论文总字数：15566字

摘 要

多氧霉素（Polyoxin），又称多抗菌素、多抗霉素、多效霉素，是一种新型的广谱性农用抗生素，被广泛应用于防治水稻纹枯病、梨黑斑病、番茄灰霉病等多种真菌病害。本文以金色链霉菌作为实验菌株，采用单因素实验对发酵培养基的氮源、无机盐、温度、pH、接种量进行优化，通过测定菌丝干重以及多氧霉素效价，得到产多氧霉素的最佳培养基条件为：蔗糖17.42g、酵母膏18.72g、KH₂PO₄ 0.69g、FeSO4 0.2g、CaCO3 0.3g、pH 6.0。

随后本文使用发酵得到的多氧霉素进行防治番茄灰霉病的田间药效实验，与市面上50%多菌灵效果进行对比，结果证明100倍多氧霉素发酵液在三次施药后一周的防效达到了86.32%，防治效果为多氧霉素发酵液组中最高，与250倍50%多菌灵WP防治效果相当。

关键词：多氧霉素 培养基优化 田间药效实验 效价

Abstract

Polyoxin,also known as polymycin,is a novel broad-spectrum agricultural antibiotic that is widely used in the control of rice sheath blight,pear black spot,and tomato Gray fungus and many other fungal diseases.In this paper,streptomyces aureum was used as the experimental strain,and the single factor experiment was used to optimize the nitrogen source,inorganic salt,temperature,pH and inoculation amount of the fermentation medium.By measuring the dry weight of the mycelium and the titer of the polyoxorubicin,many The optimum conditions for the medium of the oxamycin were: 17.42 g of sucrose,18.72 g of yeast extract,0.69 g of KH₂PO₄,0.2 g of FeSO₄,0.3 g of CaCO₃,and pH 6.0.

Subsequently,the field efficacy experiments for controlling Botrytis cinerea induced by the fermentation of polyoxorubicin were compared with the effect of 50% carbendazim on the market.The results showed that the 100-fold polyoxylomycin fermentation broth was administered one week after the three applications.The control effect reached 86.28%,and the control effect was the highest in the multioxlomycin fermentation broth,which was equivalent to the control effect of 250 times 50% carbendazim WP.

Key words: polyoxin medium optimization field efficacy experiment titer

目 录

摘要…................................................................................................................I

ABSTRACT…........................................................................................................II

第一章 文献综述 1

1.1 多氧霉素概述 1

1.1.1 多氧霉素简介 1

1.1.2 多氧霉素研究概况 1

1.2 多氧霉素发酵条件优化 2

1.2.1 温度对发酵的影响 2

1.2.2 pH对发酵的影响 3

1.2.3 接种量对发酵的影响 3

1.3 研究意义 3

1.4 课题主要研究内容 3

第二章 多氧霉素发酵工艺优化 4

2.1 引言 4

2.2 实验材料 4

2.2.1 实验菌种 4

2.2.2 培养基 4

2.2.3 主要试剂 5

2.2.4 主要仪器 5

2.3 实验方法 6

2.3.1 培养方法 6

2.3.2 培养基发酵条件优化 6

2.3.3 分析方法 7

2.4 结果与分析 8

2.4.1 氮源对发酵的影响 8

2.4.2 无机盐对发酵的影响 9

2.4.3 温度对发酵的影响 10

2.4.4 pH对发酵的影响 11

2.4.5 接种量对发酵的影响 12

2.5 本章小结 13

第三章 多氧霉素田间药效实验 15

3.1 引言 15

3.2 实验材料与方法 15

3.2.1 供试作物 15

3.2.2 供试药剂 15

3.2.3 实验处理 15

3.2.4 培育时间安排 16

3.2.5 施药方式 16

3.3 实验结果分析 16

3.3.1 不同处理方法对番茄生长的影响 17

3.3.2 不同处理方法对番茄灰霉病的防治效果 17

3.4 本章小结 18

第四章 结果与展望 19

4.1 结果 19

4.2 展望 19

参考文献 21

致谢…..............................................................................................................23

1. 文献综述
   1. 多氧霉素概述
      1. 多氧霉素简介

多氧霉素（Polyoxin），又名多抗菌素、多抗霉素，是一种使用现代生物工程技术生产的肽嘧啶核苷类的农用抗生素^[1]。因其良好的内吸性和传导作用，在世界各地都已运用到实际生产当中，成为无公害农药的首选产品^[2]。多氧霉素也是一类广谱性的抗生素类药物，可以精确选择其标靶生物，从而跻身国内外抗菌的一线药物。几丁质是细菌细胞壁的必要组成成分，而多氧霉素通过干扰其几丁质合成从而有效地抑制病菌生长。当病菌接触到多氧霉素药剂后，会使其菌丝与芽管部位不断膨胀，最终破裂而释放出细胞内含物，最终导致病菌无法正常发育而死亡^[2]。目前，多氧霉素已经被广泛地应用于黄光霜霉病、水稻纹枯病、梨黑斑病和番茄灰霉病等多种真菌病害的防治工作中，是一种有效防止植物真菌病害的生物农药^[1]。目前大部分多氧霉素是由金色链霉菌所产生的代谢产物，因为其天然发酵产物的特点，因此安全性、有效性都较为突出^[2]。

• • 1. 多氧霉素研究概况

与常规杀菌剂相比，多氧霉素B产品具有高效、低毒、经济、环保等特点^[3]。由于在抑菌领域的应用取得了显著的效果，以及其广阔的发展前景，多氧霉素产品成功地吸引了各国化学家的注意。日本的Kuzuhara^[4]使用化学的方法生产出了多氧霉素J，此为最早的多氧霉素产品，当时是1973年。自此之后，多氧霉素的研究便开始兴起，并涌现出了一批从事多氧霉素研究的科学家。Arun^[5]、Uchida^[6]等经过研究也同样成功使用不同方式完成了多氧霉素J的化学合成。除此以外，还有Lebold、Barrett^[7]、Harding^[8]等学者也成功合成出了不同种类的多氧霉素，均具有良好的抑菌性能。通过构效关系研究显示，以胸腺嘧啶为组成基质的多氧霉素J和H，比多氧霉素A、B、D、F和L对几丁质的合成具有更强的抑制作用^[2]。但较早的化学合成多氧霉素的方法并不是非常完备，具有诸如合成效率低下、工序步骤繁多、生产污染严重等缺点。相比之下，使用生物发酵的方法进行多氧霉素的生产则很好地规避了这些缺陷，而且反应更为安全高效，且生产成本低廉。在上世纪的50年代，日本科研制药株式会社成功利用链霉菌发

酵液生产出多氧霉素，此为最早的多氧霉素生物合成案例^[10]。此后几十年，日本将多氧霉素工业化生产，并应用到各个领域，取得了良好的成果。

• 1. 多氧霉素发酵工艺优化

微生物生长是受到内外条件相互调控的复杂过程，想要在最大程度上实验目标产物的累积，就需要对其发酵条件进行优化。基于文献中对于多氧霉素发酵培养基优化的工作基础^[11]，本章主要对多氧霉素发酵中的温度、pH和接种量进行优化，为多氧霉素产业放大化提供技术支撑，不仅是提高代谢目标产物产量的重要手段，而且是提高工业化产品质量的重要保证^[12]。

• • 1. 温度对于发酵进程的影响

温度是微生物发酵过程中的一个重要的影响因素，其对发酵的影响主要表现为对细胞内部酶活性的影响^[13]。高温会使酶变性从而失去生理活性，以至于杀死细胞。而低温虽然不会造成酶的变性或是细胞的死亡，但会使细胞中酶活性下降，减缓代谢反应速率从而抑制微生物生长，同样对发酵反应不利。因此，选择适宜发酵反应的温度对于多氧霉素发酵条件的优化是至关重要的。

• • 1. pH对于发酵进程的影响

pH作为调节微生物生长的重要条件之一，对发酵反应同样有着重大的影响。适宜的pH环境不仅能增加细胞中酶的活性，促进代谢反应的进行，而且可以增加环境中某些重要营养物质以及目标产物的解离^[14]。因此，在发酵过程中控制体系pH稳定在合适的范围，对于多氧霉素效价的提高具有重要意义。

• • 1. 接种量对于发酵进程的影响

种子培养基接入到发酵培养基中的体积比称为接种量。过多或过少的接种都会抑制菌株的生长从而减缓发酵反应的速率。因此，选择合适的接种量同样也是多氧霉素发酵条件优化中不可或缺的一环。

• 1. 研究意义

目前，我国并没有针对多抗霉素的最高限制残留量制定相关标准，因此，在农业生产中，多氧霉素制剂按照其推荐剂量来使用，则不会造成土壤酶活性降低，而且也不会破坏农田土壤的生态系统。但是，我国在多氧霉素方面的相关研究相比国外来说起步较晚^[15]，且存在高产稳定菌株少、效价低、生产成本高、发酵周期长等实际问题^[16]。本文对金色链霉菌发酵过程参数进行控制，以此来改善发酵液中多氧霉素的效价，有效提高了目标代谢产物的产量，对于产品的工业化生产以及打破国外多氧霉素行业垄断具有重要的实际意义。

• 1. 课题主要研究内容

（1）以金色链霉菌为发酵菌株，设计单因素实验，以多氧霉素效价为指标考察在不同氮源、无机盐、温度、pH值和接种量下摇瓶发酵的效果。

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