光合细菌的培养及应用方法

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1、光合细菌的培养及应用方法光合细菌(简称PSB)是地球上最早出现具有原始光能合成体系的原核生物是一大类在厌氧条 件下进行不放氧光合作用的细菌的总称，广泛存在于地球生物圈的各处。光合细菌在水产养殖上的 应用主要有以下五个方面：作为养殖水质净化剂；作为饲料添加剂；用于鱼 、虾、贝幼体的培育； 作为动物性生物饵料的饵料；防治鱼病。一、培养工具的消毒方法1加热消毒法：利用高温杀死微生物的方法。(1) 直接灼烧：此法可直接把微生物烧死，灭菌彻底，但只适用于小型金属或玻璃工具的消毒(2) 煮沸消毒：一般煮沸510分钟，适用于小型容器、工具的消毒。( 3)烘干箱消毒：亦称为恒温干燥箱消毒法。2化学药品消毒法：

2、适用在批量培养中，大型容器、工具、玻璃钢水槽和水泥池中。( 1)酒精：浓度为 70的酒精常用于中、小型容器的消毒。用纱布蘸酒精在容器、工具的表 面涂抹， 1 0分钟后，用消毒水冲洗两次即可。(2 )高锰酸钾：按300ppm配成高锰酸钾溶液，把洗刷洁净的容器、工具放在溶液中浸泡5 分钟，取出，再用消毒水冲洗2次3次即可。二、光合细菌的培养条件1 、 营养条件 光合细菌细胞体构成元素主要有：碳、氢、氧、氮、磷、钾、钠、镁、钙、硫和一些微量元素等，它们也是所有生物细胞构成的主要物质。一般情况下，比重：水占 80-90、无机盐 1-1.5、 蛋白质7-10、脂肪1-2、糖类和其它有机物1-1.5。其中

3、干细胞含碳45-55、氢 5 -10、氧20-30、氮5-13、磷 3-5、其它矿物元素3-5。光合细菌的细胞膜具有 半透性，能选择性地让营养成分按一定需要进细胞内，在酶的作用下合成自己的细胞组分并促进分 裂新的个体。营养元素的全面合理的搭配,是培养高产光合细菌的关键。根据这一要求,郑州生物材料 公司选用多种光合细菌生长必需的原料，科学配方，经特殊加工而成的光合细菌发生剂（培养基） ，基本符合光合细菌生长繁殖所需的营养要求，无毒无副作用，使用安全，固状结晶体便于包装和 运输，而且有 2 年的保质期。光合细菌培养基是光合细菌生长繁殖所需各种营养元素的复合体。每种原料都能得以充分利用， 最大限度地

4、生产高浓度的菌液，因此，单位效价的光合细菌菌液生产成本低、质量好，这无论是对 于用户、经销商还是厂家都有很大的益处，对在工农业生产中的推广和普及将产生深远的影响。2. 环境条件 有了营养全面的光合细菌培养基，只是满足了其生长的内在条件，并不能培养出光合细菌菌液。还需有适宜光合细菌生长的环境条件，才能培养出优质的菌液。环境条件具体有以下几个方面：（1）.培养介质：含菌量低的清洁淡水、海水或加粗食盐的淡水。从经济、实用的角度考虑， 地下水含菌量低，为最佳水源；清洁的地表水也可使用；含氯量较高的自来水应敞口放置两三天或 调 pH 值至偏碱后使用；蒸馏水及纯净水固然很好，但成本太高，可用于提纯菌种。（

5、2 ）.酸碱度（pH ）值：7.5-8.5最佳（适应范围6-10 ）。（3）.水硬度：pH值中性时10度以下。即调节pH值至8.0左右时，培养介质中的乳白色沉淀 物不宜过多。（4 ）.温度：25C-349最佳（适应范围159-409）。（5 ）.光照强度:3000LX-4000LX最佳。即每25千克菌液需用60瓦左右的电灯泡进行光照， 当然，太阳光最好且无需成本。（6）.透气性：密闭、敞口皆可培养，密闭效果更好。（7）.容器：透明或白色容器；大规模培养可用土池、水泥池等，菌液深度30 厘米以下为 佳。三、接种培养基配制好后 应立即进行接种。光合细菌生产性培养的接种量比较高，一般为20%50%,

6、 即菌种母液量和新配培养量之比为1 :4（20%）1 : 1 （50%），且不应低于20%,尤其微气培 养接种总量应高些，否则，光合细菌在培养液中很难占绝对优势。四、光合细菌的生产工艺1、培养液的配制将光合细菌培养基取一小包（ 0.5公斤） ，放入一个干净的容器中，加入100公斤水，搅拌均匀， 直到培养基溶化为止。注意事项：水源一定要选择好，含菌量较低的清洁淡水、海水或加粗食盐的淡水。从经济、实 用的角度考虑，地下水（井水）含菌量低，为最佳水源，另外，若当地自来水含氯较低，也可用， 效果很好；清洁的地表水也可使用；含氯量较高的自来水应敞口放置两三天或调pH值至偏碱后使 用。容器：少量生产可用透

7、明度较高的白色或透明塑料桶、玻璃容器。大量生产可用水泥池、水泥 船，也可临时开挖土池，垫上双层塑料膜防漏防浑浊，培养液的深度为30厘米最佳。2、培养方式有以下二种：（ 1 ）做小规模培养 容器为： 1.25 升的饮料瓶，即小规模生产方法，由于饮料瓶的量小，瓶子透明度好，又密封，所以培养环境好，需要的接种量也少， 比较简单。 设备为：光照箱，用一个大的纸箱，放1 个 40 瓦的白炽灯悬挂在箱子的顶部？（注意防火）， 纸箱内壁四周，摆装好了培养液并接了种的饮料瓶，这样，既达到了保温到 2540 度的效果，又 达到了光照的效果。较大的箱子要用60瓦的白炽灯，一般一个箱子，可 放这种饮料瓶8个以上，

8、即一次可生产约10 公斤/箱。 灯泡与瓶子的距离不超过20 厘米。夏天，可撤去纸箱，以防温度过 高，并在纸箱四周钻孔以散热。 操作规程如下：配料：培养液和液体菌种4：1培养：在箱子内，打开白炽灯，照几天即可，一般可达到温度在35 度，控制在30-40度之内， 第一次培养可能需要5天以上，每天早晚摇晃两次，一般只需要2 天即可长成深红色。成熟标准：以培养液长成深红色为准，这时一般成品的光合细菌浓度可达到30-50 亿/毫升。（2）大规模培养：利用太阳能大规模培养（以培养2 吨菌液为例）： 选择阳光充足的地方，开挖一土池（长5 米、宽1.8米、深0.4米），垫上塑料薄膜，然后再 铺上桶状塑料薄膜，

9、并将其一端密封，从另一端加入1.8 吨配制好的培养液，和0.2 吨的菌种，一 共 2 吨，排尽薄膜中空气后，再将该端密封。保持适当的温度，冬天如果温度过低，搭建透明塑料 薄膜棚增温。5 天后，菌液培养成熟。五、培养管理光合细菌的培养日常管理包括测试、观察和分析处理等三个方面。1. 测试（1）搅拌：光合细菌培养过程中必须搅拌或充气，其作用 是帮助沉淀的光合细菌上浮获得光 照，保持菌细胞的良好生长，每天至少摇动3 次，定时进行。(2)调节光照度：培养光合细菌需要连续进行照明，白天可利用太阳光源培养，晚间则需人工 光源照明，或完全利用人工光源培养。人工光源一般使用碘钨灯或白炽灯泡。一般培养光照强度控

10、 制在 2000lx5000lx 之间。(3 )调节温度：在光合细菌的培养过程中，一般在239399均能正常生长繁殖，但如果温 度过低，可以把培养容器放在箱子里，利用白炽灯炮散发的热提高箱内温度，并根据需要调整箱子 的密封程度达到调节温度的目的。( 4)酸碱度的测定和调整 为了延长光合细菌的指数生长期，提高培养基的利用率和单位水体 的产量，测定和调整pH值是一项重要措施。一般采用加酸的办法降低菌液的酸碱度，醋酸、乳酸 均可使用，而最常用的是醋酸。在日常的管理工作中，必须每天测定菌液的pH值，当pH值上升超 出最适范围，即加酸调整。(5 )测定光密度(O.D.)值 光密度值和细胞干重之间是近似线

11、性关系，这种相关关系常用来 测定培养物的浓度。首先根据测定的数据画出相关的标准曲线图，然后测定菌液的光密度值，即可 根据标准曲线大致估算出菌细胞的浓度。光密度值常用分光光度计测定。在日常管理工作中，通过 测定菌液的光密度，可以了解光合细菌的生长繁殖情况。2. 生长情况的观察和检查 在培养过程中，可以通过观察菌液的颜色及其变化来了解光合细菌 生长繁殖的大致情况。菌液的颜色是否正常，接种后颜色是否由浅迅速变深，均反映光合细菌生长 是否正常以及繁殖速度的快慢。此外，通过测定菌液的光密度值及其变化情况，能更准确地了解菌 体的生长繁殖情况。接种后，光密度值迅速加大，表示生长正常、繁殖迅速。如果光密度值不

12、增加 以及菌液颜色不正常、出现菌体附壁等现象，说明培养效果不良。必要时还可以通过显微镜检查， 了解细菌生长情况。3. 问题的分析和处理：通过日常管理、检测、观察和检查，了解光合细菌的生长情况，就 可以结合当时环境条件的变化进行分析，找出影响光合细菌正常生长的原因，采取相应的对策。 影响光合细菌生长的原因很多，从内因看菌种本身是否优良，即接种的母种的质量是否优良； 从外因看，不外乎是光照、温度、营养、敌害、厌气程度等方面。六、光合细菌的培养液颜色解析平时，在我们培养光合细菌的生产实践中，经常会遇到培养液出现不同的颜色，自然界的 光合细菌分别属于红螺菌科、着色菌科、绿杆菌科、和绿色丝状菌科等四个科

13、目，一共23 属， 80 余种菌侏。目前水产养殖上用得最为广泛的种类是红螺菌科，特别是红色假单孢菌属中的种 类。这类光合细菌在净化水质、防治疾病和促进水产动物生长方面有着较明显的效果。1、光合细菌培养液的颜色。光合细菌的光合色素包括细菌叶绿素和胡萝卜素，菌体因各种色素含量的不同而呈现出不同的 颜色。一般红螺菌科和着色菌科的菌呈现出红色、粉红色、橙色、紫色或茶褐色；绿杆菌科和绿色 丝状菌科的菌呈现出绿色。但由于培养条件的不同，其颜色在此基础上仍会有变化：如球形红色假单孢菌和荚膜红色假单 孢菌的厌氧液体培养液呈茶褐色，而在半好氧（微厌氧）状态下培养液呈红色。这是因为由于氧的 存在，对光合细菌色素的

14、合成有十分明显的抑制作用。下表为水养殖中常用的红色假单孢菌属的几个种在不同培养条件下的呈色反应：表一、红螺菌科红假单孢菌属中的几个种在厌氧条件与半好氧条件下液体培养物的颜色比较菌种名称厌氧液体培养物的颜色半好氧液体培养物的颜色R.青桃色至深黄褐色无色至浅黄褐色gelatinosaR. capsulata浅黄褐色至深褐色深红至紫红色（若空中振荡几小时 成红色）R.sphaeroides初为淡绿褐色，后为暗褐色独特的红色（在空气中振荡几小 时，厌氧下的褐色也转变为红色）R. palustris初为淡粉红色，后成红至褐红色，老的为 暗红褐色无色至粉红色R. viridis最初为黄绿色，以后绿色至橄榄

15、绿色无色至淡黄绿色。2、生产实践中光合细菌培养液颜色变化的分析：很多客户一般在培养的开始期，如头几天会出现黄褐色，或浅黄色，如果坚持培养下去，而不 是就此倒掉，最终仍可以培养出外观质量较好的红色菌液来。从上表也可以看出，往往是最后才变 成红色。很多客户往往出现，同样的操作，同一批产品，为什么有的培养容器中会产生绿色的溶液颜色 这时，您可能要检查一下，是否容器密封得太死，最好是有一点氧气进入会更好。从上表也可以看 出，在半好氧的条件下，往往可以得到比较鲜艳的红色产品。所以培养时，最好能进入一次空气， 或在容器中留一部分空气，一来可以保持半好氧状态，二来也便于摇晃均匀。如果最终培养成为了绿色的液体，这时，培养液中的营养也已消耗殆尽了，只是不能作为商品 出售，可以自用（也是光合细菌）。另外，温度高，光照强的条件下，容易得到绿色菌，这是因为此时的条件容易造成水体缺氧， 从而引起绿色菌的生长优势。总之，要得到颜色鲜艳的红色菌，就必须注意以下几个条件，1、注意要保持半好氧培养的条。2、温度光照不要太强。3、出现一点绿色也不要灰心，要及时采取措施，如增加供氧，遮荫降温等， 并坚持培养下去。4、平时注意用灯泡和纸箱的培养方式，不间断地培养一些菌种，因为必竟这种培 养的方式得到的培养液的质量好，菌体稳定。七、光合细菌在水产养殖中的应用技术1、净化水