[發明專利]聚-γ-谷氨酸作為農用芽孢桿菌保護劑的應用

無效

• 申請號: 201210190723.3
• 申請日: 2012-06-11
• 公開（公告）號: CN102703356A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 王宗抗;羅樹生;唐楓;邵海峰;胡華敏
• 申請（專利權）人: 深圳市芭田生態工程股份有限公司
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C05F11/08;C05G3/00;C05G3/04;C12R1/07;C12R1/11;C12R1/125
• 代理公司: 廣州圣理華知識產權代理有限公司 44302
• 代理人: 頓海舟;王靜

技術領域

本發明涉及農用微生物生產領域，具體涉及一種利用聚-γ-谷氨酸作為農用芽孢桿菌噴霧干燥保護劑的用途及在制備農用芽孢桿菌菌劑中的應用方法。

背景技術

近半個世紀以來，化肥在農業生產中起著至關重要的作用，但過度依賴化肥已經成為農業可持續發展的瓶頸。隨著資源和環境問題日益突出，人們對生態環境及食品安全問題亦日益關注，微生物肥料作為傳統化肥的重要補充，已經在生態農業中取得廣泛的應用。

農用芽孢桿菌（如巨大芽孢桿菌、膠質芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌等）是生產微生物肥料的重要菌種，其菌劑已經在農業生產得到廣泛的應用。噴霧干燥是將微生物發酵液濃縮制成干燥菌劑的最為經濟和方便的方法，但在噴霧干燥過程中微生物要承受高溫和干燥的壓力，活菌回收率一般偏低。因此，人們一般會使用淀粉、脫脂奶粉、環糊精、海藻糖等高分子材料充當微生物噴霧干燥的保護劑，實現減少噴霧干燥過程中微生物活性降低或喪失的目的。然而，對于以提高土壤肥力為最終目的的農用芽孢桿菌來說，一個理想的保護劑不僅應該能夠保護芽孢桿菌在噴霧干燥過程中不被高溫滅活，其本身還應該具有作為土壤調理成分的能力，能夠體現出對土壤肥力的增效作用。

聚-γ-谷氨酸（poly-γ-glutamic?acid,γ-PGA）是一種由微生物發酵合成的水溶性高分子量多肽，其分子結構由D-型或L-型谷氨酸單體以γ-羧基與α-氨基相縮合而成。聚-γ-谷氨酸的分子量范圍大致為10000-1000000道爾頓，其主鏈上存在著大量的肽鍵和游離羧基。因此，具有良好的生物可降解性、保水性和陽離子螯合性。這些結構上的特性也使得聚-γ-谷氨酸在農業上可以作為優良的肥料增效劑和農用保水劑，在生態農業上有著廣闊的應用前景。

從結構特點和原理上看，聚-γ-谷氨酸確實具有作為農用芽孢桿菌噴霧干燥的保護劑的潛力。聚-γ-谷氨酸作為農用芽孢桿菌的保護劑，不僅可以防止和減少農用芽孢桿菌在噴霧干燥過程中的失活，而且聚-γ-谷氨酸本身也可以作為肥料增效劑和土壤調理成分，在隨農用芽孢桿菌菌劑施入土壤后發揮出肥料增效的作用。

在申請號為200610124934.1的中國專利（聚-γ-谷氨酸作為蘇云金芽胞桿菌制劑保護劑的應用）已經公開了利用聚-γ-谷氨酸作為保護劑可以提高蘇云金芽胞桿菌的存活率、抗紫外脅迫能力和抗雨水沖刷能力。然而，該發明的保護范圍僅僅限于聚-γ-谷氨酸在微生物農藥——蘇云金芽孢桿菌上的應用。但關于利用聚-γ-谷氨酸具有的微生物肥料功能，將其作為農用芽孢桿菌保護劑的應用，則至今未見報道。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供聚-γ-谷氨酸既作為保護劑提高農用芽孢桿菌在噴霧干燥過程中的活菌回收率，又能發揮聚-γ-谷氨酸作為肥料增效劑和土壤調理劑提高微生物肥料的功效。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

聚-γ-谷氨酸作為農用芽孢桿菌保護劑的應用：將農用芽孢桿菌經適宜的液體發酵條件培養至芽孢形成期，往其培養液中加入輕質碳酸鈣和經滅菌處理的聚-γ-谷氨酸，攪拌均勻后，進行噴霧干燥。

如上述的農用芽孢桿菌為巨大芽孢桿菌（Bacillus?megaterium）或枯草芽孢桿菌（Bacillus?subtills）或膠胨樣芽孢桿菌（Bacillus?mucilaginosus）中的一種或以上。

如上述的聚-γ-谷氨酸產品為農用級別（根據聚-γ-谷氨酸純度價格進行折算），可從市場上購買或者利用聚谷氨酸發酵菌自行發酵生產。

如上述的聚-γ-谷氨酸的質量體積濃度為1%-50%,單位kg/L。

如上述的輕質碳酸鈣的質量體積濃度為0.1%-40%,單位kg/L。

如上述的噴霧干燥過程要求進風口溫度為130-180℃，出風口溫度為50-90℃，噴頭壓力為110-150KPa。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：

將聚-γ-谷氨酸作為農用芽孢桿菌的保護劑，一方面可以有效減少農用芽孢桿菌菌體在噴霧干燥過程中的活性損失，提高活菌得率；另一方面可以發揮其作為肥料增效劑、土壤保水、抗土壤酸化劑等功效。

具體實施方式

下面結合具體的實施方案對本發明作進一步詳細具體說明，請注意，根據本發明的思路所做的任何等效變換均屬于本發明的保護范圍。

市場上可購買的聚-γ-谷氨酸產品規格如下：

8%PGA(聚谷氨酸)、6%L-Glutamic?Acid（胺基酸一麩胺酸）、3%Total?Sugar（總殘糖量）、0.2%銨態氮(游離銨)、pH6.5。