跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(3.236.124.56) 您好!臺灣時間:2021/07/31 04:59
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

: 
twitterline
研究生:李啟安
研究生(外文):Chi-Ann Lee
論文名稱:固態發酵-加壓供氧與溫溼度調節對蠟蚧輪枝菌產孢時機之影響
論文名稱(外文):Solid State Fermentation – control of the timing of sporulation by pressurizied air and the adjustment of temperature and humidity for the production of Verticillium lecanii spores
指導教授:陳齊聖陳齊聖引用關係
指導教授(外文):Chee-Shan Chen
學位類別:碩士
校院名稱:朝陽科技大學
系所名稱:生物技術研究所
學門:生命科學學門
學類:生物科技學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2008
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:88
中文關鍵詞:固態發酵發酵熱孢子蠟蚧輪枝菌
外文關鍵詞:Verticillium lecaniisolid state fermentationhot of fermentationspore
相關次數:
  • 被引用被引用:2
  • 點閱點閱:503
  • 評分評分:
  • 下載下載:41
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
蠟蚧輪枝菌(Verticillium lecanii)為昆蟲病原真菌,寄生在粉蝨及蚜蟲等農業害蟲上,也是在生物性農藥中很早被開發出來的微生物殺蟲劑。其殺蟲效果與孢子產量有著密不可分的關係,故培養量多且高活性之孢子對於農業上害蟲之防治有其研究空間。
本研究之主要目的有:尋找各種發酵條件下產孢之最佳誘發條件,進而擴大化生產;其次為了解在固態發酵中之熱平衡,從培養基中探討發酵熱的變化,利用熱力學之數學方式計算出精確的數值,以便在之後擴大化生產能夠有效的解決發酵熱問題,增加產率。
在太空包發酵條件下,產孢之最佳誘發條件為30 °C ,2天,總孢子數為1.76×1010 spore/ g。孢子活性(發芽率) 可達到61.46%。10 liter發酵槽發酵條件下之最適誘發產孢條件為28°C (3天),總孢子數為5.49×109 spore/ g,其孢子活性(發芽率) 可達到78.76%。
固態發酵中之熱平衡中,藉著蠟蚧輪枝菌在發酵週期中之溫度變化,與培養基測得的Cp值,可計算出發酵週期中的發酵熱變化。培養基之Cp值為0.5716卡/克/°C。
Verticillium lecanii was generally recognized as a pathogenic fungus that is widely spread in nature and is parasitic in many insects of agricultural concerns. The fungus has drawn many interests of developing into microbial insecticide in the biological agricultural chemical industry. The intentions of this research are: optimizing the fermentation conditions for spore production, finding a practical method for controlling the sporulation in order to maintain the viability, and investigating the mass and heat balance of the solid state fermentation. For cultures in plastic pouches, induction of sporulation at 30°C for 2 days,at the end of fermentation, spore production of 1.76×1010 spore/g was obtained. The germination rate was 61.46%. For cultures in a 10 liter fermentor, induction of sporulation at 28
目 錄
書名頁
博、碩士論文授權書
論文口試委員會審定書
中文摘要…………………………………………………………..... I
英文摘要……………………………………………………………. II
誌謝…………………………………………………………………. III
目錄………………………………………………………………….VI
圖目錄……………………………………………………………….VII
表目錄………………………………………………………………..IX
第一章 緒論................................................................................... .1
第二章 文獻回顧................................................................... …….3
2-1 蠟蚧輪枝菌的簡介........................................................... …….3
2-1-1 前言..................................................................................3
2-1-2 蠟蚧輪枝菌的分佈與寄主範圍............................. …….3
2-1-3 蠟蚧輪枝菌的生長型態特徵與條件.................... …….5
2-1-4 蠟蚧輪枝菌對昆蟲的致病作用與防治蟲害應用……10
2-1-5 蠟蚧輪枝菌對溫血動物的安全性試驗. .............. ……12
2-2 生物性農藥....................................................................... ……12
2-2-1 前言.................................................................................12
V
2-2-2 生物農藥.........................................................................13
2-3 固態發酵......................................................................... ……16
2-3-1 前言................................................................................ .16
2-3-2 固態發酵........................................................................ .16
2-3-3 固態與液態發酵之差異................................................ .19
2-3-4 固態發酵之優、缺點.................................................... .21
2-3-5 固態發酵培養重要參數................................................ .23
2-3-6 基質研究........................................................................ .24
第三章 材料與方法............................................................... ……27
3-1 實驗材料與設備............................................................. ……27
3-1-1 實驗菌種........................................................................ .27
3-1-2 實驗藥品......................................................................... .27
3-1-3 儀器設備......................................................................... .28
3-2 蠟蚧輪枝菌培養方法與流程........................................ ……29
3-2-1 平面培養......................................................................... .29
3-2-2 基礎搖瓶培養................................................................. .31
3-2-3 太空包固態發酵培養..................................................... .33
3-3 菌體生長型態觀察及孢子之計數............................... ……36
3-3-1 蠟蚧輪枝菌孢子計算公式............................................ .36
3-3-2 血球計數器計數............................................................ .36
3-3-3 數孢流程...........................................................................37
3-4 孢子耗損程度判斷........................................................ ……39
3-4-1 發芽率(%)測定.............................................................. .39
3-5 加壓供氧間歇排熱200 公升固態發酵槽................... …...42
VI
3-5-1 發酵槽原理.....................................................................44
3-5-2 加壓供氧之實驗裝置.....................................................46
第四章 溫度對產孢控制之影響........................................... ……49
4-1 加壓供氧實驗裝置之應用............................................... .49
4-2 孢子活性......................................................................... ……52
4-2-1 發酵過程中陸續產孢.................................................... .52
4-3 太空包條件下最佳誘發產孢溫度 …………………………55
4-4 太空包條件下不同溫度最佳誘發產孢天數……………… 57
4-4-1 升溫效應................................................................. ……57
4-5 10 Liter 發酵槽條件不同溫度下最佳產孢誘發天數. ……61
第五章 固態發酵之熱平衡..................................................... ……66
5-1 前言................................................................................ ……66
5-2 發酵熱的計算................................................................. ……66
5-3 發酵週期中之溫度變化................................................ ……68
5-4 培養基比熱(Cp)之測量.................................................. ……71
5-5 水霧移除發酵熱之應用................................................ ……74
第六章 結論與展望............................................................... ……79
參考文獻................................................................................... ……81
VII
圖 目 錄
圖2-1 蠟蚧輪枝菌的外觀菌落圖……………………………………….…...7
圖2-2 顯微鏡放大400 倍之蠟蚧輪枝菌型態圖…………………….….…..8
圖2-3 蠟蚧輪枝菌枝的型態………………………………………….….…. 9
圖3-1 平面培養流程圖……………………………………………….…….30
圖3-2 基礎搖瓶試驗流程圖………………………………………….…….32
圖3-3 太空包固態發酵培養流程圖…………………………………….…..34
圖3-4 固態培養洗孢流程圖………………………………………….……..35
圖3-5 血球計數器…………………………………………………….…….38
圖3-6 發芽率測定實驗流程圖………………………………………….….41
圖3-7 200 公升固態發酵槽全貌……………………………………….…..43
圖3-8 發酵槽內示意圖………………………………………………….….45
圖3-9 加壓供氧實驗裝置示意圖…………………………………………...47
圖3-10 加壓供氧實驗裝置圖…………………………………………….…48
圖4-1 加壓供氧實驗培養14 天後培養基之外觀(實驗組)………………....50
圖4-2 加壓供氧實驗培養14 天後培養基之外觀(控制組)……………...….51
圖4-3 蠟蚧輪枝菌在不同天數下之產孢情況(太空包)……………………54
圖4-4 蠟蚧輪枝菌在不同溫度下之產孢情況(太空包)……………………56
圖4-5 蠟蚧輪枝菌在不同溫度下誘發及不同誘發天數之產孢情況
(太空包)…………………………………………………….………...58
圖4-6 蠟蚧輪枝菌孢子在不同溫度下誘發及不同誘發天數之發芽率(16hrs)
(太空包)………………………………………………………………59
VIII
圖4-7 蠟蚧輪枝菌在不同溫度下誘發及不同誘發天數之總孢子數
(太空包)……........................................................................................60
圖4-8 蠟蚧輪枝菌在不同溫度下誘發及不同誘發天數之產孢情況
(10L 發酵槽)…………………………………………………………63
圖4-9 蠟蚧輪枝菌孢子在不同溫度下誘發及不同誘發天數之發芽率(16hrs)
(10L 發酵槽)………………………………………………………....64
圖4-10 蠟蚧輪枝菌在不同溫度下誘發及不同誘發天數之總孢子數
(10L 發酵槽)…………………………………………………………65
圖5-1 發酵週期中溫度變化之實驗裝置外觀…...........................................69
圖5-2 蠟蚧輪枝菌發酵週期中之溫度變化圖...............................................70
圖5-3 小型模擬發酵裝置...............................................................................75
圖5-4 培養基高度0.5cm 溫度變化曲線.......................................................76
圖5-5 培養基高度2.5cm 溫度變化曲線........................................................77
圖5-6 培養基高度4cm 溫度變化曲線...........................................................78
IX
表 目 錄
表2-1 固態發酵常見的例子............................................................ ..……….18
表2-2 固態發酵與液態發酵之性質比較...................................... ………...20
表5-1 培養基之Cp值....................................................................... ………...73
湯椀茹,「Aspergillus carneus M34 固態生產聚木糖酶之最適化條件及特性分析」,碩士論文,國立中興大學食品科學系研究所,台中(2004)。

李柏威,「蠟輪枝菌之固態培養研究」,國立東華大學生命科學系國科會大專生參與研究計畫報告,花蓮(1999)。

林宣因,「蠟蚧輪枝菌發酵生產幾丁質酶之探討」,碩士論文,國立東華大學生物技術研究所,花蓮(2000)。

李柏威、劉炳嵐、馮國慶、曾耀銘,「蠟蚧輪枝菌(Verticillium lecanii)固態培養之探討」,第五屆生化工程研討會論文集, 第105-108頁,成功大學,台南(2000)。

林士艦,「蠟蚧輪枝菌加壓供氧間歇除熱固態發酵槽系統之研發-固態培養基比熱之探討」。朝陽科技大學應用化學系暑期實習專題研究成果報告,台中(2005)。

林士艦,「蠟蚧輪枝菌加壓供氧間歇除熱固態發酵槽系統之研發」。朝陽科技大學應用化學系暑期實習專題研究成果報告,台中(2004)。

高博敏,「蠟蚧輪枝菌液態發酵生產幾丁質分解酵素之研究」,碩士論文,朝陽科技大學應用化學研究所,台中(2002)。

高穗生,「產研機構介紹-臺灣省農業藥物毒物試驗所生物藥劑系」, 生物產業,第六卷,第三期,第235-242頁(1995)。

高穗生、蔡勇勝,「蟲生病原菌在蟲害防治上之利用(上)」,藥毒所專題報導, 第三十八卷, 第4-11頁(1995a)。

高穗生、蔡勇勝,「蟲生病原菌在蟲害防治上之利用(下)」,藥毒所專題報導, 第三十九卷, 第1-16頁(1995b)。

柯銀府,「蘇力菌醱酵系統之動態分析」,碩士論文,國立清華大學化學工程學系研究所,新竹(1999)。

林秀芬,「利用蟲生真菌對溫室內蚜蟲之防治探討」,碩士論文,國立屏東科技大學植物保護研究所,屏東(2000)。

洪碧霙,「蠟蚧輪枝菌幾丁聚醣酶之特性分析及應用研究」,碩士論文,朝陽科技大學應用化學研究所,台中(2003)。

謝曉惠,「中草藥發酵產物對抑制腫瘤細胞之功能性評估」,碩士論文,南台科技大學生物科技系研究所,台南(2004)。

薛一祥,「綠殭菌發酵最適化條件之探討」,碩士論文,大葉大學食品工程研究所,彰化(2001)。

謝依蒨、陳齊聖*,「蠟蚧輪枝菌加壓供氧間歇除熱固態發酵系統—壓力對孢子活性之影響」,第十屆生化工程研討會論文集, 第112頁,台灣大學,台北(2005)。

謝依蒨,「壓力對蠟蚧輪枝菌孢子影響模式之探討」,碩士論文,朝陽科技大學應用化學研究所,台中(2007)。

徐福建、李佐虎、陳洪章,「固態發酵工程研究進展」。生物工程進展,第二十二卷,第44-48頁(2002)。

陳能敏,永續農業過去、現在、未來,農業科學資科服務中心出版,台灣(1996)。

陳吉埭,「輪枝菌及其在生防中的應用」。生物防治通報,第一卷,第32-37頁(1985)。

陳權才、殷鳳鳴,「蠟蚧輪枝菌防治松突圓蚧的研究初報」。中國蟲生真菌研究與應用, 第二卷,第184-186頁(1991)。

陳權才、殷鳳鳴,「蠟蚧輪枝菌複合劑防治濕地松粉蚧的研究」。中國蟲生真菌研究與應用,第四卷,第240-245頁(1997)。

陳文賢,「水活性控制與食品儲存」。科學發展,第379期,第20-23頁(2004)。

蔡勇勝,「使昆蟲發黴的蟲生真菌」。科學發展,第391期,第10-13頁(2005)。

曾經洲,「昆蟲的穿腸毒藥-蘇力菌」。科學發展,第391期,第1-9頁(2005)。

楊盛行,「發酵在農工業上之應用」,科學農業,第五十卷 ,第一、二 期,第156-167頁(2002)。

吳志聰,「蠟蚧輪枝菌固態發酵生產孢子之探討」,碩士論文,國立東華大學生物技術研究所,台東(2002)。

吳宗正、吳瑞鈺、陳覲唐、郭曼娗、蔡新,「生物技術開發中心研發動向報導-農業及特用生技產品之開發」,生物產業,第六卷,第一期,第153-164頁(1995)。

王西華、林玉娟、程梅萍,「固態發酵的回顧與展望」,生物產業,NO. 5 ( 3、4 ),pp. 17-24。(1994)。

Barson, G.,“Laboratory studies on fungus Verticillium lecanii, a laveral Pathogen of the large elm bark beetle (Scolytus scolytus),”Annals of Applied Biology, Vol. 83, pp. 207-214,(1976).

Barranco-Floridoa ,J.E., Alatorre-Rosasb, R., Gutie´rrez-Rojasc M., Viniegra-Gonza´lezc,G. and Viniegra-Gonza´lezc, Saucedo-Castan˜edac, G. * ,“Criteria for the selection of strains of entomopathogenic fungi Verticillium lecanii for solid state cultivation,”. Enzyme and Microbial Technology ,Vol. 30 , pp. 910–915 ,(2002).
Chen H. Z., *, Xu J. and Li Z.H.,“Temperature control at different bed depths in a novel solid-statefermentation system with two dynamic changes of air ,” Biochemical Engineering Journal , Vol. 23 , pp. 117–122,(2005).

Eaton, K.,“Verticillium lecanii allergological and toxicological studies on work exposed personnel,”The Annals of Occupational Hygiene, Vol. 30, pp. 209-217,(1986).

Evlachova, A. A.,“Experiments on the control of Ceroplastes sinensis Del Guer. with the fungus Cephalosporium lecanii Zimm”. In: Summery of the Scientific Research Work of the Institute of Plant Protection for the year 1936. Lenin Academy of Agricultural Science, In Russian, partⅢ, pp. 75-77,(1938).

Feng, K. C., Liu, B. L., and Tzeng, Y. M.,“Prelimminary studies of cultivation substrates and conditions for spores production of Verticillium lecanii. Proceedings”: The 4nd Conference of Biochemical Engineering, pp.237-240, Chiayi, Taiwan, ROC. (1999)

Feng, K. C., Liu, B. L., and Tzeng, Y. M., “Verticillium lecanii spore production in solid-state and liquid-state fermentations”. Bioprocess Engineering, vol 23, pp. 25-29. (2000)

Feng, K. C., Liu, B. L., Chiu, H. H., Rou, T. M., and Tzeng, Y. M., “ Morphological characterization and germination of aerial and submerged spores of and entomopathogenic fungus Verticillium lecanii. Proceedings”: The 6nd Conference of Biochemical Engineering, pp. 63-66, Tao Yuan, Taiwan, ROC. (2001)

GAO, L., SUN, M. H., LIU, X. Z.,* and CHE,Y. S. ,“Effects of carbon concentration and carbon to nitrogen ratio on the growth and sporulation of several biocontrol fungi,”Mycological Research, Vol 111, Issue 1 , pp. 87-92(2007).

Granhao, J. F. P. ,“Cephalosporium lecanii Zimm. um fungo entomogeno de Cochonilhas,” Broteria, Vol.25, pp. 71-135,(1956).

Hall, R.,“Laboratory studies on the effects of fungicides, acaricides and insecticides on the entomopathogenic fungus, Verticillium lecanii”. Entomologia Experimentalis Applicata, Vol. 29, pp. 39-48,(1981).
John R. P. , , Nampoothiri, K. M. * and Ashok P. ,“Solid-state fermentation for L-lactic acid production from agro wastes using Lactobacillus delbrueckii,”. Process Biochemistry , Vol. 41 , pp. 759–763 ,(2006).

Lareo, C.,*, Sposito, A. F., Bossio, A. L. and Volpe D. C.,“Characterization of growth and sporulation of Mucor bacilliformis in solid state fermentation on an inert support,”Enzyme and Microbial Technology , Vol. 38 , pp. 391–399,(2006).

Leatherdale, D.,“The arthropod hosts of entomogenous fungi in Britain,”Entpmophaga, Vol. 15, pp.419-435,(1970).

Liu, B. L., Kao, P. M., Tzeng Y. M. * and Feng, K. C. ,“Production of chitinase from Verticillium lecanii F091 using submerged fermentation,”Enzyme and Microbial Technology,Vol. 33, pp. 410–415,(2003).

Lu, W.*, Li, Defa, and Wu, Y.,“Influence of water activity and temperature on xylanase biosynthesis in pilot-scale solid-state fermentation by Aspergillus sulphureus, ”Enzyme and Microbial Technology,Vol. 32 pp. 305–311,(2003)

Matsumoto, Y. , Gerardo, S. C. , Sergio R. and Keiko S.,“Production of β-N-acetylhexosaminidase of Verticillium lecanii by solid state and submerged fermentations utilizing shrimp waste silage as substrate and inducer,” Process Biochemistry , Vol. 39, pp. 665–671 ,(2003).

Mitchell, D. A., * , Meien O. F. von, and Krieger N.,“Recent developments in modeling of solid-state fermentation: heat and mass transfer in bioreactors,” Biochemical Engineering Journal, Vol. 13 , pp. 137–147,(2003).

Mitchell, D. A. and B. K. Lonsane. ,“Difinition, characteristics and potential. IN: Solid State Cultivation”, Ed by Doelle, H. W., Mitchell, S. A. and Rolz, C. E. Elsevier Applied Science. London and New York. pp. 1-13,(1992).

Ooijkaas L. P., Tramper J., and Buitelaar R. M. , Biomass estimation of Coniothyrium minitans in solid-state fermentation,”Enzyme Microb. Technol . Vol. 22, pp. 480-486,(1998).

Smith, M. R.,“The relationship of ants and other organisms to certain scale insects on coffee in Puerto Rico,”Journal of Agriculture of the University of Puerto Rico, Vol. 26, pp. 21-27,(1942).

Sato, K., and Sudo, S.,“Small-Scale Solid-State Fermentations,” Manual of Industrial Microbiology and Biotechnology, Vol. 2, pp. 61-63.(1999).

Shuler, M. L. and F. Kargi.,“Operating considerations for bioreactors for suspension and immobilized cultures, ” Bioprocess Engineering. pp. 262-265.(1992).

Yusuf, C.,“Solid substrate fermentation, Enzyme production, Food enrichment,”Biocatalysis and Bioseparation. Vol. 5, pp. 2450-2451,(1999).
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top