虫体内引起昆虫发病死亡的能产生伴孢晶体的芽孢杆菌，其制剂广泛应用于农、要、果、蔬、城市园林方面的害虫防治。 二、生产工艺流程 砂土管菌种 斜面菌种 扁瓶 菌种扩大培养 发酵罐 过滤 浓缩 加助剂 检验 包装 三、生产工艺操作规程 （一）砂土管菌种的制备 1、砂的处理： 取建筑用砂或河砂经60－80目过筛后用工业Hc 浸泡48h 后用清水洗净，再用0.2NNao 中和，烘干后用磁铁除去其中带磁性之金属微粒，装入洁净容器内备用。 2、砂土管制备： 将以上已处理好之砂土分装于1.2×12公分之小试管中，每管约装2克，塞上棉塞，先用2.0kg/cm 2高压灭菌1.5小时，间歇灭菌三次，再以160℃干热灭菌2小时，经无菌试验，即抽取一点砂土置于斜面试管中 36℃培养24小时才检查无杂菌后备用。 27－29℃ 48－72h 27－29℃ 18－24h 27－29℃ 36－48h
3、砂土孢子的制作： 选择生长良好，经过生产能力考查合格的优良试管斜菌种一支加入无菌水5ml，用接种针刮下孢子制成高浓度的孢子悬液用无菌吸管吸取0.2－0.3ml接入砂土管中，而后置入真空干燥器内，用真空泵间歇抽干，用石蜡封口，以后置于0－5℃冰箱中，在干燥情况下保存。 （二）斜面菌种的制备 1、培养基：牛肉膏0.3%、蛋白胨1%、琼脂2%，调节7.5－8.0溶化后分装试管，加塞放入试管篓内包好灭菌。 2、灭菌：在消毒锅内 1.1kg/cm2下蒸气灭菌30分钟，等冷却到60－70℃时取出摆成斜面，空白培养2天观察无杂菌方可使用。 ３、接种培养：将菌种试管斜面放在接种室内或无菌操作箱中，打开紫外线灯灭菌30分钟后关闭。用接种环按操作规程刮取种子菌苔少许，转至新鲜斜面培养基上划线接种，然后放入30℃培养箱内3－4天，经检查正常，放入冰箱内备用。 （三）扁瓶扩大种子制备 1、培养基：同斜面培养组成，另加葡萄糖1%，溶化后装入扁瓶。 2、灭菌、接种、培养均与斜面菌种同。 （四）发酵 1、培养基棉籽饼粉 3.5% 玉米粉 2.0% 鱼粉 1.0% 酵母粉0.2%
基因组学与应用生物学，2009年，第28卷，第1期，第202－208页Genomics and Applied Biology,2009,Vol.28,No.1,202－208 专题介绍Review 苏云金芽孢杆菌基因组研究概况 谭寿湖1,3张文飞1,3叶大维2* 1广西大学生命科学与技术学院,南宁,530005;2南开大学生命科学院,天津,300071;3海南海德热带农业资源研究所,三亚,572025*通讯作者,yehtawei@https://www.doczj.com/doc/db15362482.html, 摘 要 迄今为止，全球已有2个Bt 株菌株完成了全基因组测序，1个Bt 菌株正在拼接中，15个Bt 菌株正在 进行测序中。已有22个Bt 质粒完成了全序列测定。Bt 是作为生物农药使用最广泛的微生物菌株，也是最为成功地将其杀虫晶体蛋白基因应用于植物转基因的微生物。在基因组进化、新基因发现、基因表达调控等方面一 直是科学家研究的热点，并取得了相当多的成果。本文概述了苏云金芽孢杆菌基因组测序现状、基因组特征及比较基因学等方面的研究进展。 关键词苏云金芽孢杆菌,Bt 基因组,质粒基因组,比较基因组 Summary of Research Progress in the Genomics of Bacillus thuringiensis Tan Shouhu 1,3 Zhang Wenfei 1,3Ye Dawei 2* 1College of Life and Technology Science,Guangxi University,Nanning,530005;2College of Life Sciences,Nankai University,Tianjin,300071;3Haide Institute of Tropical Agricultural Resources,Sanya,572025*Corresponding author,yehtawei@https://www.doczj.com/doc/db15362482.html, Abstract Presently,there are two Bt strains that have completed whole genomic sequencing,while one Bt strain is being assembled,and 15Bt strains are in progress.Furthermore,22Bt plasmids have completed sequencing.Bt is the most widely used microbial strains as a biological pesticide and also have the most successful application in genetically modified plant with the use of its insecticidal protein gene.Scientists have been looking at the genomic evolution,new gene discovery,gene expression and regulation with considerable achievements.This article pro-vides an overview on the latest research development of Bt genome sequencing,genome characteristics and com-parative genomics studies.Keywords Bacillus thuringiensis ,Bt Genome,Plasmid genome,Comparative genome 基金项目：本研究由国家863项目(2006AA022189)资助 随着基因组测序技术的快速发展，测序成本的降低，对任何生物的基因组进行测序变得现实和可能(Marguerat et al.,2008)。自1995年首次完成流感嗜血杆菌(Haemophilus influenzae )的全基因组序列以来，已有大量的微生物菌株基因组全序列测定完成。截止到2009年2月3日，全球已经完成基因组测序的微生物菌株有834株，有643株微生物菌株的基因组正处在拼接阶段，此外，有797株微生物菌株的基因组由于各种原因只完成了基因组草图。在已经完成测序的微生物中，有779株为真细菌，55株为古生菌(https://www.doczj.com/doc/db15362482.html,/genomes/lproks.cgi)。 苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis ,简称Bt )在《伯杰氏系统细菌学手册》(第九版)中被列为第2类 第18群中的芽孢杆菌属。与蜡状芽孢杆菌(B.cereus )，炭疽芽孢杆菌(B.anthracis )同属于蜡状芽孢杆菌群细菌(Rasko et al.,2005)。 Bt 广泛存在于土壤、 虫尸、污水、淤泥、尘埃以及叶面等介质中，是一种广泛存在于自然界的革兰氏阳性细菌。苏云金芽孢杆菌也是一种典型的昆虫病 原菌，对鳞翅目(Lepidoptera )、 双翅目(Diptera )、鞘翅目(Coleoplera )、膜翅目(Hymenoptera )、同翅目(Ho － moptera )、 直翅目(Orthoplera )、食毛目(Mallophaga )等多种昆虫，以及线虫、 螨类和原生动物等具有特异的毒性活性，由此成为目前世界上研究最深入，应用最广泛的农业害虫生物防治细菌(Crickmore et al.,1998;喻子牛等,1996)。
枯草芽孢杆菌酶在发酵工艺上的应用 王伟王上俞志敏丛丽娜* （大连工业大学生物工程学院辽宁大连 116034） 摘要：枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）是当今工业酶的主要生产菌种之一，由于其产酶量高、种类多、安全性好、环保等优点在现代发酵工业生产中被广泛应用，其发酵生产的酶在工业、医学、食品、饲料、洗涤、纺织、皮革、造纸、水产养殖等领域均发挥着十分重要的作用。 关键词：枯草芽孢杆菌；发酵；酶 B. subtilis enzyme used in the fermentation process WANG Wei WANG Shang YU Zhi-Min CONG Li-Na* (School of Biological Engineering,Dalian polytechnic University,Dalian,Liaoning 116034, China) Abstract:Bacillus subtilis (Bacillus subtilis) is one of today's major producing strain of industrial enzymes,enzyme production because of its high volume,variety,safety, environmental protection,etc.are widely used in modern industrial production fermentation,fermentation enzymes produced in the fields of industry,medicine,food, feed,wash,textile,leather,paper,aquaculture and other have played a very important role. Keywords:Bacillus subtilis; fermentation; Enzyme 长期以来，枯草芽孢杆菌一直是工业微生物的主力军之一，它的使用可追溯到一千多年前，早在日本平安时代（794～1192年）日本人就已经利用枯草芽孢杆菌在大豆中采用固态发酵的方法生产他们的传统食品——纳豆，开创了利用枯草芽孢杆菌的历史[1]。由于其具有发酵周期短、产物丰富、可利用开发价值高以及作为食品药品安全性好等显著优点，使得它的应用一直延续至今，并在过去的一百多年中有了长足的进步。近年来，由于分子生物学的飞速发展，新的分子手段和技术的不断介入使得枯草芽孢杆菌的研究利用进入了新时期，在食品加工、农业生产、能源开发等方面不断地涌现新突破，在工业微生物中的地位不断得到
苏云金杆菌 苏云金杆菌又称苏云金芽胞杆菌，英文名称：Bacillus thuringiensis（B.t.）为了方便都将B.T.写成BT或Bt，故Bt即苏云金杆菌的简称。苏云金杆菌杀虫剂是利用苏云金杆菌杀虫菌经发酵培养生产的一种微生物制剂。苏云金杆菌在自然状态下以一种生物细菌的形式生存于土壤及水中。这种杀虫菌在生长发育过程中产生芽胞并形成一种蛋白质毒素，在显微镜下观察，通常是不规则的菱形结晶，叫做伴孢晶体。 当害虫蚕食了伴孢晶体和芽孢之后，在害虫的肠内碱性环境中，伴孢晶体溶解，释放出对鳞翅目幼虫有较强毒杀作用的毒素。这种毒素使幼虫的中肠麻痹，呈现中毒症状，食欲减退，对接触刺激反应失灵，厌食，呕吐，腹泻，行动退缓，身体萎缩或卷曲。一般对作物不再造成危害，经一段发病过程，害虫肠壁破损，毒素进入血液，引起败血症，同时芽孢在消化道内迅速繁殖，加速了害虫的死亡。死亡幼虫身体瘫软，呈黑色。所以，害虫只有把Bt细菌吃到肚子里，再经过一个发病过程，才能死掉，大约48小时方能达到杀灭害虫的目的。 Bt杀虫剂与化学农药相比有许多优点 第一，对人畜无毒，使用安全。Bt细菌的蛋白质毒素在人和家畜、家禽的胃肠中不起作用。
第二，选择性强，不伤害天敌。Bt细菌只特异性地感染一定种类的昆虫，对天敌起到保护作用。 第三，不污染环境，不影响土壤微生物的活动，是一种干净的农药。 第四，连续使用，会形成害虫的疫病流行区，造成害虫病原苗的广泛传播，达到自然控制虫口密度的目的。 第五，没有残毒，生产的产品可安全食用，同时，也不改变蔬菜和果实的色泽和风味。 第六，不易产生抗药性，这只是相对而言。最近已经发现了抗药性的报道，但不象化学农药产生的那么快。 毒性： 鼠经口按2*10^22活芽孢/Kg体重给药无死亡，也无中毒症状。18名志愿者每人每天吞服30亿芽孢，连服5天，1个月后检查，一切化验正常，无毒性反应。亚急性和毒性试验未见异常，对猪、禽、鸟、鱼、蜂的急性和慢性饲喂养试验未见不正常现象，对家蚕敏感。无致癌、致畸、致突变作用。注意事项： [1]本品对家蚕有毒，蚕室和桑园附近禁用； [2]不能与内吸性有机磷杀虫剂或杀菌剂混合使用(如乐果、甲基内吸磷、稻丰散、伏杀硫磷、杀虫畏)及碱性农药等物质混合使用。
枯草芽孢杆菌生产工艺-实验室操作 1. 培养基 1.1 种子培养基蛋白胨1 %，酵母浸出物0. 5 %，氯化钠1 % ，自然pH。 1.2 基础发酵培养基蔗糖1 %，蛋白胨1 %，磷酸氢二钠0. 2 %，磷酸二氢钠0. 2 %，pH 7. 0。 1.3 主要试剂 蔗糖、葡萄糖、淀粉、玉米淀粉、麦芽糖、酵母浸出物、胰蛋白胨、牛肉膏、尿素、氯化铵、硫酸锰、硫酸镁、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、硫酸亚铁、氯化钠和氯化钙。 1.4 仪器设备 控温摇床、高压蒸气灭菌锅、电子天平、pH 测定仪、无菌操作台和紫外分光光度计。 2.方法 2. 1培养方法 2. 1. 1菌种活化 将保存的菌种转接到斜面培养基，37 ℃培养24 h，备用。 2. 1. 2种子液的制备 取一环活化的菌种，接入装量为50 mL种子培养基的250mL三角瓶中，37℃，180 r/ min 培养18 h。 2. 1. 3摇瓶培养 分别取1 mL 种子液，接入盛有50 mL 发酵培养基的200 mL三角瓶中(接种量为2 % ，V/ V) 。置摇床中，30 ℃振荡培养12 h，转速为160 r/ min 3. 培养条件 3.1碳源 以葡萄糖、蔗糖和麦芽糖为碳源时枯草芽孢杆菌的生长明显优于可溶性淀粉和玉米淀粉。最佳碳源是葡萄糖，其次是蔗糖。 3.2氮源 氮源为有机氮源时枯草芽孢杆菌的生长明显优于无机氮源。最适氮源是酵母浸出物，从发酵成本考虑，酵母浸出物、胰蛋白胨及氯化铵组成的复合氮源较合适。
4.发酵条件 4.1生长曲线 接种12 h后细菌数量开始减少，枯草芽孢杆菌进入生长衰亡期。因此，采用8～12 h 时的菌液作为菌种较合适，此时枯草芽孢杆菌为对数生长末期，既可保持高的细胞活力，又可获得尽可能多的细胞数。 4.2 初始PH 在初始pH 5. 5～8范围内枯草芽孢杆菌均可良好生长，pH 为6. 0 时生长最好，说明枯草芽孢杆菌对pH 的适应性较宽，但随pH 的增大，活菌数呈下降趋势。 4.3温度 枯草芽孢杆菌在25～40℃均可良好生长，其生长的最适温度为35℃。 4.4装液量及接种量 枯草芽孢杆菌为需养菌，在生长过程中需要大量的氧气，装液量不可过多，培养液与容器体积比可设定为2:25；接种量3 % (V/ V) 较适合其生长。 5.干燥方式 采用喷雾干燥和低温冷冻干燥。低温冷冻干燥更利于芽孢的形成，但其操作复杂、成本高，不利于规模化工业生产。而喷雾干燥同样可产生高芽孢率，且成本相对低，更适合工业生产。
品名：苏云金杆菌（无添加任何化学杀虫成分） 有效含量：16000iu/mg 剂型：可湿性粉剂 净含量：100克 一、作用方式及特点 苏云金杆菌又称苏云金芽胞杆菌是一种革兰氏阳性细菌，英文名称：Bacillus thuringiensis （B.t.）即苏云金杆菌的简称。苏云金杆菌（Bt菌）杀虫剂是利用苏云金杆菌杀虫菌经发酵培养生产的一种微生物制剂。Bt的杀虫活性物质,主要有二种,即晶体和孢子.晶体又叫原毒素,它是一种蛋白质。当害虫蚕食了伴孢晶体和芽孢之后，在害虫的肠内碱性环境中，伴孢晶体溶解，释放出对鳞翅目幼虫有较强毒杀作用的毒素—毒性肽。这种毒素使幼虫的中肠麻痹，肠道内碱性内含物漏入血腔，孢子和菌体通过被破坏的肠壁进入体腔。使其呈现中毒症状，食欲减退，对接触刺激反应失灵，厌食，呕吐，腹泻，行动退缓，身体萎缩或卷曲。一般对作物不再造成危害，经一段发病过程，害虫肠壁破损，毒素进入血液，引起败血症，同时芽孢在消化道内迅速繁殖，加速了害虫的死亡。死亡幼虫身体瘫软，呈黑色。所以，害虫只有把Bt细菌吃到肚子里，再经过一个发病过程，才能死掉，大约48小时方能达到杀灭害虫的目的，不象化学农药作用那么快，但染病后的害虫，上吐下泻，不吃不动，不再危害作物。 毒性：对人、畜低毒，大鼠口服急性LD50 852.7-856.7毫克/公斤，对家禽、鸟类、鱼、畜等低毒,对害虫天敌无伤害。 中毒症状: 吞服了制剂可能引起胃肠炎。 中毒急救：溅到皮肤或眼内立即用清水冲洗15分钟后就医。吸入，应将病人移到通风处，就医。误服，立即催吐，并送医院对症治疗。 二、杀虫原理 苏云金杆菌长得像根棍棒，矮矮胖胖,身高不到5‰毫米。当它长到一定阶段，身体一端会形成一个卵圆形的芽孢，用来繁殖后代；另一端便产生一个菱形或近似正方形的结晶体，因为它与芽孢相伴而生，我们叫它伴孢晶体，有很强的毒性。昆虫取食后，晶体蛋白在昆虫碱性肠道内溶解，经过中肠蛋白酶的酶解作用，将前毒素降解为活性蛋白。活性蛋白插入昆虫中肠细胞膜，形成跨膜离子通道或孔，破坏钾离子平衡，最终使昆虫中毒，麻痹而死。三、防治对象 Bt对鳞翅目、双翅目、鞘翅目等100多种害虫和动植物线虫有很好的毒杀作用。国内外应用统计，Bt对64种森林害虫，34种果树害虫，12种茶树害虫都显示高毒力。最常用具特效的防治对象有：菜青虫、小菜蛾、斜纹夜蛾、玉米螟、稻苞虫、稻纵卷叶螟、二化螟、三化螟、棉铃虫、棉小造桥虫、茶毛虫、茶尺蠖、松毛虫、天幕毛虫、毒蛾、刺蛾等鳞翅目、膜翅目、双翅目、鞘翅目等害虫有很好的防治效果，且有杀卵作用。此外对大豆拌种防治地下线虫也有特效。 四、使用方法 1.一包100克可兑水100斤 2.可放农用喷雾器里（一喷雾30斤水），也可放园艺喷雾（800ml约可配18桶/1500ml 可配10桶。记得喷撒之前先过滤沉淀物哦，以免塞住喷壶嘴) 3.杀虫剂苏云金杆菌制剂可用于喷雾、喷粉、灌心、制成颗粒剂或毒饵等，也可进行 大面积飞机喷洒，也可与低剂量的化学杀虫剂混用以提高防治效果。草坪害虫的防 治用100亿孢子/g的菌粉750g／hm2对水稀释2000倍喷洒，或用乳剂1500～ 3000g/hm2与52.5～75kg的细沙充分拌匀，制成颗粒剂撒人草坪草根部，防治危 害根部的害虫。也可将苏云金杆菌致死的发黑变烂的虫体收集起来，用纱布袋包好，在水中揉搓，每50g虫尸洗液加水50～l00kg 喷雾（病毒重复利用！）。(2)防治蔬
发酵工艺学作业 题目苏云金芽孢杆菌生物农药发酵工艺研究进展 学院 班级学号 姓名
苏云金芽孢杆菌生物农药发酵工艺研究进展 摘要：苏云金芽孢杆菌（Bt）是一种开发和利用较为成功的微生物生物农药，但也存在着生产成本高、发酵条件难控制等缺点。本文主要综述了Bt生物农药的发酵工艺研究进展，主要包括BT发酵中的培养基、温度、PH值、通氧量以及发酵时间等方面。并对Bt生物农药的发展前景作出了展望。 关键词：苏云金芽孢杆菌；生物农药；发酵工艺；展望 Review on fermentation of Bacillus thuringiensis Abstract:Bacillus thuringiensis (Bt) is a microbial pesticides,Which has been successful developed and used.The fermentation technology of Bacillus thuringiensis (Bt) in recent years were summarized, including raw material, temperature, pH value, oxygen, fermentation time.In this aricle,the development prospct of Bt microbial pesticides is also put forward. Key words: Bt;microbial pesticides; fermentation technology;forward 前言 生物农药又可称为绿色农药、生态农药，是20世纪70年代提出的，是指可以用来防治病、虫、草、鼠等有害生物及调节植物生长的生物体或源于生物体的各种生理活性物质。生物农药不仅具有常规农药的高活性，能大规模工业化生产，而且专一性强，一般不伤害虫的天敌和有益生物，对人畜无毒，不污染环境，可在田间大规模应用。 微生物生物农药是生物农药中的主要类型之一[1]。而在微生物生物农药方面又以苏云金芽孢杆菌（Bt）为目前产量最大，应用最为广泛的一类细菌杀虫剂[2,3]，占到生物农药的90%左右[4]。Bt的发酵方式可分为液体发酵和固体发酵两种类
[转载]枯草芽孢杆菌发酵探讨 枯草芽孢杆菌是我国农业部允许作为饲料添加剂的两 种芽孢杆菌之一，已被越来越多地研制成饲用微生态制剂。因其制剂是无毒、无残留、无污染的“绿色”添加剂，故具有 广阔的发展前景，并已在畜牧业、饲料业广泛应用，显示巨大的社会效益和生态效益。枯草芽孢杆菌具有很强的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶等活性，能产生抗菌素，在动物肠道内具有较强生物夺氧能力。这些特性对促进动物营养的消化吸收、提高动物的饲料转化率、防病和促进生长起到重要作用。鉴于此，国内外专家学者对研究开发枯草芽孢杆菌制剂用于畜禽养殖日趋关注，从而也促进了这一产业的迅猛发展，但在现阶段的工业化生产中，存在着制约枯草芽孢杆菌发酵的诸多因素。 1、枯草芽孢杆菌的生物学特点 杆菌：一般（0.7～0.8）×（2.0～3.0）μm，电子显微镜测 量为（0.5～0.6）×（1.1～3.5）μm，革兰氏阳性，运动， 有长而又丰富的周生鞭毛。 芽孢：椭圆形，中生或偏中生，即使孢囊膨大也不显著。 生长温度：最高温度45～55℃；最低温度5～20℃。 阳性反应：接触酶；V-P反应；在7％的氯化钠中生长；pH5.7生长；分解葡萄糖、阿拉伯糖、木糖和甘露醇产酸；水解淀
粉；利用柠檬酸作为碳源；还原硝酸盐为亚硝酸盐；分解酪素；石蕊牛奶产碱胨化。 阴性反应：厌氧生长； 卵黄反应：在葡萄糖洋菜上或酪氨酸洋菜上形成可溶性黑色素；28℃4星期水解马尿酸盐；利用丙酸盐并分解酪氨酸。在55℃生长的菌株被0.02％的叠氮化合物抑制。 变化的性质：在V-P液中产酸(pH5.0～8.0)；对溶菌酶的抗性；在10％的氯化钠中生长。2、芽孢杆菌制剂的作用机理2.1可产生酶类和营养物质 研究表明芽孢杆菌能够分泌大量的胞外酶，如蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶等，有助动物对饲料的降解、消化，提高饲料利用率。饲料中未被消化的蛋白质和一些含氮物质在肠道中被大肠杆菌和其他细菌脱梭生成具有潜在的毒性的腐胺、吲哚、酚类等物质。一些芽孢杆菌可产生氨基氧化、SOD酶、分解硫化氢的酶以及其他抗菌物质如过氧化氢，起到杀菌作用，从而减少动物体内有害物质的产生。研究表明一些芽孢杆菌产生SOD酶，SOD可以清除生物体内活性氧自由基，减少其对细胞的毒害作用，使生物体免受伤害。芽孢杆菌在 生长繁殖过程中可以产生挥发性脂肪酸，如乙酸、丙酸、丁酸等，一些脂肪酸可降低动物肠道的pH，从而为乳酸菌的 生长创造条件，并且抑制病菌的生长。其中丙酸还可以参与三梭酸循环，为动物的新陈代谢提供能量。同时，能够产生
苏云金芽孢杆菌的研究 摘要苏云金芽孢杆菌是目前应用最广泛、研究最深入、生产量最大的微生物杀虫剂。目前已发现多种Bt亚种或血清型对害虫具有杀虫活性,同时也发现了一些新的杀虫晶体蛋白，通过纯化得到高效的杀虫晶体蛋白也是目前研究热点之一。本文简要介绍了Bt的发展历史、晶体蛋白的纯化及在杀虫方面的一些应用。 关键词苏云金芽孢杆菌、历史、伴孢晶体、杀虫 苏云金杆菌(Bacillu .thuringiensis，简称Bt)是一种革兰氏阳性芽孢杆菌，为昆虫病原细菌，其菌体为短杆状、有鞭毛，一般单生或形成短链。在芽孢形成期可产生具有杀虫活性的伴孢晶体,且伴孢晶体(原毒素)对鳞翅目或双翅目等多种昆虫具有毒杀活性[15]。苏云金杆菌是一种应用广泛的绿色环保型微生物杀虫剂，全世界年产值已突破1亿美元[1]。自20世纪60年代实现工业化生产以来,已成为世界上用途最广、商业开发最成功、产量最大的微生物杀虫剂,每年以20%的速度增长[2,3]。苏云金杆菌杀虫剂的稳定性较差、残效期短、杀虫速度慢等问题都待解决，关于苏云金芽孢杆菌的研究都将继续进行。 1Bt的发展历史 1901年，日本学者石渡繁胤(Ishiwata)从虫尸体液中分离出苏云金杆菌猝倒变种(Bacillus.thuringiensis var.sott) 成为苏云金杆菌研究的起点[4]。1911年，Berliner 发现一杆菌，并详细描述了该菌的形态和培养特征，定名为苏云金杆菌(Bacil-lus.thuringiensis)，指明苏云金杆菌含伴孢晶体(Paraspora crystl) 。 1938年，苏云金杆菌商品化，用于防治地中海粉螟。20世纪50年代许多国家进行了商业性生产。从发现该菌至今已有整整105年历史,世界上有超过万篇的研究报道,涉及生物学、分类命名、有效成分、杀虫机理、分子生物学、遗传学、产品化和安全性,包括近年来的转基因植物等诸多方面[5]。 1953年，Hannay第一次发现苏云金杆菌的杀虫活性与伴孢晶体有关，并和Fitz-James于1955年证实，伴孢晶体是一种蛋白质。1981年，Schnept和Whiteley 首次将HD21菌株伴孢晶体的基因克隆到大肠杆菌中，并得到表达。用血清学技术进行Bt的鉴定和分类始于20世纪60年代。 我国对苏云金芽孢杆菌的研究和应用起步较晚，但发展迅速，据统计，在在70年代，我国苏云金杆菌制剂年产量大1000吨以上，并且部分产品用于出口。 1992年联合国“世界环境和发展大会”在巴西的召开促进了全球生物防治的发展，推进了苏云金杆菌制剂产业化进程。世界上许多科学家致力于Bt的研究，并作出卓越贡献，时至今日，Bt在农药上所占的比例仍处于劣势，许多问题依然有待解决。 2 苏云金芽胞杆菌的伴孢晶体的纯化方法 2.1等密度梯度离心法 等密度梯度离心法是利用密度的差异将伴孢晶体与杂质分离,获得纯品的方
农业环境保护1998,17(6):248 250 A gr o_environ mental P rotection 微生物杀虫剂苏云金杆菌液体发酵技术的研究 张俊亭 李治祥 张克强 黄士忠 (农业部环境保护科研监测所,天津300191) 摘 要采用不同固形物含量的发酵液,确定出苏云金杆菌发酵液的最佳碳氮比为 1:2.5。不同固形物含量发酵液的试验证明,采用高固形物含量(9%)的发酵液在生产上可有效降低生产费用。应用造价低、便于维修、抵御感染能力强、节能省电的气升式发酵罐对B.t 进行发酵,发酵液不用浓缩其效价就达到国家行业标准(H a 2275IU / L),很适宜在实际生产上采用。 关键词苏云金杆菌 液体发酵碳氮比 气升式发酵罐 收稿日期:1998-04-17 苏云金杆菌(Bacillus thrin g iensis ,B.t)是一种杀虫效果良好的微生物农药, 可以应用于多种害虫的防治[1、2] 。B.t 的液体发酵在生产上应用最多,它的杀虫毒力与其发酵水平有着密切的关系。M eg na [3] 采用固形物在3% 4%左右的发酵液来培 养,最终发酵液含活孢子20 50亿/mL 。Drake 等 [4] 则采用了固形物含量6% 10%的发酵液,最终的活孢子数达到140亿/m L 。在配方的成本上来看,国外用料成本比较高;而国内由于产品售价低,只能采用一些比较便宜的原料。我们采用了廉价的农产品原料(豆饼粉等),来研究苏云金杆菌的液体发酵技术。研究表明,苏云金杆菌的活孢子数与杀虫毒力之间虽有一定关系,但用活孢子数来表示杀虫效价是不科学的。我们选用棉铃虫作供试害虫,来评价发酵液的杀虫效价。 1材料与方法 1.1菌种 Bacillus thr in g iensis H D-11.2斜面培养基 牛肉膏0.5%,蛋白胨1.0%,氯化钠 0.5%,琼脂2.0%,余量为水。 1.3发酵配方的筛选 发酵的基本配方为豆粉4%,玉米粉3%,酵母粉1%,鱼粉1%和碳酸钙0.2%。在此基础上,通过变换配方的碳氮比,通过摇瓶试验来确定发酵培养基各组分的最佳配比。将选定发酵配方的发酵液20m L 装入250m L 三角瓶,灭菌后,接活化后的斜面菌苔一大环。在30 下进行摇床振荡培养10 12h,作为种子。然后,以3%的量加入到灭菌处理过并含有20mL 培养液的250mL 三角瓶中。在30 恒温条件下摇床振荡培养28 32h 。发酵液均按稀释平板计数方法对菌体进行计数[5]。将发酵液在玻片上染色,在油镜下计数测定晶孢比。 1.4发酵促进剂的筛选 在选出最佳发酵培养基配方的基础上,分别向内添加1%玉米糖浆、微量元素(硫酸锰、硫酸锌、硫酸铜、硫酸亚铁,1%溶液)、1%氨基酸(18种氨基酸混合物)、1%螺旋藻粉等营养物质,期望它们能使发酵水平有所提高。上述发酵液经灭菌后,用摇
苏云金芽胞杆菌杀虫方面的研究 及运用进展 摘要：人类对苏云金芽胞杆菌（Bt）的研究至今已有100多年的历史，因其具有特殊的生理特性，在微生物防治害虫方面具有重要的作用。利用微生物能直接杀死害虫却又不伤害控制害虫的天敌，最重要的是它不污染环境，害虫也更难以产生抗药性，还能通过遗传操纵改造某些性状，以便对其更好的利用。同时，随着转基因技术的兴起和发展，Bt成为转基因过程中的重要材料，在应用实践中起着巨大的作用，如今成功的转Bt产物已有：转Bt抗虫棉花、转Bt玉米以及备受争议的转基因水稻等等。本文主要叙述Bt的某些重要特征和当前的研究进展，旨在达到一种科普宣传让人们更加了解有关转Bt产物方面的知识。 关键词：苏云金芽孢杆菌、微生物防治、转基因、农业生产应用 苏云金芽胞杆菌( Bacillus thuringiensis，简称Bt )是一种杆状、革兰氏染色阳性反应、能形成内生芽胞的细菌，广泛存在于各种生态环境中。其营养体具有周生鞭毛或无鞭毛。在其芽胞期能形成对特定昆虫具有毒性的由杀虫晶体蛋白(Insecticidal Crystal Proteins, ICPs)组成的伴胞晶体，此特点成为苏云金芽胞杆菌区别于分泌肠毒素的蜡状芽胞杆菌(Bacillus cereus)和引起炭疽病的炭疽芽胞杆菌(Bacillus anthracis)的主要特征(喻子牛等，1990)。由于其独特的杀虫特性，自从1901年日本学者Ishiwata首次分离到苏云金芽胞杆菌以来，苏云金芽胞杆菌得到了广泛的关注和研究，在世界范围内已分离得到超过
40000个菌株，对其生物活性谱的了解得到了极大的扩展，由最初对鳞翅目的毒性，逐渐发现对双翅目、鞘翅目、膜翅目、同翅目等昆虫纲10个目500多种昆虫以及原生动物、线形动物门、扁形动物门中某些有害种类也有特异的生物活性(Schnepf等，1998)。 1.苏云金芽孢杆菌的毒素 毒素是苏云金杆菌杀虫的核心，主要有三种：伴孢晶体（杀虫晶体蛋白，Insecticidal Crystal Proteins，ICPs）即σ-内毒素，苏云金素即β-外毒素，芽孢。 1.1杀虫晶体蛋白（ICPs） 杀虫晶体蛋白（Insecticidal Crystal Proteins,简称ICPs）是由Cry基因和Cyt基因编码的，自从1981年克隆了第一个ICPs基因，并于1985年发表了他的核苷酸序列起，大量的ICPs基因相继被发现和克隆。他们的分类系统也从最初的基于杀虫活性和基因的同源性的分类系统变为基因的核苷酸序列及其演化关系的分类系统，并且其基因编号也该用阿拉伯数字取代了原来的罗马数字。Cry基因广泛用于转基因作物中，目前对Cry基因及其蛋白的主要分析方法有：PCR-RFLP、核酸分子杂交鉴定等。 1.1.1 ICPs基因的命名 传统命名法，Hofte和Whiteley（1989）提出根据杀虫谱进行分类的分类系统，根据基因编码的杀虫晶体蛋白的同源性及杀虫活性，已克隆的42个基因被划分为五类。其中，cryI、cryII、cryIII、cryIV编码的杀虫晶体蛋白分别特异地对鳞翅目、鳞翅目和双翅目、鞘翅目、双翅目有毒力作用，而对双翅目有生物活性且具溶细胞的作用的杀虫晶体蛋白基因则被划入cytA类。
年产1000吨苏云金芽孢杆菌的发酵车间工艺设计 包文雨 （辽宁石油化工大学，石油化工学院，生物工程1102，辽宁营口，1132050215） 摘要 苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)于1901年在日本被发现，1911 年由柏林纳从地中海粉螟的患病幼虫中分离出来，并依其发现地点德国苏云金省而命名. 苏云金芽孢杆菌简称苏云金杆菌，是内生芽孢的革兰氏阳性土壤细菌，在芽孢形成初期会形成杀虫晶体蛋白对敏感昆虫有特异性的防治作用。 本设计首先初步介绍了苏云金芽孢杆菌的发展过程，然后就其产品化进行了讨论，苏云金芽孢杆菌的发酵共有两种工艺路线，即液体深层发酵和固态发酵。它们都有其优缺点，但是经过对比论证，最终选择了液体深层发酵。随后根据相关资料确定了苏云金芽孢杆菌的生产周期及期产量，依照期产量对其进行了物料衡算和热量衡算，最后对设备进行了合理的选型。 关键词：苏云金芽孢杆菌；产品化；工艺路线；设备选型
1000 tons of Bacillus thuringiensis fermentation process design workshop Bao Wenyu (Class 1102, Department of Biological Engineering, School of Environmental and Biological Engineering, Liaoning Shihua University, Liaoning Yingkou, 1132050215, China) Abstract Bacillus thuringiensis (Bacillus thuringiensis) in 1901, was discovered in Japan in 1911 by the Berliner from the Mediterranean flour moth larvae in the prevalence of isolated and found locations in Germany according to their province and named Bacillus thuringiensis. thuringiensis Called Bacillus thuringiensis, is endogenous Gram-positive Bacillus soil bacteria, initially formed in the spore formation of insecticidal crystal protein (insecticidal crystal protein), insects have specific sensitive rats. The preliminary design of the first Bacillus thuringiensis introduced the development process, and then conducted a discussion of its products, the fermentation of Bacillus thuringiensis There are two process routes, that is, submerged fermentation and solid-state fermentation. They all have their advantages and disadvantages, but after comparison argument, I finally chose the submerged fermentation. Then determined according to the relevant information of Bacillus thuringiensis and production cycle of production, production was carried out in accordance of the material balance and heat balance, the last of the equipment for a reasonable selection Key words:Bacillus thuringiensis; product of; process routes; equipment selection