[发明专利]产多杀菌素刺糖多孢菌及其培养和应用

说明书

技术领域

本发明属于发酵工程技术领域，具体涉及一株大量产生多杀菌素的刺糖多孢菌及其培养方法。 

背景技术

多杀菌素[spinosad]，又称刺糖菌素，是由刺糖多孢菌(Saccharopolyspora spinosa)通过有氧发酵聚酮合成途径合成的大环内酯类抗生素。该种抗生素，兼有化学农药的速效性和生物农药的安全性，不会对环境产生污染，对鱼类、人类安全系数高，近年来这种绿色农药的开发研究得到了飞速发展。多杀菌素，作为一种生物农药，具有一些独特的物理、化学和生物学特性，如杀虫谱广、作用方式独特、杀虫活性高、半衰期短、残留低、无抗药性、对人畜无害、环境污染少等特性，是一种具有触杀及摄食毒性的新型微生物源杀虫剂，于1999年获得美国“总统绿色化学品挑战奖(Presidential Green Chemistry Challenge Award)”。这些特性决定了多杀菌素在农牧业生产中具有广阔的应用前景，该产品的开发具有良好的经济效益和社会效益。 

刺糖多孢菌，属于糖多孢菌属(Saccharopoly)，是迄今发现的唯一可以通过好氧发酵产生多杀菌素的菌株。1982年，EliLilly and Company(礼来公司)天然产物研究部门一位化学家在加勒比海度假时顺便从废弃的甘蔗制甜酒厂附近采集来一些土壤样品，随后该部门的人员对样品进行筛选、分离和发酵。Boeck等人首次从刺糖多孢菌QYLZ 88912培养液中分离出了多杀菌素组分A、B、C、D、E、F、H、J，其主要活性成分是A组分(spinosynA)和D组分(spinosyn D)，其中A组分约占85-90％，D组分约占10-15％，其混合物命名为Spinosad， 中文名为多杀菌素。1986年，多杀菌素产生菌被确定属于Saccharopoly属，英文全名为Saccharopolyspora Mertz & Yao。1989年，陶氏化学公司和礼来公司合并了他们的作物科学部门，成为美国陶氏益农公司，后又转而成为陶氏农业科学公司(Dow AgroSciences Company)来共同开发和研究多杀菌素。1994年，美国陶氏益农公司将这种新型的生物农药提交到美国环保总局(EPA)，鉴于该药剂不滞留于环境中，并且对哺乳动物和水生生物的毒性相当低，美国环保总局于1997年给予优先登记注册。随即美国陶氏益农公司将该生物农药成功实施商业化，商品名为Tracer(催杀)，登记用于防治棉花田的鳞翅目害虫。1999年在24个国家超过100多种作物上登记注册，商品名还有用于蔬菜类的Success(菜喜)，Conserve和Spintor。目前，多杀菌素已经在60多个国家登记用于防治200多种作物害虫上使用，年销售额约2亿美元。在我国登记的多杀菌素主要用于棉花上的“催杀”(多杀菌素48％悬浮剂)和用于蔬菜上的“菜喜”(多杀菌素2.5％悬浮剂)。2007年，多杀菌素的第二代产品(商品名DELEGATETM WG)在新西兰通过评价，获得了第一个全球登记，该产品用量少，在环境中降解更快，用于控制苹果蠹蛾(果树上的一种棘手的主要害虫)。目前，国外多杀菌素的研究领域已延伸到开发杀虫活性更高，生物安全性更好的多杀菌素衍生物上，而我国尚无工业化的报道。尽管国内对发酵生产多杀菌素的研究起步较晚，虽然最近几年内也取得了很大的进展，但较国外研究水平还有很大的差距。因此加强多杀菌素的研究，为我国农药领域开辟一种新型绿色产品，对我国农牧业生产具有重要的应用价值和环境效益。 

目前合成多杀菌素的主要方法是微生物液态发酵法和微生物固态发酵法。微生物固态发酵法用于多杀菌素的合成，面临的主要问题是发酵工艺较难控制、产量低、提取成本高，难以规模化生产，因此，该方法不具备应用价值。多杀 菌素的制备方法主要集中在微生物液体发酵合成，生物合成多杀菌素具有突出的优点，工艺条件较易控制、产品质量稳定、提取较为方便，但微生物液态发酵生产多杀菌素产量很低，而且较长的发酵周期未能实现大规模工业化生产，以致影响了该物质的应用。 

发明内容：

本发明解决的技术问题是提供一株产多杀菌素的刺糖多孢菌及其培养方法； 

本发明利用复合诱变技术筛选获得一株多杀菌素高产菌株刺糖多孢菌(Saccharopolyspora spinosa)BCSsBFSg⁵-006，菌种编号CGMCC No.5546。