光合细菌混合培养条件的优化

光合细菌混合培养条件的优化

摘要: 对沼泽红假单胞菌( Rhodopseudomonas palustris，PL1) 和球形红假单胞菌( Rhodopseuelonmnas spheroids，PL2) 混合培养条件进行了优化研究。结果表明，混合培养的最适接种量为 6%，最适初始 pH 为 7. 5，低氧气浓度，180 r/min 振荡 10min / d。

关键词: 光合细菌混合培养培养条件优化

Optimization of Cultural Conditions for Mixed Photosynthetic Bacteria

Abstract: Optimized cultural conditions of mixed photosynthetic bacteria ( Rhodopseudomonas palustris PL1，Rhodopseuelonmnas

spheroids PL2) were evaluated. The results show that the optical cultural conditions mixed phothsynthetic bacteria include pH 7. 5，in-

ocula 6% ，low oxygen concentration and vibration at 180 r / min for 10 min each day.

Key words: Photosynthetic bacterium Mixed culture Optimized cultural conditions

近年来，对光合细菌( photosynthetic bacteria，PSB)

的应用研究获得了很大的进展，研究结果均表明，光

合细菌在种植、养殖、新能源开发利用、医药以及环

境治理方面具有十分广阔的前景

［1］

。然而，光合细

菌纯培养物在应用过程中的作用效率却大大低于实

验室，主要是由于其在环境中适应性较低

［2］

，因此，

许多研究者试图通过微生物的混合培养制备的菌

剂，以提高其环境适应性。如柄杆菌( Caulobacter)

与蓝细菌( Cyanobacteria) 混合培养，不仅可提高蓝

细菌生物量，而且促进色素合成和积累，提高乙炔还

原活力

［2］

; 丁酸梭菌( Clostridium butylicm) 、产气肠

杆菌( Enterobacter aerogenes) 和类红球菌( Rhobacter

sphaerbdies) 共同培养，以甜土豆淀粉残留物为培养

基，可大大提高产氢量

［3］

; 而对于光合细菌的混合

培养方面则尚无系统研究。本文报道沼泽红假单胞

菌和球形红假单胞菌为混合培养条件优化研究，旨

在为光合细菌菌剂生产提供理论依据。

1 材料与方法

1. 1 菌株

光合细菌菌株: 沼泽红假单胞菌 PL1 ( Rhodop-

seudomonas palustris PL1 ) 和球形红假单胞菌 PL2

( Rhodopseuelonmnas spheroids PL2) ，保存于湖南省

植物保护研究所。

1. 2 培养基

光合细菌基础培养基: CH

3

COONa 3. 0 g，NaCl

1. 0 g，( NH

4

)

2

SO

4

0. 3 g，MgSO

4

0. 2 g，KH

2

PO

4

0. 5

g，K

2

HPO

4

0. 3 g，CaCl

2

0. 05 g，酵母膏 0. 1 g，MnSO

4

0. 0025 g，FeSO

4

0. 005 g，蛋白胨 0. 01 g，谷氨酸

0. 0002 g，蒸馏水 1 L，pH 值 7. 5，121℃ 蒸汽灭菌 30

min。每升光合细菌基础培养基中加入 0. 15% ( W /2010 年第 6 期张国民等: 光合细菌混合培养条件的优化V) 琼脂即为固体光合细菌基础培养基。

1. 3 光合细菌混合接种液准备

将实验室保存的沼泽红假单胞菌和球形红假单

胞菌活化培养，分别稀释平板计数，然后，将沼泽红

假单胞菌和球形红假单胞菌按菌落数1∶ 1 进行混

合，即为光合细菌混合接种液。

1. 4 培养条件优化

将光合细菌混合接种液接种于 450 mL 光合细

菌基础培养基的盐水瓶，光照培养; 进行接种量

( 2% －10%) 、培养基初始 pH( 6 －9) 、氧气含量( 空气含量 10% －50%) 及振荡培养条件( 180 r/min，5

－ 20 min / d) 优化试验。

1. 5 混合光合细菌最佳培养条件下生长

混合光合细菌菌液，接入含450 mL 光合细菌基

础培养基的盐水瓶内，在上述优化的最佳培养条件

下培养，定时检测生长情况。

1. 6 混合光合细菌生长的测定

混合光合细菌生长的测定采用分光光度计法，

测定光合细菌混合培养液在660 nm 的吸光值

［4］

，所

用试验均设 3 次对照。

1. 7 数据处理

数据处理采用 Microsoft Excel 2003 软件处理，

所用数据均为 3 次测定的平均值。

2 结果与分析

2. 1 接种量对光合细菌混合培养的影响

将混合光合细菌接种液体按 2%、4%、6%、

8% 、10% ( V / V) 接种量接种于 450 mL 光合细菌基

础培养基的盐水瓶，置于30℃，光照强度 2 500 －

3 000 lx 培养，定时取样测定生长情况。结果如图 1

所示，随着接种量的增加，混合光合细菌的生长速度

相应的增加，然而，当接种量大于 6% 以后，增加不

明显，因此 6%是最佳的接种量。

2. 2 培养基初始 pH 值对光合细菌混合培养的影响

将混合光合细菌接种液体按 6% ( V/V) 接种量

接种于 450 mL 光合细菌基础培养基( pH6 －9) 的盐

水瓶，置于30℃，光照强度 2 500 －3 000 lx 培养，定时取样测定生长情况。结果如图 2 所示，培养基 pH

在 7. 0 － 8. 0 时，生长速度较快，最适合 pH 值为7. 5。

图 1 接种量对混合光合细菌生长的影响

图 2 pH 值对混合光合细菌生长的影响

2. 3 氧需求量对光合细菌混合发酵的影响

将混合光合细菌接种液体按 6% ( V/V) 接种量

接种于光合细菌基础培养基( pH6 －9) 的盐水瓶，置

于30℃，光照强度2 500 －3 000 lx，不同空气含量下培养，定时取样测定生长情况。结果如图 3 所示，随

着空气含量的增加，光合细菌混合菌的生长速度

减慢。

2. 4 振荡时间对光合细菌混合发酵的影响

将混合光合细菌接种液体按 6% ( V/V) 接种量

接种于光合细菌基础培养基( pH7. 5) 的盐水瓶，置