光合细菌的优化培养和生长动力学
海水培养光合细菌存在的问题及其优化研究
海水培养光合细菌存在的问题及其优化研究摘要 [目的]为光合细菌海水培养技术的大规模应用提供理论依据。
[方法]采用对比试验研究光合细菌在不同培养基中的生长状况,探讨光合细菌在海水培养过程中出现沉降现象的原因,在此基础上对培养基组分进行优化并进行优化培养试验。
[结果]在海水培养光合细菌的过程中,酵母膏、蛋白胨培养基中沉降现象较轻,其余培养基中培养2 d后均出现较严重的沉淀现象,主要是因为培养过程中培养基的pH值逐渐升高,其中的磷酸盐与海水中的Ca2+和Mg2+结合成沉淀,从而使细菌附着在沉淀表面生长所致。
优化后的培养基组分为:乙酸钠3.0 g/L,氯化铵1.0 g/L,磷酸二氢钾0.1 g/L,酵母浸膏0.5 g/L。
[结论]用优化后的培养基培养光合细菌效果理想,培养7d后光合细菌的个数可达3.16@109个/ml。
关键词光合细菌;海水;培养Problem of Photosynthetic Bacteria Culture in Seawater and Optimization of Culture ConditionsAbstract [Objective] The aimwas to provide theoretical basis for the application of culture technology for photosynthetic bacteria in seawater in largescale. [Method] The contrast testwas taken to study the growth status of photosynthetic bacteria in differentmediums and to explore the reason of photo- synthetic bacteria appearing subsidence phenomenon inseawater in cultureprocess. Onthebasisof it, themediumcomponentswereoptimizedandtheop-timized culturewas carried out. [Result] In the process of photosynthetic bacteria culture in seawater, the subsidence phenomenon in yeast extract andpeptone mediumwas slight and that in othermediumswas serious after cultured for2 d.Themainreasonwas that, withthe graduallyrise of pHvalue ofmedium in culture process, the phosphate combined into precipitation with Ca2+andMg2+in seawater, so the bacteria attached to the precipitation to grown.. The optimized mediumwas that sodiumacetate of 3.0 g/L, chloride of 1.0 g/L, potassium dihydrogen phosphate 0.1 g/L, yeast extract 0.5g/L. [Conclusion] The culture effect of photosynthetic bacteriawith optimized mediumwas ideal, and the number of photosynthetic bacteria could reach3.16@109ind/ml after cultured for 7 d.Key words Photosynthetic bacteria; Seawater; Culture光合细菌(Photosynthetic Bacteria,PSB)是一类能在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用有机物作供氧体兼碳源,进行不放氧光合作用的有益细菌,不仅可作为光合作用机理和产氢固氮的研究材料[1-2],且在养殖业、种植业、环境治理和新能源开发利用等领域具有广阔的应用前景[3-8]。
光合细菌
光合细菌（Photosynthetic bacteria，简称PSB）是具有原始光能合成体系的原核生物的总称，它广泛存在于自然界的水田、湖泊、江河、海洋、活性污泥及土壤内，是一类以光作为能源、能在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用自然界中的有机物、硫化物、氨等作为供氢体兼碳源进行光合作用的微生物。
第一节光合细菌的生物学和营养价值一、光合细菌的生物学光合细菌包括产氧光合细菌（蓝细菌）和不产氧光合细菌两大部分，在实际中应用的大部分是不产氧型光合细菌。
不产氧光合细菌包括紫细菌、绿细菌和日光杆菌属、红色杆菌属等总共 27个属 66个种。
不产氧光合细菌是代谢类型复杂、生理功能最为广泛的微生物类群。
各种光合细菌获取能量和利用有机质的能力不同，它们的代谢途径随环境变化可以发生改变。
光合细菌从营养类型看包括光能自养型、光能异养型及兼性营养类型；从呼吸类型看包括好氧、厌氧和兼性厌氧型。
光合细菌是革兰氏阴性菌，在10～45℃范围内均可生长繁殖，最佳温度在30～40℃。
绝大多数光合细菌的最佳pH值范围在7～8.5之间。
钠、钾、钙、钴、镁和铁等是光合细菌生理代谢中的必需元素。
二、光合细菌的营养价值光合细菌的菌体无毒，营养丰富，蛋白质含量高达65%，而且氨基酸组成齐全，含有机体需要的8种必需氨基酸，各种氨基酸的比例也比较合理。
PSB还含有丰富的B族维生素，尤其是B12、叶酸、生物素的含量相当高是啤酒酵母和小球藻的20到60多倍。
PSB 菌体内含有较高浓度的类胡萝素，而且种类繁多，迄今已从光合细菌中分离出80种以上的类胡萝卜素。
除此之外，细胞内还含有碳素储存物质糖原和聚β一羟基丁酸、辅酶Q、抗病毒物质和生长促进因子，具有很高的营养价值。
光合细菌在虾、贝类的幼体培育中应用非常广泛，其一方面能净化水质，改善幼体的环境条件，另一方面作为饵料被幼体摄食（贝类幼体相对虾幼体的蚤状阶段都能直接摄食光合细菌），对促进幼体生长、变态和提高成活率有明显效果。
培养光合细菌最佳配方
培养光合细菌最佳配方培养光合细菌是微生物学领域的一个重要研究方向。
光合细菌是一类能够通过光合作用将光能转化为化学能的微生物。
它们具有广泛的生态和生理功能，能够在湖泊、海洋、土壤等各种环境中生存和繁殖。
在工业和农业领域，光合细菌还被用于生物能源生产、环境修复、生物肥料制备等方面。
1.培养基选择紫气单胞菌属于革兰氏阴性菌，常用的培养基有Ashby培养基、M9培养基和TPY培养基等。
其中，Ashby培养基是一种富含碳源的培养基，适合于紫气单胞菌的培养。
该培养基的配方主要包括蔗糖、酵母提取物、酵母氨基酸、酵母核酸、矿盐等成分。
2.pH调节紫气单胞菌对培养基pH值的敏感度较高，最适生长pH值通常在7.2-7.4之间。
可以使用磷酸盐缓冲液或琼脂的pH指示剂等来调节培养基的pH值。
3.温度和气体条件紫气单胞菌适宜的生长温度为30-37摄氏度。
在培养过程中，需要提供充足的氧气供应，因为光合细菌通过光合作用合成ATP时需要氧气作为电子受体。
4.光照条件光合细菌需要光照才能进行光合作用，因此在培养基设置培养皿时需要考虑提供合适强度和光周期的光源。
常用的光照强度为3000-5000勒克斯，光周期设置为12小时光照和12小时黑暗。
5.营养物质添加紫气单胞菌对有机碳源和氨基酸有较高的需求。
可以添加谷氨酰胺、蛋白胨、蔗糖等有机碳源，以及氨基酸混合液等营养物质。
6.补充无机盐为了满足紫气单胞菌的生长需求，需要向培养基中添加适量的无机盐。
常见添加的无机盐有硫酸镁、氯化钠、磷酸二氢钾等。
7.避光处理光合细菌对光照敏感，因此在取样和繁殖过程中需要避光处理，以防止光照对细菌的影响。
总之，培养光合细菌需要根据具体的细菌种类和研究目的进行合理的培养基配制。
通常，培养基的配方需要考虑细菌的营养需求、pH值、温度、气氛和光照条件等因素。
此外，还需要注意无菌技术的应用，以确保培养过程中的细菌纯度和可重复性。
光合细菌的培养及应用方法
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5～10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：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，10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。
光合细菌培养方法
光合细菌培养方法光合细菌是一类能够利用光合作用进行能量合成的微生物，其在生物学研究和工业应用中具有重要意义。
在进行光合细菌的培养过程中，需要注意一些关键的方法和步骤，以确保培养的成功和细菌的生长。
下面将介绍光合细菌的培养方法，希望能对相关研究人员和实验人员有所帮助。
首先，选择合适的培养基是光合细菌培养的关键。
光合细菌通常需要含有适量光合色素的培养基，以提供光合作用所需的光能。
常用的培养基包括富含有机物质和无机盐的培养基，如ZB培养基、YPS培养基等。
在选择培养基时，需要根据具体的光合细菌种类和研究目的进行选择，以确保培养基的适用性。
其次，光照条件也是影响光合细菌培养的重要因素。
光合细菌需要光能来进行光合作用，因此在培养过程中需要提供适当的光照条件。
一般来说，可以选择适度强度和适当波长的光源，如白炽灯、荧光灯等。
同时，需要注意避免过强的光照，以免对光合细菌产生不利影响。
另外，温度和氧气含量也是影响光合细菌培养的重要因素。
光合细菌通常在适宜的温度和氧气条件下生长，因此在培养过程中需要控制好培养的温度和氧气含量。
一般来说，可以选择适宜的培养温度，如25摄氏度至30摄氏度，并采取适当的通气措施，以提供充足的氧气。
此外，培养容器的选择也是影响光合细菌培养的重要因素。
在进行光合细菌的培养时，可以选择适宜的培养容器，如培养皿、培养瓶等。
同时，需要注意选择透光性好的培养容器，以提供充足的光照条件。
最后，对于不同种类的光合细菌，可能需要采取不同的培养方法和步骤。
在进行光合细菌培养时，需要根据具体的光合细菌种类和研究目的，选择合适的培养方法和步骤，以确保培养的成功和细菌的生长。
总之，光合细菌培养是一个复杂而又重要的过程，需要在培养基、光照条件、温度和氧气含量、培养容器等方面进行精心的选择和控制。
希望通过本文介绍的光合细菌培养方法，能够对相关研究人员和实验人员有所帮助，促进光合细菌研究和应用的发展。
光合细菌培养基配方以及培养方法
光合细菌培养基配方以及培养方法光合细菌是一类能够通过光合作用进行能量合成的细菌。
为了研究光合细菌的生长和代谢，科学家们发展了一种特定的培养基来提供光合细菌所需的营养物质和生长条件。
本文将介绍光合细菌培养基的配方和培养方法。
一、光合细菌培养基配方光合细菌培养基的配方主要根据光合细菌的生理特点和营养需求而设计。
典型的光合细菌培养基配方包括以下成分：1. 碳源：光合细菌通常利用有机物作为碳源进行能量合成。
常用的碳源包括葡萄糖、乳糖、麦芽糖等。
2. 氮源：氮是细菌生长所需的重要元素之一。
光合细菌培养基中的氮源可以是氨基酸、氨态氮、硝酸盐等。
3. 矿物质和微量元素：矿物质和微量元素对光合细菌的生长和代谢起着重要的作用。
常用的矿物质包括钠、钾、钙等，微量元素包括铁、锌、铜等。
4. 维生素：维生素是细菌生长所需的有机物，能够促进细菌生长和代谢。
常用的维生素包括维生素B群、维生素C等。
5. pH调节剂：光合细菌对pH敏感，因此培养基中需要添加适量的pH调节剂，如磷酸盐缓冲液。
二、光合细菌培养方法光合细菌的培养方法主要分为液体培养和固体培养两种。
1. 液体培养法：首先，将光合细菌培养基配制好，经过高温高压灭菌处理。
然后，取一定量的培养基倒入无菌培养瓶中，接种适量的光合细菌菌液。
接种后，将培养瓶放入恒温摇床或恒温培养箱中，在适宜的温度、光照和摇床摇动条件下培养。
培养一段时间后，可通过观察培养液的浑浊度和菌液的光学密度来判断光合细菌的生长情况。
2. 固体培养法：固体培养法主要用于分离和纯化光合细菌。
首先，将光合细菌培养基配制好，加入适量的琼脂（1.5-2%），搅拌均匀。
然后，将培养基倒入无菌培养皿中，待凝固。
接种光合细菌菌液后，将培养皿倒置放置在恒温培养箱中，在适宜的温度和光照条件下培养。
培养一段时间后，可观察到光合细菌在琼脂上生长形成的菌落。
在培养光合细菌时需要注意以下几点：1. 无菌操作：在培养过程中，需要注意无菌操作，避免外源性微生物的污染。
光合细菌的培养及应用技术
光合细菌的培养及应⽤技术光合细菌的培养及应⽤技术1 引⾔光合细菌（photosynthetic bacteria,简称PSB）是⼀群能在厌氧光照或好氧⿊暗条件下利⽤有机物作供氧体兼碳源，进⾏不放氧光合作⽤的细菌，⼴泛分布于⽔⽥、湖沼、江河、海洋、活性污泥和⼟壤中，依据《伯杰细菌鉴定⼿册》（第九版）可分为6 个类群，27 个属。
不产氧光合作⽤的红螺菌⽬分为紫细菌（purple bacteria）、绿细菌（Greenbacteria）和⽇光杆菌属（Heliobacteria）、红⾊杆菌属（Erybrobacter）。
其中紫细菌中包含有红螺菌科（Rhodolspirillaceae）、着⾊菌科（Chromatiaceae）、外硫红螺菌科（Eceothiorhodospiraceae），包含16属49种。
其中在⽣产上有意义的红螺菌科包括红螺菌属、红假单胞菌属和红微菌属[1]。
PSB 均为⾰兰⽒阴性细菌，⼀般为球型、卵形、杆形、弧形、螺旋形、环形、半环形丝形，也可随培养条件和⽣长阶段⽽改变，⼤部分单个存在。
PSB的⼀般菌体组成及营养成分见表1[2].表1 光合细菌菌体的组成与⼩球藻等⽐较Tab. 1 Components comparison betweenphotosynthetic bacteria and ChlorellaP S B 含有较⾼的优良蛋⽩质，粗蛋⽩含量为65.45%，含有17 种氨基酸⽽且消化率较⾼；粗脂肪约7%；可溶性糖类约20%；粗纤维约3%[1]；维⽣素B12 含量是酵母的200 倍、⼩球藻的4 倍[2]，⽣物素含量也⽐较丰富；菌体的脂类成份含有⼤量的叶绿素、类胡萝⼘素和辅酶Q(泛醌),迄今已从PSB中分离出80 种以上的类胡萝⼘素。
叶绿素和类胡萝⼘素对养殖⽣物的健康⽣长，增强对疾病的抵抗⼒有很⼤的益处。
辅酶Q4 是与⽣命活动有重⼤关系的⽣理活性物质，PSB 中的含量特⾼，是酵母的13 倍。
光合细菌培养技术
光合细菌培养技术一、绪言1、生命起源46亿年前地球诞生时是炽热、混沌的，一切元素都呈气体状态，没有生命。
最初的生命是地球温度下降以后，在极其漫长的时间里，由非生命物质经过复杂的化学变化过程，逐步演变而成的。
那时候，地球上火山内部喷发出来的气体中含有甲烷、氨、氢、硫化氢等，在大自然不断产生的宇宙射线、闪电的作用下，合成了氨基酸、核苷酸、单糖等一系列简单的有机小分子物质，它们经过长期积累,相互作用,在适当条件下，就形成了原始的蛋白分子和核酸分子。
又经过漫长时间的演化，38-35亿年前，终于形成了具有原始新陈代谢和能够进行繁殖的原始生命-古细菌。
地球出现原始生命后，又经过几十亿年的进化逐步形成了今天丰富多彩的生物界，大致可分为三大类：植物界、动物界和微生物界。
所谓微生物是指一类个体微小，结构简单，肉眼无法看到的微小生物。
它们有细菌、真菌、放线菌、螺旋体、立克次体、衣原体、支原体、病毒等种类。
广泛存在于空气、海洋和陆地中，繁殖快，分布广，种类多。
十七世纪，显微镜发明家虎克（hoek）首次在水中发现了微小生物-细菌，从此揭开微生物界神秘的面纱。
细菌属于原核生物，没有完整的细胞核，它由细胞壁、细胞膜、细胞质和核区组成，有的还有鞭毛，鞭毛是细菌的运动器官.细胞大小约为1微米-10微米.细菌分三大类：种类最多的杆菌、数目最多的球菌及纤细活泼的螺旋菌。
细胞壁位于菌体的最外层，具有一定的弹性和坚韧性，它对细胞有支持和保护作用。
其化学成份一般为多糖、蛋白质和脂类。
细胞膜是介于细胞壁和细胞质之间一层极薄的膜，成分主要是蛋白质、脂类。
它使细胞能保持相对的稳定性，维持正常的生命活动，具有渗透性，在酶的作用下，能选择性地让一些小分子物质进入或排出，与细菌的新陈代谢密切相关。
细胞质是细胞膜以内的原生质，为透明胶状物。
主要包括基质和细胞器。
核区是不完整的细胞核，是组成核物质集中的区域，是核糖体、脱氧核糖核酸等遗传物质贮存和复制的场所。
微生物生长动力学模型构建与优化
微生物生长动力学模型构建与优化导言微生物在许多领域中都具有重要作用，如食品加工、制药、环境防治等。
在这些应用中，微生物生长动力学模型是一种重要的工具，它可以帮助我们了解微生物的生长规律，预测其生长趋势，优化生产过程并保证产品质量。
本文将介绍微生物生长动力学模型的构建和优化方法。
第一章微生物生长动力学模型的构建微生物生长动力学模型是通过对微生物的生长过程进行建模来描述其生长规律的数学模型。
微生物的生长可以被分为四个阶段：潜伏期、对数生长期、稳定期和死亡期。
在这些阶段中，对数生长期是最重要的，因为它描述了微生物的生长速度。
因此，对数生长期是构建微生物生长动力学模型的重点。
常见的微生物生长动力学模型有Monod模型、Andrews模型和Contois模型等。
其中，Monod模型是最常用的模型之一，其基本假设是微生物的生长速率与底物的浓度成正比。
Andrews模型和Contois模型则是在这个基础上加入了其他因素的影响，如细胞密度和温度等。
对于实际应用中的微生物生长动力学模型，我们需要根据实验数据进行参数估计。
其中，最常用的参数估计方法是最小二乘法和最大似然法。
通过这些方法，我们可以得到一个更加准确的微生物生长动力学模型。
第二章微生物生长动力学模型的优化在实际应用中，微生物生长动力学模型的优化是非常重要的。
通过优化模型，我们可以提高产品产量和质量，并减少生产成本。
以下是常见的微生物生长动力学模型优化方法：1. 底物控制在Monod模型中，微生物的生长速率与底物的浓度成正比。
因此，在一定的底物浓度下，微生物的生长速率将达到最大值。
通过底物的控制，我们可以控制微生物的生长速率，从而实现优化。
2. 营养控制除了底物控制外，营养控制也是微生物生长动力学模型优化的重要方法之一。
在实际应用中，我们可以通过添加特定的营养素来促进微生物的生长。
例如，添加氮源可以促进微生物的生长。
3. pH和温度控制pH和温度对微生物的生长也有很大的影响。
光合细菌在种植业上的应用研究进展
光合细菌在种植业上的应用研究进展光合细菌是一类可以进行光合作用的微生物，它们能够利用光能将二氧化碳转化为有机物质。
在过去的几年里，光合细菌在种植业上的应用研究得到了越来越多的关注。
它们被认为可以在作物生长、土壤改良以及农业废水处理等方面发挥重要作用。
本文将介绍光合细菌在种植业中的应用研究进展，并展望其在未来的应用前景。
光合细菌在种植业上的应用主要包括以下几个方面：促进植物生长、改良土壤、治理农业废水等。
光合细菌通过与植物共生，可以为植物提供有机物质和生长因子，促进植物的生长。
光合细菌在土壤中可以降解有机污染物、减少土壤中的重金属含量，并且能够固定氮气，提高土壤肥力。
光合细菌还可以在农业废水处理中发挥重要作用，通过光合作用将废水中的有机物质转化为有用的生物质和氧气。
近年来，越来越多的研究表明，利用光合细菌可以提高农作物的产量和品质。
一些研究表明，将一些光合细菌引入土壤中，可以促进作物的生长，增加产量。
光合细菌通过光合作用产生的有机物质和氧气能够提高土壤的肥力，改善土壤的物理和化学性质，使得土壤更适合作物的生长。
光合细菌还可以提高作物的抗逆性，使其更能够适应环境的变化，减少病虫害的发生。
光合细菌在农业废水处理中也显示出了巨大的潜力。
农业生产过程中产生的废水中含有大量的有机物质和营养物质，如果直接排放到水体中会污染环境。
利用光合细菌处理农业废水可以将有害物质转化为有用的生物质和氧气，净化水质，减少环境污染。
目前已经有一些研究表明，将光合细菌应用于农业废水处理中可以取得良好的效果。
光合细菌在种植业上的应用研究有着巨大的潜力，但也面临着一些挑战。
目前对光合细菌的了解还不够充分，很多光合细菌的生理特性和代谢途径等方面还需要进一步的研究。
光合细菌在实际应用中的稳定性和生存能力也是一个问题，如何将光合细菌稳定地引入土壤中，确保其与植物共生并发挥作用，还需要进一步研究和改进。
光合细菌在工业化生产和应用中还存在一定的技术难题，如何大规模培养和利用光合细菌，需要研究者们共同努力。
光合细菌的培养方法
光合细菌是兼性厌氧的，不同的光合细菌用的培养基不一样我现在就在做关于光合细菌的问题，这几中细菌都是常见的细菌，培养基在许多微生物上后面都有，光合细菌的富集培养基是：NH4Cl 0.1g NaHCO3 0.1g KH2PO4 0.02g CH3COONa 0.1-0.5g MgSO4.7HO2 0.02gNaCl0.05-0.2g 三生长因子１ml微量元素溶液１ml蒸馏水９７mlＰＨ７.０生长培养基加氮源（谷氨酸钠）和碳源（乙酸．丙酸．丁酸盐等）及可．其他菌的分离只要选择不同的培养基就可以选择分离啊光合细菌富集纯化详见网易网盘光合细菌培养基配方氯化氨1克，磷酸氢二钾0.5克，氯化镁0.2克，氯化钠2克，酵母膏0.1克，水900毫升。
各成份溶解后15磅灭菌20分钟，然后无菌的加入过滤的碳酸氢钠5. 0克/50毫升水；50毫升过滤的乙醇。
用过滤的0.1N磷酸调PH=7. 0即可。
响应面设计法优化光合细菌培养基配方。
培养基成分中醋酸钠和蛋白胨对于光合细菌的生长影响最为显著，最优培养基配方为：醋酸钠1．145g／L、蛋白胨0．055g／L、碳酸氢钠0．6g／L、硫代硫酸钠0．4g／L、氯化钠0．3g／L、硫酸镁0．1g／L、磷酸二氢钾0．0 5g／L。
在此条件下，光合细菌生长最为良好，经过5d培养以后，培养液OD600可以达到0．5以上光合细菌(含生产工艺)优良的光合细菌菌种的外观质量是啥样？一般优良的光合细菌菌种和产品的外观质量有以下几点：1、外观上看比较均匀，基本无上下分层。
相反，市场上有许多光合细菌是上下分层的，包括我中心初期的产品也是这样，上层比较清淡，下层则比较深厚，上层颜色浅，下层颜色深，最底层可能还会有一层黑黑的沉淀。
而优秀的光合细菌菌种和产品，上下都是比较均匀的，没有较明显的分层，颜色比较均匀，外观看起来也悦目。
（当然，除了培养基溶解时，会与硬水中的重金属离子反应产生的絮装沉淀除外）这种上下无分层，颜色均匀，不是靠加悬浮剂，或增稠剂而造成的，而是自然培养出来的，不加任何修饰而成的。
光合细菌的光合作用机制和应用
光合细菌的光合作用机制和应用光合细菌是一类可以依靠光能进行生存和繁殖的微生物，它们能够吸收太阳能并利用其进行光合作用，同时产生为人们所使用的能量和氧气。
因此，光合细菌在生态学、能源和环境等方面具有重要意义。
光合作用机制光合细菌能够利用太阳能和碳源进行光合作用。
在太阳能的照射下，光合细菌可以通过光系统（光合反应）吸收光子并转化为电子和正孔。
电子和正孔在内膜区域中进行电传导并与不同系统中的载体分离，最终来到反应中心，在那里将碳源与电子进行熟化作用，产生有机物和氧气。
整个光合作用分为两步：光反应和碳固定。
在光反应中，太阳能被光系统吸收，产生ATP电位和NADPH电位。
这两个电位提供了碳固定所需的电力，它们在碳固定途径中被使用。
碳固定是通过RuBP羧化途径完成的，也就是说，CO2气体会在叶绿素下被加成三碳物质RuBP，在求化作用下产生6碳物质化合物，并形成供植物使用的有机分子。
因此光合细菌需要CO2气体、水和阳光才能完成光合作用。
应用光合细菌不仅对生态系统和环境有重要作用，它们还可以被应用于许多生物技术领域。
下面列举了它们的一些应用：1. 处理废水光合细菌可以在光照条件下使用污染源作为它们的碳源进行生长和繁殖。
这使得它们成为处理废水的一种可能方法，尤其是能量密集型污染物。
目前，许多研究人员正在研究如何改进这种方法以提高其功效并减少生产成本。
2. 生产生物燃料在冲洗小球藻中的一种光合细菌生长条件下，它们可以大量合成氢气，这是汽车和其他燃料操作的一种很好的选择。
这些微生物生长在光照明亮的条件下，并延长了其生命周期以增加生产产量。
3. 发电为了转化光能成为电能，光合细菌需要与其他微生物形成联合微生物体系。
比如在陆地上，厌氧条件促进这种细菌形成产气菌膜，并通过介质中氢离子的流动来产生电能。
这种电能产生方式可以被用于简易的发电场合，比如电池、电池板、电磁电筒以及手摇发电机等。
4. 食品和营养补充剂光合细菌中的一些菌群，比如螺旋菌属（Spirulina）和紫菜科（Rhodophyta）可以生长并浓缩蛋白质和维生素含量。
光合细菌的培养操作教程实用接地气版(附配方)
光合细菌培养操作教程（附最新升级配方）他山之石，可以攻玉，汇集各地自配菌自制肥鱼友，总结交流经验，提高技术，以理论为依据，注重实践、接地气的数据和案例，欢迎加入实战调水肥水养殖群3再三强调、第一次扩种培养，请尽量遵守操作流程，室内灯泡光照，40瓦钨丝灯（老灯泡）、现在的温度，万万不可太阳直接暴晒，特别是2到20公斤的透明瓶培养，一定要搭遮阳网，而且网子和培养物之间至少1米的空隙、室内灯泡扩种成功以后，转入阳光培养，目前看来我试过的最理想的方案就是，搭建40公分深简易池子，如果是水泥池更好，如果是直接的砖头码的池子，铺油布，然后用透明的尼龙筒膜。
然后注水把尼龙筒膜浸泡完全，可以降温，上面再加遮阳网就很完美过夏天高温季节了、第一次培养的水源最好用池塘水和自来水经过煮沸冷却以后使用，等第一次的菌种培养成熟以后，第二次菌种数量比较多了，再做几个不同水源的直接培养，哪种水源最适合最终就确定用哪种水源关于菌种1.菌种的添加比例，第一次是百分之二十比例，也就是1：4的比例，因为第一次菌种经过长途黑暗运输，以及开始适应当地水源，所以需要按较大比例添加，当在当地培养几个世代以后，菌种比例可以适当减少，菌种和水的比例可以是1比10甚至是1比202.菌种的适应性，第一次扩大培养，由于菌种对当地水源有一个适应过程，所以第一次培养的成熟时间可能会有所延长，有可能需要天左右，当适应以后，条件适应情况下则只需要到天，当然这个因菌种种源不同有所差异的，我指的是我的菌种，其他菌种大家可以自己测试和总结。
3.菌种收到以后，由于菌种不可能大量发货，而且也没有必要大量发货，所以量一般都不是很多，所以为了百分百成功，必须精细化操作，首先给菌种采用40瓦白炽灯光照1小时左右然后再接种扩培，扩培也采用室内光照的方式培养，用40到60瓦的白炽灯最好，用2升左右的饮料瓶最理想，等自己的种群数量扩大以后，保种量在20公斤以上的时候，就可以规模化的用尼龙袋，和大透明塑料瓶室外用太阳晒。
光合细菌的培养方法
光合细菌的培养方法光合细菌是一类具有光合作用能力的微生物。
过去，人们几乎不知道它的存在，直到本世纪30年代才发现它。
如今人们已揭示了它的许多奥秘，异军突起般地进入各个生产领域，为人类造福。
厌氧生物的“遗孤” 光合细菌在一切地球生物中，是够得上被称为“老资格”的。
距今25亿年前，那时地球大气层里还没有氧气的踪迹，只有水蒸气、二氧化碳、一氧化碳、甲烷、硫化氢和惰性气体等。
但是，在生命的摇篮——海洋里，已孕育着许多原性生命体，它们各有自己的生活方式：有的吃氨，有的吃硫化氢，有的吃甲烷……后来，地球上的氧气慢慢多起来了，许多不习惯于新环境的微生物，逐渐被淘汰，也有些厌氧细菌钻到地底下，将自己隐蔽起来。
光合细菌就是20亿年前厌氧微生物的“遗孤”。
光合细菌的特点一是它至今仍保持20亿年前的讨厌氧气的“性格”，平时它们深居地底、湖底、江河底和海底的污泥中，据分析每克污泥里含有105个光合细菌；二是光合细菌也能像植物那样，利用太阳光来制造养料，但是它们在光合作用过程中，不像绿色植物那样会放出氧气。
目前已发现的光合细菌不下数十种之多，但无论哪一种，迄今都还保留着20亿年前的习性，证明它们都是厌氧微生物的“遗孤”。
光合细菌的特殊本领任何一种光合细菌，都有一个光合器官。
它能分泌出跟叶绿素相同功能的物质，这些物质光合作用的效力，比叶绿素更高，能很快地把光能变成化学能。
例如有一种红色无硫细菌，它的光合器官能分泌出红色胡萝卜素，而且能利用紫外光、红外光等绿色植物所不能利用的光波。
所以，我们说光合细菌有高超的光合作用的本领。
光合细菌另一个本领，是在不同情况下，可以把一些废物如硫化氢、甲烷、脂肪酸、二氧化碳等，当作自己的食物，再通过体内分解、合成作用，制成对人类有用的东西。
有一种红色无硝菌，它在污泥中专吃废物，经过体内分解作用，能使体内含粗蛋白65.45％、脂肪7.18％、可溶性糖20.31％、纤维2.78％，还含有大量的维生素等对人类有价值的物质。
光合细菌扩培方法
光合细菌扩培方法简介光合细菌是一类能够通过光合作用合成有机物质的微生物。
它们具有特殊的光合色素，可以利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气。
光合细菌在生态系统中起着重要的作用，也被广泛应用于工业生产和环境保护等领域。
本文将介绍光合细菌的扩培方法，帮助读者了解如何有效地培养和研究这些微生物。
培养基选择选择适当的培养基是成功扩培光合细菌的关键。
常用的培养基包括富含碳源、氮源、矿物质和其他必需营养物质的液体或固体培养基。
针对不同种类的光合细菌，可以根据其特殊需求进行调整。
常见的液体培养基包括：液体琼脂糖培养基、液体LB培养基等。
固体培养基常使用琼脂糖固化剂制备，例如琼脂糖琼脂糖平板。
此外，还可以添加适量的胶体硅胶或其他吸附剂，用于调节培养基的粘度和透明度。
培养条件调控光合细菌对环境条件的要求较高，因此在扩培过程中需要注意调控培养条件。
以下是常见的培养条件调控方法：1.光照条件：光合细菌对不同波长和强度的光照有不同的需求。
一般情况下，使用白炽灯或荧光灯作为光源，控制光照强度为1500-2000勒克斯。
2.温度控制：不同种类的光合细菌对温度有不同的适应范围。
一般而言，常温下（25-30摄氏度）能够满足大多数种类的生长需求。
3.pH值调节：不同种类的光合细菌对酸碱度有不同的耐受范围。
通常情况下，将培养基pH值调节到7左右可以满足大多数种类的生长需求。
4.气体供应：部分光合细菌对氧气的需求较低，可以在培养过程中使用氮气替代空气，以减少氧气对其生长的抑制作用。
培养方法步骤以下是光合细菌的扩培方法的基本步骤：1.准备培养基：根据所研究的光合细菌种类选择适当的培养基，并按照说明书或标准操作程序制备。
确保培养基无菌。
2.接种：从已有的纯培养物中取一小部分，通过无菌技术将其接种到新鲜培养基中。
可以选择液体培养或固体培养，视具体实验要求而定。
3.培养条件调控：根据前述内容调控好培养条件，包括温度、pH值、光照强度和气体供应等。
光合细菌培养方法
光合细菌培养方法光合细菌是一类能够进行光合作用的细菌。
下面是关于光合细菌培养的10个方法及其详细描述。
1. 静止培养法：将光合细菌接种在含有适当培养基的培养皿中，并将其暴露在适当光照条件下，然后静止培养。
这种方法适用于使用较为简单的培养基和小规模的培养试验。
2. 摇床培养法：将培养皿放置在摇床上，以保持细菌培养液的充分通气与光照条件。
摇床培养法可以提高光合细菌培养效果，并使培养液均匀分布。
4. 灌溉培养法：利用注射器或带有喷雾装置的容器进行培养，通过灌溉或喷雾将含有培养基和光合细菌的溶液均匀地滴入培养皿中。
这样可以保持培养液的充分通气和光照条件，促进光合细菌的生长和繁殖。
5. 连续培养法：将培养基和光合细菌通过连续进出口方式流动，保持培养液的恒定环境。
这种方法可以控制培养条件，使光合细菌保持在一个稳定的生长状态，适用于长期大规模培养。
6. 二氧化碳供应法：光合细菌需要二氧化碳来进行光合作用，因此在培养过程中添加适量的二氧化碳可以提高光合细菌的生长效率。
可以通过加入含有二氧化碳的气体或添加碳酸氢钠等化学物质来供应二氧化碳。
7. 温度控制法：光合细菌对温度比较敏感，通常在合适的温度下可以促进其生长和代谢活动。
在培养过程中需要控制培养温度，保持在适宜的范围内，以获得最佳培养效果。
8. 标准化培养基：不同类型的光合细菌对培养基的要求不同。
为了获得较好的培养效果，可以使用经过精确配方和标准化处理的培养基，以提供光合细菌所需的所有必要营养物质。
9. 适应培养法：有些光合细菌对培养条件较为敏感，可能需要在其自然生境中进行适应培养。
适应培养法包括分离纯化光合细菌、逐渐调整其生长条件等步骤，以逐步适应到目标培养条件。
10. 化学预处理培养法：通过在培养基中添加化学预处理剂，如胰蛋白酶、十六烷基三甲基溴化铵等，可以提高光合细菌的培养效率和生产力。
这些预处理剂可以降低光合细菌的聚集现象，使细菌更易于生长和产生所需的代谢产物。
光合细菌生产配方的优化研究
光合细菌生产配方的优化研究[摘要] 本试验选取了 4 种常用的光合细菌培养基, 通过筛选, 得出计数培养基为最佳。
再对计数培养基进行优化, 得到最佳生产配方为: 碳酸钠 2.0 g, 乙酸钠 3.0 g, 酵母膏 2.0 g, 磷酸二氢钾 0.5 g, Fe- EDTA 0.005 g, 氯化铵1.0g, 食盐 1.0 g, 六水氯化镁 0.2 g, pH 7.6, 蒸馏水 1000 mL; 该配方生产的活菌数可达 12.5 亿个/mL。
同时, 光合细菌生长阶段活菌数与 OD 值的拟合直线方程为 y=4.2255x- 0.6155(R2=0.9532), 为生产上对光合细菌活菌数的检测提供了一种简单快捷的方法。
[关键词] 光合细菌; 培养基; 优化[Abstract] This study optimized the counting medium from 4 photosynthetic bacteria.The best formula of countingmedium for the production were: sodium carbonate 2.0 g, sodium acetate 3.0 g, yeast extract 2.0 g, potassium dihydrogenphosphate 0.5 g, Fe- EDTA 0.005 g, ammonium chloride 1.0 g, salt 1.0 g, six water magnesium chloride 0.2 g, pH 7.6, dis-tilled water 1000 mL and when the formula was used in the production, viable bacteria counts reached 1.25 billion permilliliter.At the same time, analysis the relationship between photosynthetic bacteria growth phase with viable bacteriacounts and OD value, fitting a linear equation y=4.2255x- 0.6155(R2=0.9532), to offer a simple method for the detecting ofthe number of viable in the production of photosynthetic bacteria.[Key words] photosynthetic bacteria; culture medium; optimization光合细菌(PSB) 在自然环境下具有固氮、脱氮、固碳、硫化物氧化等多种功能 ( 吴海燕等,2005), 具有广阔的应用前景。
光合细菌规模生产工艺研究
光合细菌规模生产工艺研究一、引言光合细菌是一类能够利用光能进行生长的微生物，其应用广泛，包括废水处理、生物燃料生产、饲料添加剂等多个领域。
随着对光合细菌的深入研究，其规模生产工艺也受到了越来越多的关注。
本文将对光合细菌规模生产工艺进行详细探讨，包括菌种选择与培育、培养基配方优化、培养条件控制、细胞生长动力学研究、产物提取与纯化、产品质量与标准、工艺放大与优化、成本控制与效益分析、环境保护与安全评价等方面。
二、菌种选择与培育在进行光合细菌规模生产时，选择适合工业生产的菌种是首要任务。
需要考虑菌种的生长速率、光能利用率、产物合成能力等因素。
同时，为保证菌种的稳定性，需要进行严格的菌种筛选和保存。
在培育过程中，可以采用连续培养、固定化培养等方法，以提高菌种的生长和产物合成能力。
三、培养基配方优化培养基是光合细菌生长和产物合成的物质基础，优化培养基配方是提高光合细菌生产效率的重要手段。
根据不同菌种和生产需求，可以选择不同的碳源、氮源、无机盐等成分，并进行配比优化。
此外，还可以添加一些促进剂或诱导剂，以进一步提高产物合成效率。
四、培养条件控制光合细菌的生长和产物合成受多种环境因素影响，如光照强度、温度、pH 值等。
因此，在规模生产过程中，需要对这些条件进行精确控制，以保证最佳的生产效果。
此外，还需注意防止杂菌污染，保持生产环境的清洁卫生。
五、细胞生长动力学研究细胞生长动力学是研究细胞生长速率与环境因素之间关系的学科。
通过对光合细菌细胞生长动力学的深入研究，可以更好地了解其生长规律，为规模生产提供理论依据。
同时，通过动力学模型的建立，可以对生产过程进行预测和控制，提高生产效率。
六、产物提取与纯化光合细菌的产物包括色素、多糖、脂肪酸等物质，这些产物具有不同的理化性质和提取纯化方法。
在规模生产中，选择合适的提取纯化方法对提高产品质量和降低生产成本至关重要。
常见的提取纯化方法包括离心分离、过滤、萃取等。
此外，还可以采用膜分离、色谱分离等技术进行深入纯化，以满足不同产品的质量要求。
光合细菌培养条件的优化及施用于生菜上的效果
光合细菌 sbg11 培养条件的优化及施用于生菜上的效果摘要：sbg11 是从华南农业大学水田土壤中经过富集培养和分离筛选得到的光合细菌菌株。
对光合细菌菌株 sbg11 的培养条件进行优化，并对盆栽生菜的施用效果进行测定。
结果表明，光合细菌 sbg11 发酵时的最佳碳源和最佳氮源分别为乙酸钠和黄豆粉，初始发酵 pH 值为 7.0，温度为30℃，最佳接种量为 10%。
光合细菌 sbg11 能显著提高生菜中氮、磷、钾、Vc、叶绿素的含量以及硝酸还原酶活性，对生菜产量和可溶性糖含量影响不大。
关键词：光合细菌；培养条件；优化；生菜Optimization of Photosynthetic bacterium sbg11 culture conditions and its effect on lettuceAbstract: Photosynthetic bacteria sbg11 was isolated from the paddy soil of South China Agricultural University through enrichmentculture, isolation and screening. The experiment optimized culture conditions and determined application effect of sbg11 on lettue. Theresults showed that sodium acetate and soybean meal were the best source. The initial fermentation conditions were pH 7.0, temperature of30℃ and inoculum of 10%. Photoautotrophic bacteria sbg11 could improve the content of N, P, K, Vc and the activity of Nitrate reductaseof lettuce, while had only slight effect on yield and sugar content.Key words: Photoautotrophic bacteria; culture conditions; optimization; lettuce 光合细菌（Photosynthetic bacteria，PSB）是地球上出现最早、自然界中普遍存在、具有原始光能合成体系的原核生物[1]，广泛存在于自然界的水田、湖泊、江河、海洋、活性污泥及土壤中[2]。
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光合细菌的优化培养和生长动力学摘要:对光合细菌(PSB)培养的最适温度、光照、pH、溶解氧等条件进行了较系统的研究.通过正交试验,得出PSB生长的最适条件为光照度3000 lx、微好氧、30℃、pH 7.0.在此基础上,建立了PSB在模拟味精废水条件下以乙酸钠为底物的生长动力学模型,其参数为:饱和常数Ks=0.20-0.24 g·L-1,最大比生长速率Lmax=0.038-0.044 h-1,试验表明该模型能够较好地描述PSB的生长情况.关键词:光合细菌;正交试验;优化培养;动力学模型Optimal cultivation and growth kinetics of photosynthetic bacteriaAbstract: This paper gives a detail study on the optimal growth conditions of temperature, illumination, pH and dissolvedoxygen for photosynthetic bacteria. With the orthogonal experiment, the optimal culture conditions for the growth ofphotosynthetic bacteria were determined: illumination intensity 3000 lx, faintly aerobic, 30℃, pH 7.0. Under the optimalcultivation and the simulated monosodium-glutmate wastewater conditions, a kinetics model on the growth of photosyntheticbacteria in the substrate of CH3COONa was set up. The parameters in the model are as follows: the saturation constantKs0.20-0.24 g·L-1and the maximum specific growth rateLmax0.038-0.044 h-1. The experiment results showed that this modelcould describe the growth data of PSB very well.Key words: photosynthetic bacteria; orthogonal experiment; optimal cultivation; kinetics model光合细菌(photosynthetic bacteria,简称PSB)是自然界中广泛存在,比较古老的细菌类群,是一大类能进行光合作用的原核生物的总称[1].近年来,随着人们对PSB形态、结构、生理生化以及生态等特性研究和认识的不断深入,发现PSB,特别是其中的红螺菌科能利用多种硫化物或有机物作为其光合作用的供氢体和碳源,在厌氧光照、好氧光照、甚至好氧黑暗环境中都能很好地增殖,且能耐受很高盐度和浓度的有机物,具有很强的分解、去除有机物的能力,显示其在高浓度、高盐度有机废水处理中的独特优势和广阔应用前景,成为废水处理技术研究的一个新方向[2].同时,因其菌体富含蛋白质和胡萝卜素,可作为单细胞蛋白应用于种植业、养畜业和渔业以及作为各种食用色素[3-5].PSB的上述特点,吸引着人们对其进行发掘、研究和商品化生产.研究PSB的优化培养条件和生长动力学,对其规模化生产和资源化开发利用以及应用于废水处理的光合生物反应系统的设计具有重要意义.1 材料与方法1.1 菌种来源菌种为本课题组从海水、污泥、池塘水、厌氧生物反应器中分离获得并培养保存的PSB.其颜色深红,有微量红色沉淀,D(660 nm)>1.8,活菌数超过1×1010个·mL-1,菌液pH为8.6,经鉴定为荚膜红假单胞福建农林大学学报(自然科学版)第32卷第4期Journal of Fujian Agriculture and Forestry University (Natural Science Edition) 2003年12月菌(Rhodopseudomonas capsulata).1.2 培养基优化培养试验采用RCVBN扩大培养基[6].其组成为:3.0 g CH3COONa、1.0 g (NH4)2SO4、0.2 gMgSO4、1.0 g NaCl、0.3 g KH2PO4、0.5 g K2HPO4、0.05 g CaCl2、0.1 g酵母膏、1 mL 微量元素、1000 mL蒸馏水.生长动力学试验中以CH3COONa为生长限制性底物,考虑到PSB处理味精废水时所处的环境,培养基的SO2-4质量浓度控制在2%-3%,pH控制在4.5-6.0,其他组分的含量根据CH3COONa底物的含量按比例调整.微量元素溶液为改良的Imhoff和Truper生长因子溶液.其组成为:2 g EDTA-2Na、0.2 g FeSO4·7H2O、0.1 g MnCl2·4H2O、0.1 g H3BO3、0.1 g CoCl2·6H2O、0.1 g ZnCl2、0.02 g Na2MoO4·2H2O、0.02 mgNiCl2·6H2O、0.01 g CuCl2·2H2O、1000 mL蒸馏水.1.3 培养方法在8个CSTR光合培养器中进行分批培养,培养器体积为50 L.培养器光照根据强度不同的需要分别由3只25、40、60、100 W白炽灯泡组合提供.培养器的底部设有穿孔曝气管,根据溶解氧含量间歇开启.培养器内设有温控器,并配以人工搅拌.1.4 测定方法菌体干重:离心后采用恒重法测定;菌体浊度采用VIS-7220型分光光度计测D(660 nm);pH采用瑞士Delta 320型酸度计测定;溶解氧采用美国YSI-58溶解氧测定仪测定;光照由LGC4-2A光照计测定;底物质量浓度采用重铬酸钾法测定.表1 正交试验因素水平设计Table 1 Factors and levels of the orthogonal experiment水平因素光照度/lx溶解氧mg·L-1H/℃pH1 0 >1 25 92 1500 0.5-1.0 30 73 3000 0-0.5 35 5表2 PSB生长情况的正交试验结果及分析Table 2 Results and analysis of the orthogonal experiment on the growth of PSB 试验号因素光照度/lx溶解氧mg·L-1H/℃pHD(660 nm)1 1 1 1 1 0.4772 1 2 2 2 0.8163 1 3 3 3 0.6224 2 1 2 3 0.9135 2 2 3 1 1.1726 2 3 1 2 1.1287 3 1 3 2 1.5978 3 2 1 3 2.0449 3 3 2 1 2.152K11.915 2.987 3.649 3.801K23.213 4.032 3.881 3.541K35.793 3.902 3.391 3.579R3.878 1.045 0.490 0.2602 结果与分析2.1 培养条件的优化根据本课题组先前的单因素试验结果[7],综合对PSB生长影响较大的4个因素即光照度、溶解氧、pH、温度进行正交试验[8],每个因素选取3个水平,选用L9(34)正交表对各因素的试验条件进行优化,具体设计见表1.每次试验中菌液的接种量均为5 L,即10%,起始D(660 nm)为0.477,培养66 h后测D(660 nm),重复试验1次,结果见表2.表2表明,各因素对PSB生长影响的主次关系为:光照、溶解氧、温度、pH.用直观法即可确定PSB的优化培养条件为:3、2、2、2,即强光照、微好氧、30℃、pH 7.0.515第4期熊万永等:光合细菌的优化培养和生长动力学2.2 PSB生长动力学模型的建立2.2.1 PSB的分批培养结果根据上述优化培养的结果,采用最适培养条件,即光照度3000 lx、溶解氧0.5 mg·L-1左右、30℃、pH 7.0条件下研究PSB生长动力学.在4个相同的PSB培养器中,接种量相同(均为10%),起始底物质量浓度不同的情况下,研究PSB的生长速率和底物的消耗速率.另外,大量的试验结果表明,PSB的延滞期为6 h,约66 h后进入衰亡期.因此,本试验采用开始6 h后每隔12 h分别测定各培养器中底物的质量浓度以及PSB菌体干重值,结果见表3.表3 不同时间测得各培养器中底物质量浓度和菌体干重值Table 3 Mass concentration of substrate and dry weight of bacteria at different time t/h培养器1Q(底物)mg·L-1菌体干重mg·L-1培养器2Q(底物)mg·L-1菌体干重mg·L-1培养器3Q(底物)mg·L-1菌体干重mg·L-1培养器4Q(底物)mg·L-1菌体干重mg·L-10 520 1.7 1436 1.7 3075 1.8 6020 1.86 508 1.7 1420 1.7 3065 1.9 6000 2.018 490 3.2 1394 3.8 3029 4.6 5950 5.530 456 6.0 1336 8.4 2940 11.0 5810 15.042 395 11.0 1210 18.0 2730 27.5 5430 42.054 296 19.0 943 39.0 2220 66.0 4388 115.066 160 30.0 433 80.0 1065 154.0 1664 305.078 145 31.5 406 81.7 872 166.0 1320 322.02.2.2 PSB生长动力学模型中参数的估计假设PSB的生长速率只受单一底物CH3COONa含量的影响,同时不考虑生成产物对PSB的抑制作用,可用Monod方程[9]作为PSB指数生长期和平衡期的生长动力学模型,即PSB的比生长速率L与限制性底物质量浓度间的关系可用下式表示:L=LmaxSKS+S(1)dXdt=LX(2)-dSdt=1YX/SdXdt(3)式中:L为PSB的比增长速率/h-1;Lmax为最大比增长速率/h-1;S为限制性底物的质量浓度/(g·L-1);KS为PSB以CH3COONa为底物的饱和常数/(g·L-1);dXdt为PSB的生长速率/(g·L-1·h-1);-dSdt为底物的消耗速率/(g·L-1·h-1);YX/S为PSB的得率系数/(g·g-1).根据表3的结果,用龙格库塔法求解微分方程组,以试验值与模型估计值总偏差之和最小为目标函数,在C++程序下对4个培养器的试表4 模拟值与试验值比较结果Table 4 Comparison of simulation and experimentt/h预测值Q(底物)mg·L-1菌体干重mg·L-1试验值Q(底物)mg·L-1菌体干重mg·L-10 4022 1.9 4022 1.96 4015 2.0 4015 2.018 3976 5.0 3982 5.130 3880 12.3 3864 13.442 3642 30.4 3606 33.054 3060 74.6 2892 78.666 1685 179.1 1488 193.078 1210 206.0验结果估计的参数值分别为:Lmax=0.038、0.038、0.040、0.0440 h-1,KS=0.22、0.20、0.23、0.24 g·L-1,YX/S=0.082、0.080、0.076、0.070 g·g-1,目标函数值分别为0.000208、0.001300、0.000900、0.000250.2.3 模拟值与试验值的比较起始底物质量浓度为4022 mg·L-1在上述条件下培养,不同时间测得的剩余底物质量浓度和菌体干重,用上述模型对试验结果进行预测,结果见表4.模拟值与试验值比较的相对误差小于5%.表明模516福建农林大学学报(自然科学版)第32卷型能较好地描述强光照、微氧条件下以CH3COONa 为底物时PSB的生长规律.3 结论(1)温度、光照度、pH和溶解氧等因素会影响PSB的生长,其中光照的强弱影响最大,溶解氧影响次之,pH影响最小.试验得出PSB生长的适宜条件为:强光照、微好氧、温度30℃、pH 7.0. (2)强光照、微好氧条件下,PSB生长动力学模型可用Monod方程来模拟,试验测得模型中饱和常数KS=0.20-0.24 g·L-1,最大比生长速率Lmax=0.038-0.044 h-1.模型能够较好地描述PSB的生长情况.参考文献:[1]史家梁,翁稣颖,徐亚同,等.光合细菌在废水处理中的应用及菌体的综合利用[J].微生物学通报,1981,4(8):186-188.[2]俞吉安,李宝,张承康.应用光合细菌处理高浓度有机废水的新技术[J].环境科学,1987,8(3):47-52.[3]吴小平,郑耀通,曹榕彬,等.大豆田间施用光合细菌的效果[J].福建农林大学学报(自然科学版),2003,32(1):117-119.[4]吴小平.光合细菌在烟草上的应用[J].福建农业大学学报,1999,28(4):471-473.[5]郑耀通,胡开辉,高树芳,等.高效净化水产养殖水域紫色非硫光合细菌的分离和筛选[J].福建农业大学学报,1998,27(3):257-260.[6]朱章玉,俞吉安,林志新,等.光合细菌的研究及其应用[M].上海:上海交通大学出版社,1991.15-21.[7]邱宏端,郭养浩,吴陵.光合细菌的分离与生长特性初探[J].福州大学学报(自然科学版),1999,27(2):116-120.[8]栾军.现代试验设计优化方法[M].上海:上海交通大学出版社,1995.54-58.[9]戚以政,汪叔雄.反应动力学与反应器(第2版)[M].北京:化学工业出版社,1999.130-137. (责任编辑:施晓棠)517第4期熊万永等:光合细菌的优化培养和生长动力学。