阿維菌素是全球生產(chǎn)量與使用量最大的生物源農(nóng)藥，全球年需求量約5000噸，市場規(guī)模突破30億美元，中國是全球唯一生產(chǎn)國。阿維鏈霉菌規(guī)?；后w發(fā)酵是阿維菌素的主要生產(chǎn)方式，然而高能耗、高污染和高成本的現(xiàn)狀，制約了其在可持續(xù)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。
記者7月4日從中國農(nóng)科院獲悉，考慮到農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的重要途徑，該院植物保護(hù)研究所微生物天然產(chǎn)物農(nóng)藥創(chuàng)新任務(wù)探索了利用農(nóng)業(yè)廢棄物進(jìn)行固體發(fā)酵這一阿維菌素綠色高效生物制造的新策略。相關(guān)研究成果日前發(fā)表在《生物資源技術(shù)（BioresourceTechnology）》上。
該研究通過對常見工農(nóng)業(yè)廢棄物進(jìn)行比較分析，確定了可用于阿維菌素固體發(fā)酵的培養(yǎng)基最優(yōu)成分種類（麥麩、玉米芯、甘蔗渣、蚯蚓糞等）及其含量。通過響應(yīng)面優(yōu)化分析，發(fā)現(xiàn)基質(zhì)含水量、氧傳質(zhì)是影響阿維菌素固體發(fā)酵效果的關(guān)鍵因素，在78.5%的基質(zhì)水含量與25%的接種量條件下，固體發(fā)酵效率最高。
為了探索阿維菌素固體發(fā)酵的可應(yīng)用性，該研究建立淺盤連續(xù)發(fā)酵策略，實現(xiàn)了四輪重復(fù)批次穩(wěn)定性發(fā)酵，顯著縮短發(fā)酵延滯期，使阿維菌素B1a產(chǎn)量達(dá)到3.83mg/gds，綜合測算成本相比液體發(fā)酵降低8.38%。
阿維菌素固體發(fā)酵物有作為微生物農(nóng)藥防控農(nóng)作物病蟲害的應(yīng)用潛力，為此，該研究拓展了阿維菌素綠色生物制造新模式及在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用場景，為鏈霉菌屬其他農(nóng)用天然產(chǎn)物的綠色生產(chǎn)與應(yīng)用提供了借鑒。
