光合细菌PSB的分离与培养条件优化研究
沼泽红假单胞菌培养条件研究【最新】
沼泽红假单胞菌培养条件研究【最新】沼泽红假单胞菌培养条件研究摘要:对光合细菌沼泽红假单胞菌(B9)的培养条件及培养基配方进行了研究。
新筛选的培养基配方具有成分少、易配制、价格低的特点。
试验结果表明,沼泽红假单胞菌(B9)是一株较耐低营养的微耗氧的菌株,在500~5000lx光照下能良好生长,最适的生长温度为30e,培养周期为4d。
关键词:光合细菌;沼泽红假单胞菌;培养条件A Study on Conditions of Culture of Photosynthetic BacteriaAbstract:This paper studied on conditions and prescriptions ofculture ofphotosynthetic bacteria with Rhodopseudomonas palustris B9.New media is low cost and very simple. The results showed that suitable conditions of PSB were at 30e,4000~5000lx and 4days.Kew words:photosynthetic bacteria; Rhodopseudomonas palustris; conditions andprescriptions of culture随着光合细菌在水产养殖、污水净化等领域的应用,对光合细菌菌剂的需求量增加,本试验对光合细菌沼泽红假单胞菌(B9)的主要培养条件进行研究,为光合细菌菌剂生产提供可靠依据。
1材料与方法1.1菌种光合细菌(PSB)沼泽红假单胞B9菌株,由沈阳农业大学微生物教研室光合细菌课题组分离提供。
活菌数测定方法,见参考文献[4]。
1.2营养条件对PSB生长的影响按照表1设计培养基配方,配制培养基。
EDTA和微量元素配制成母液。
分装500mL滴流瓶,每瓶400mL,胶塞封口, 121e,灭菌30min。
光合细菌培养条件的研究
光合细菌培养条件的研究作者：张峰峰周可赵玉洁谢凤行李亚玲来源：《天津农业科学》2009年第02期摘要:对光合细菌(PSB)培养的最适光照、温度、pH值、最佳接种量等条件进行了系统研究,结果表明:PSB生长环境的光照强度越大,生长速度越快,生物量也越大;其最适生长温度为30 ℃,最适 pH 值为7.5～8.5,最佳接种量为20%。
关键词:光合细菌;培养条件;生长中图分类号:Q939.11文献标识码:A文章编号:1006-6500(2009)02-0009-03Study on Culture Condition of Photosynthetic BacteriaZHANG Feng-feng,ZHOU Ke,ZHAO Yu-jie,XIE Feng-xing,,LI Ya-ling(Tianjin Research Center of Agricultural Biotechnology,Tianjin 300192,China)Abstract:The effects of temperature, illumination, pH and inoculation on photosynthetic bacteria growth were studied. The results showed that the bacteria could grow quickly as the illumination increasing. The optimal ferment conditions of PSB were temperature 30 ℃, pH7.5～8.5 andinoculation 20%.Key words: photosynthetic bacteria;culture condition;growth光合细菌(Photosynthetic Bacteria,简称PSB)是一类能够在厌氧光照条件下,以小分子有机化合物或二氧化碳为碳源进行光合作用的原核生物的总称[1],可分为绿硫细菌、红硫细菌和红螺菌,前两种为光能自养菌,后者为光能异养菌。
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。
谈富集光合细菌培养基的优化研究
谈富集光合细菌培养基的优化研究论文摘要:采用正交实验设计,对一种富集光合细菌的培养基进行优化,试验结果表明:酵母膏和NaHCO3在培养基中的浓度对富集红螺菌科的光合细菌有显著的影响。
若以达到相同生长量(OD660值)做指标,应用优选出来的培养基进行富集比原培养基要提前5~6 d。
光合细菌(PSB)是一大类能进行光合作用的原核生物的总称。
研究应用的实践表明,光合细菌中的红螺菌科能利用多种硫化物和有机物作为其光合作用的供氢体和有机碳源,在高浓度的有机废水处理与资源化、水产养殖的水质调控与促进健康生长、在农业中作为高效活性菌肥等方面,发挥着十分有益的和令人瞩目的作用[1]。
光合细菌的推广和应用,需要合适的培养基质,但目前经典的用于富集红螺菌科光合细菌的培养基(小林达治1977)[2]平均富集的时间为2~8周,且存在培养基成分种类多,成本较高的缺点。
为此,笔者在教学实践中,对其进行应用型优化设计,旨在为高活性光合细菌的推广应用提供一定的帮助。
1 材料和方法1.1 样品和菌种来源光合细菌样品来自湛江港岸潮间带表层沉积物、湛江湖光岩附近奶牛养殖场和鸭塘的污水和底泥中。
共分离出3种红螺菌科菌株:沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonaspalustris)、荚膜红假单胞菌(Rhodopseudomonas capsulata)、红螺菌(Rhodospirillumsp.),沼泽红假单胞菌为优势菌群,故选沼泽红假单胞菌为本试验菌种。
1.2 培养基富集培养基采用《微生物学实验教程》[2]中配方:氯化铵0.1 g,碳酸氢钠0.1 g(5%水溶液,过滤除菌取2 ml加入),磷酸氢二钾0.02 g,乙酸钠0.1~0.5 g(取0.3 g),七水硫酸镁0.02 g,氯化钠0.05~0.2 g,(取0.2g)生长因子1ml,微量元素溶液1ml,蒸馏水97 ml,pH 7.0。
1.3 方法1.3.1 富集培养基的初步优选1.3.1.1 NaHCO3利用试验在试验过程中发现:适当的提高NaHCO3浓度,可缩短富集的时间。
光合细菌和小球藻共培养的研究
—16—中国饲料添加剂2021年第3期（总第227期）光合细菌和小球藻共培养的研究翟彦军张金燕刘巧林许荣花陈彦兴（广东绿百多生物开发有限公司）摘要：光合细菌和小球藻的互利共生关系是建立在两者代谢功能上的互补基础上，通过不同碳源氮源筛选优化组合,选取乙酸钠、柠檬酸钠复合碳源作为碳源，以铵盐、蛋白胨作为氮源用于菌藻光照厌氧培养，效果最佳，测定OD660M3.0,OD500M4.0。
关键词:光合细菌；小球藻；共培养Study on Co-culture of Photosynthetic Bacteria and ChlorellaZhai Yanjun,Zhang Jinyan,Liu Qiaolin,Xu Ronghua,Chen YanxingAbstract:The symbiotic relationship between photosynthetic bacteria and Chlorella is based on the complementation of their metabolic functions.The optimal combination was selected by screening different carbon and nitrogen sources,and Sodium Acetate and Sodium Citrate were selected as carbon sources，ammonium salt and peptone were used as nitrogen sources for anaerobic cultivation of bacteria and algae.The best results were obtained.OD660M3.0and OD500M4.0.Key Words:Photolysing bacteria；Cytomega；Co-culture光合细菌（简称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，是在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌的总称,是一类没有形成芽抱能力的革兰氏阴性菌，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。
筛选光合细菌实验报告
一、实验目的1. 掌握光合细菌的分离筛选方法。
2. 熟悉光合细菌的形态特征和生理生化特性。
3. 提高微生物实验技能，培养严谨的科学态度。
二、实验原理光合细菌是一类在厌氧条件下进行光合作用的微生物，它们能利用无机物作为碳源和能源。
本实验通过平板划线法从土壤样品中分离筛选出光合细菌，并对其进行鉴定。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 土壤样品- 光合细菌培养基（PSB培养基）- 琼脂- 生理盐水- 氯化钠- 碳酸氢钠- 氯化钾- 磷酸氢二钠- 蛋白胨- 硫酸铵- 碘液- 75%酒精- 紫外灯- 恒温培养箱- 显微镜2. 实验仪器：- 高压蒸汽灭菌器- 烧杯- 玻璃棒- 离心机- 移液器- 平板划线器- 紫外线灯- 恒温培养箱四、实验步骤1. 准备PSB培养基：称取PSB培养基成分，加入适量蒸馏水，溶解后分装于锥形瓶中，121℃高压灭菌15分钟，待冷却后备用。
2. 制备土壤样品：取适量土壤样品，用生理盐水进行梯度稀释。
3. 制备平板：将PSB培养基倒入培养皿中，待凝固后，用无菌接种环取适量稀释后的土壤样品，在平板上进行划线。
4. 恒温培养：将平板置于恒温培养箱中，在适宜的光照条件下培养。
5. 观察与筛选：定期观察平板上的菌落，挑选具有明显特征的菌落进行进一步鉴定。
6. 鉴定：a. 观察菌落形态：记录菌落的颜色、大小、形状等特征。
b. 进行生理生化试验：包括氧化酶试验、糖发酵试验、淀粉酶试验等。
c. 染色观察：采用革兰氏染色法、芽孢染色法等方法，观察细菌的形态和结构。
五、实验结果与分析1. 分离筛选：从土壤样品中分离出多种菌落，其中一种菌落具有明显的绿色荧光，初步判断为光合细菌。
2. 鉴定结果：a. 菌落形态：该菌落呈圆形，直径约1-2mm，边缘整齐，颜色为绿色荧光。
b. 生理生化试验：氧化酶试验阳性，糖发酵试验阴性，淀粉酶试验阳性。
c. 染色观察：革兰氏染色为阴性，芽孢染色为阴性。
综合以上结果，初步鉴定该菌为光合细菌。
光合细菌调控水产养殖业水质的探讨
光合细菌调控水产养殖业水质的探讨发表时间：2019-06-19T15:11:45.690Z 来源：《科技新时代》2019年4期作者：程晓胜[导读] 我国水产养殖产业在不断发展的同时，我国海水区域的环境污染也在不断加重，养殖池的水质问题也逐渐变得严重。
云南省楚雄彝族自治州姚安县水务局灌区管理委员会 675300 【摘要】将多株光合细菌从土壤中分离出来，使用室内静态试验的方法以及现场试验的方法研究其调节水质的功能。
根据最后的研究结果可以知道，光合细菌能够对水体中的pH值进行调节，其中室内静态的试验结果在6.97-8.01之间，现场的试验结果在6.82-8.52之间，光合细菌使水中的含氧量增加，同时也降低了水体中有害的氨氮的含量。
本文主要研究了光合细菌调节水质的机理，希望能够提供一点参考价值。
【关键词】光合细菌；水产水质我国水产养殖产业在不断发展的同时，我国海水区域的环境污染也在不断加重，养殖池的水质问题也逐渐变得严重。
由于养殖户在养殖的过程中过度投喂饵料，导致养殖池内的水体中包含了过剩的饵料，加上水产物种的排泄物、尸体等，在时间的作用下，其将水体中大量的氧气消耗了，并且微生物分解还产生了很多有害的物质，比如NH3、NO2等，对我国水产养殖业的质量造成了很大的影响，所以如何将水产养殖的水质变好是水产养殖业进一步发展需要重视的问题。
1.进行试验需要的材料和相关的方法1.1PSB分离纯化PSB分离纯化主要有两个步骤，第一是培养基，其主要是使用11g的NH4CL3和1g的NaHCO3、0.2g的K2HPO4、2g的CH3COONa、0.1g的酵母浸汁等，将水体的pH值调整至7，在121℃的高温下对其进行蒸汽灭菌，时间设置成20分钟，使用的无机盐类的溶液包括ZnSO4°5H2O、CuSO4°7H20等。
第二是对其进行分离纯化，其主要的步骤是：首先进行快速的筛选，选择不同地区的不同土壤，在10ml 的无菌水中溶入2g的泥土，振荡5分钟之后，在PSB液体的培养基中滴入1mL的清液，然后将其放置在28℃-35℃的阳光下进行5-7d的光照，当发现培养基开始变红，就说明其生成了光合细菌，最后使用平板划线进行纯化工作，并将光合细菌保存方便后续的试验。
PSB简易富集培养及应用
PSB简易富集培养及应用关键词：光合细菌大棚富集培养液体培养基淡水养鱼0引言光合细菌简称PSB是一种在厌氧条件下进行非放氧型光能异氧的水圈微生物，在水中光照条件下可直接分解利用有机物、氨基酸和糖类，在自身增殖的同时起到净化水质，防治鱼病的作用。
营养丰富，菌体含蛋白质60%以上，富含维生素，尤其是B族维生素，及生理活性物质（辅酶Q）等物质，可用为一种饲料添加剂在水产养殖中广泛应用。
1PSB的培养1.1PSB的原液引种引进PSB原液，然后在塑料大棚内建造水池，放入液体培养基，采用厌氧富集扩大培养的方法将原液扩繁成PSB培养液。
1.2培养基的配制培养基配方：将1.0gNH4Cl、0.5gK2HPO4、0.2gMgCl2、2.0gNaCl、0.1g酵母膏溶于500mL的清水中，加入麦麸和玉米面过滤液400mL，另加10%NaHCO3溶液50ml及2mL无水乙醇，补水至1000mL(不用灭菌)，按此配方配制成液体培养基，用磷酸调pH值至7.0后将其置入水池中。
1.3建塑料大棚和水池塑料大棚可以按蔬菜大棚方式建造，也可以按临时可移动框架大棚建造。
大棚位置东西走向，这样采光好，保温。
大棚内有水源和电源。
在大棚内建大小2000—5000L的水池。
水池的建造既可以完全采用砖混结构，也可以从地面直接下挖成坑，铺垫塑料，建成简易水池。
1.4PSB培养方法将PSB原液按2%浓度加入水池内的液体培养基中，搅拌均匀后用地膜覆盖在液体培养基表面密封，使其厌氧发酵富集扩大培养。
培养过程中，在发酵池内安放温度计，监测池内温度。
池的四周用的白炽灯均匀对称照射，光照强度在2000lx以上，每天更换1次灯光位置，白天也可采用自然光，温度控制在30~37°C，这样经过10~15d即可获得棕红色光合细菌培养液。
经镜检计数，培养液中含PSB活菌数可达5*106个/mL以上，说明PSB培养液扩繁成功，可以直接使用。
2PSB培养液在淡水养鱼中的应用2.1净化鱼塘水质由于PSB能进行独特的光合作用，能直接消耗利用水中的有机物、氨氮及硫化物，并通过反硝化作用除去了水中的亚硝酸铵等，因而能使池塘内的残饵及鱼虾贝等生物排泄物完全分解并加以吸收利用。
5光合细菌的培养和使用方法P24-39
2
光合细菌在水产养殖业有什么作用？
• 净化养殖水环境：迅速消除水中小分子有机物、氨 氮、硫化氢、有机酸等有害物质，抑制蓝藻发生。
• 提高水体溶氧（DO）水平 • 提高养殖动物防病抗病能力 抑制有害菌群生长； 被动物摄食后，能活化机体免疫系统。 • 促进养殖动物健康生长：PSB含有60%以上蛋白质，
杀虫剂用量大
有机物过度积累
杀灭有益藻和有益菌
溶氧不足 氨氮、亚盐、硫化氢超标
病菌滋生
严重影响鱼体健康
池塘精养更需要养菌
低产养藻 中产藻菌共养 高产养菌
7
为什么推广自制光合细菌？
项目
以10亩为例，进行效益分析
市售 光合细菌
价格 用量 金额
25元/桶 36桶/年 25元/桶×36桶/年=900元
完全澄清
6月16日 19:00
透明度盘
透明度盘
透明度盘
24
透明度变化趋势图
透明度
对照组
市售组
自配组
35
已见底
33
31
29
27
25
23
21
19
17
15
09:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00 09:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00
6月15日
初始培养液
13
培养注意事项
• 水的pH值7.5-8.0（高pH值长速变慢，但菌种较纯）。 • 菌种比例要高，推荐比例1/3-1/4。 • 培养合格的菌液才能作为菌种使用。 • 夏季高温时，用遮阳网遮挡或放置在树荫下，防止太阳
光合细菌的生物学特性与产物的应用研究
光合细菌的生物学特性与产物的应用研究光合细菌是一种特殊的细菌，它可以利用光合作用将光能转化为化学能，并且不需要氧气进行新陈代谢。
光合细菌可以分为两种，即紫色光合细菌和绿色光合细菌。
这两种光合细菌在生物学特性和应用研究方面具有许多共性和差异性。
一、紫色光合细菌的生物学特性紫色光合细菌在分子生物学上与古菌和真核生物较为接近，并且其光合色素在红外-紫外光谱范围内吸收能力很强。
紫色光合细菌分为两类，一类是硫醇型（PSB），另一类是非硫醇型（PNSB），它们的光合作用过程中均可用细胞内储能物质产生氢气。
另外，紫色光合细菌有一个特点就是富集在各种不同的环境中，例如土壤、水、海洋底部和地下等等。
其次，紫色光合细菌所需要的能量来自于光合作用，因此紫色光合细菌对于光强度的变化较为敏感，这也限制了其在光合作用产物的生产方面的应用。
二、绿色光合细菌的生物学特性相较于紫色光合细菌，绿色光合细菌的分类更加复杂，它们可分为硫醇型、非硫醇型、氢化物型（GH）、铁砖型（FB）和无黄素型（LH）。
这种光合细菌与蓝藻和植物相似，可以通过光合作用和呼吸作用来进一步进行代谢。
此外，绿色光合细菌在光合作用的同时可以利用有机物进行能量代谢，因此在能量的利用方面也要比紫色光合细菌更加高效。
在生态环境中，绿色光合细菌主要存在于水体中。
由于其在生物代谢缺氧条件下也可进行代谢，因此其生存范围较广。
三、光合细菌的应用研究1、生物能源由于光合细菌在光强度适宜的情况下可以产生电子，因此其在生物电池方面有着很大的应用前景。
研究人员已经成功地将光合细菌用于燃料电池、太阳能电池和生物发酵门的生产等领域中。
最近，国内外许多研究机构也开展了光合细菌产生生物氢的基础研究和工业生产实践。
2、医药光合细菌所产生的许多化学物质具有生物活性，因此其在医药领域也具有许多应用价值。
例如，可以通过利用光合细菌的氢化酮体合成能力开发出镰刀状细胞贫血症治疗药物。
此外，光合细菌中的细菌素类物质也可以用于制作眼药水，从而扩大了光合细菌在医药领域的应用范围。
不同条件对光合细菌沉降性的影响
f l ing ef f i c i en cy．Th e r ec or a me nded e ondi f i om ar e鹊f ol l ows ：i noc ul at i on of 20 ％，i ni t i a l pH of 8．5，t ennpemt ur e of 30℃ ，
关键 词光合细 菌生长沉 降
Ef f ect s of Di f f er ent Fa ct or s on PSB Sedi ment a t i on
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DONGSh ah I
ZHANG G1砌舯i nf ’2 I nst ／t 姚of Te chno／os y
2013年第39卷第2期
Febr uar y 2013
工业安全与环保 I ndus t r i al Saf et y a nd End mnment al Pr o t ect i on
·
5·
不 同条 件 对光 合 细菌 沉降 性 的影 响 *
董姗1 张光明1，2
( 1．哈尔滨工业大学市政环境工程学院 哈尔滨150090； 2．中国人民大学环境学院北京100872)
*基金项目：国家自然科学基金( 509 78072) 。
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采用单次单因素法，逐个进行考察优化，测12 h、每1 d菌体干重和3 d时的沉降效率。
摘要光合细菌( PSB) 法能够同时实现废水处理和菌体资源回收再利用，然而PSB菌体细胞自然沉降 困难，不能很好地进行固液分离，限制了其广泛的应用。研究了不同环境因素对PSB菌体生长量和沉降效率 的影响。结果表明，在接种量为20％、初始pH值为8．5、温度为30℃、光照强度为5 000 hx和厌氧光照静置 培养时，PSB的最大沉降效率为8 4．78％，比对照实验提高了7 0％。其中，初始pH值、光照强度和培养方式的 影响最为显著。
光合细菌在种植业上的应用研究
光合细菌在种植业上的应用研究吴小平，吕川冰，陈锋（福建农林大学生命科学院，福建福州350002）摘要：把光合细菌作为有机肥施入烟草、萝卜、大豆、地瓜等试验田中，结果显示：光合细菌能改善土壤微生物区系，促进土壤中固氮菌、根瘤菌、细菌等的生长，抑制土壤中真菌的生长；能增加大豆根瘤数；能促进作物对土壤中各养分的吸收，增加植株叶绿素含量，促进植物生长，使各植株的株高、根长、根重等都比对照有显著增加；光合细菌还能增加作物产量，改善作物品质，尤其对地瓜的产量增加明显，其增幅达78.5%，有一定的推广价值。
关键词：光合细菌；种植业；微生物区系；土壤养分光合细菌（Photosynthetic Bacteria 简称PSR）是微生物中一类可利用太阳能生长繁殖的特殊生物类群，广泛存在自然水域的厌氧层上部，能利用H2S，CO2等进行光合作用。
许多研究已证实，光合细菌的菌体无毒，营养丰富，蛋白质含量高达60%-65%，是一种优质蛋白质。
还含有多种B族维生素、尤其B12、叶酸、生物素、丰富的辅酶和一些未知的生理活性物质，具有很高的应用价值。
近年来，光合细菌的研究进展很快，已在水稻、玉米、苹果树，以及在西红柿、烟草等作物上取得了一定的施用效果。
这些研究都证实，光合细菌不仅能使农作物获得高产，而且它们的品质还能获得改善。
光合细菌在大豆、地瓜等中的应用研究还未见报道，为此，作者开展本项研究，旨在探讨光合细菌的作用机制并为种植业上推广使用光合细菌提供参考。
1.材料与方法1.1.供试菌株红螺菌（Rhodospira，本室分离保藏），菌液的D（660nm）值达0.30以上，菌数可达1012个/L。
培养基配方为：KH2PO4 1.5g，（NH4）2SO4 1.0g，NaCl 0.2g，MgSO4 0.2g，CaCl2 0.05g，K2HOP4 0.6g，CH3COONa 3g，酵母膏少许，水1000ml。
1.2.试验设计从1998年起，先后在烟草、萝卜、地瓜、大豆等作物上进行光合细菌试验，其中烟草、萝卜进行盆栽试验，地瓜、大豆进行小区试验。
海洋光合细菌筛选及其对养殖水体修复效果的测定
海洋光合细菌筛选及其对养殖水体修复效果的测定WANG Guangyu;HAN Yameng;FENG Yali;CHEN Lei【摘要】集约化投饵型养殖会导致养殖区域底部环境持续恶化,限制了水产养殖的可持续发展.对采自威海金海滩排污口附近污泥中的海洋光合细菌进行了富集、分离和初步鉴定,模拟自然养殖环境,选取优势菌株进行池塘底泥处理试验(上层水体,下层底泥),分析比较两株菌对底泥的改良效果;试验共获得两株优势光合细菌PSB1和PSB2,分属于红假单胞菌属(Rhodopseudomonas)和小红卵菌属(Rhodovulum).底泥处理试验结果显示:PSB1和PSB2都可以稳定水体pH,降解水中的硫化物、氨氮和化学耗氧量(CODMn).PSB1处理底泥最佳效果为:添加1‰的PSB1,水体中pH在6.98～7.33,底泥中CODMn、硫化物、氨氮和NO2--N降解率分别为92.91％、79.61％、97.00％和73.56％.研究表明,光合细菌可以促进改善水质、维持下层水体的良好水质,在水产养殖中具有良好的应用前景.【期刊名称】《渔业现代化》【年(卷),期】2019(046)003【总页数】8页(P22-29)【关键词】光合细菌;底泥处理;海水养殖;水体修复【作者】WANG Guangyu;HAN Yameng;FENG Yali;CHEN Lei【作者单位】;;;【正文语种】中文【中图分类】P735随着海洋水产养殖业的迅猛发展，在高投入、高产出的模式下，养殖密度超过了水体容量，大量的残饵、生物代谢产物沉积于池底，池底成为水产养殖过程中最容易出现问题的部位。
底泥是营养物质的重要蓄积库，成为水体营养物质的内负荷[1]，沉积在池底的营养物质会持续释放到上层水体中，导致藻类繁殖，水体水质恶化[2]。
对于生活在水体中下部或底栖生物如刺参、虾、鲍鱼，底质环境条件更为严峻，在某些极端环境条件下，底质恶化导致养殖效益下滑的现状越来越普遍和显著。
光合细菌(PSB)应用的研究进展
光合细菌(PSB)应用的探究进展植物和一些蓝藻细菌一样，光合细菌(Photosynthetic Bacteria, PSB)也可以通过光合作用将光能转化为化学能，并将二氧化碳还原为有机物质。
与植物不同的是，光合细菌在生物化学反应的机制和生理生态特征上存在一定的差异。
然而，近年来的探究表明，光合细菌具有广泛的应用潜力，不仅可以用作生物能源和环境修复的工具，还可以应用于医学、农业和食品工业等领域。
本文将综述光合细菌应用的探究进展。
一、光合细菌的结构和分类1. 结构：光合细菌是一类原核生物，它们没有真核细胞的核、线粒体和叶绿体结构。
光合细菌的内质膜上存在着光合色素蛋白质，它们负责将光能转化为化学能。
2. 分类：光合细菌可分为嗜硫光合细菌和非硫光合细菌。
嗜硫光合细菌具有自营性和异养性两种代谢方式，可以利用硫化氢等无机化合物作为电子供体；而非硫光合细菌则主要以有机物质作为电子供体。
二、光合细菌的生理特征1. 光合作用：光合细菌的光合作用具有与植物相似的过程，但存在一些差异。
光合细菌的光合色素与植物的叶绿素不同，可以依据它们的吸纳光谱将其分为光合细菌光系统Ⅰ和光系统Ⅱ。
2. 光能利用：光合细菌可以利用光合色素将光能转化为化学能，并通过光合作用将二氧化碳还原为有机物质。
光合细菌的光合效率相对较低，但它们具有抗光衰老的特性，可以在较恶劣的环境中生存。
3. 代谢方式：光合细菌具有多样的代谢方式。
嗜硫光合细菌可以利用硫化氢等无机化合物作为电子供体，在缺气、缺光等条件下也能维持一定的生命活动。
非硫光合细菌则主要以有机物质为电子供体，在有氧条件下代谢。
三、光合细菌在生物能源领域的应用1. 生物产氢：光合细菌的一项重要应用是生物产氢。
探究表明嗜硫光合细菌具有较高的产氢能力，在适合的条件下可以通过光合作用产生大量的氢气。
这种生产方式相对传统化石能源具有更低的环境污染和能源消耗。
2. 生物电池：光合细菌可以将光能直接转化为电能，适用于生物电池的构建。
沼泽红假单胞菌培养基配方及培养条件优化实验研究
沼泽红假单胞菌培养基配方及培养条件优化实验研究全亚玲;戴静;马力;郝葆青【摘要】目的:确定沼泽红假单胞菌培养的最优化培养基成分组合和培养条件,为沼泽红假单胞菌直接作为光合叶面肥应用提供试验数据.方法:采用单因素试验设计分别对沼泽红假单胞菌培养的接种量、pH值、温度、光照强度四种因素的不同水平进行比较试验,确定其各自最佳试验水平；采用L9(34)正交试验设计从9种培养基成分组合中选择出最优化试验配方组合.结果:沼泽红假单胞菌生长最优条件为:接种量为15％、pH值为7.2、温度为35℃、光照强度为2000x1时；最佳培养基组成配方为:NH4C11.0g、K2HPO40.5g、NaHCO33.0g、酵母膏2.0g.结论:优化的生长条件和培养基配方组成能有效促进沼泽红假单胞菌生长和繁殖.【期刊名称】《西南民族大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(038)003【总页数】4页(P383-386)【关键词】沼泽红假单胞菌;培养条件;培养基优化;单因素试验;正交试验设计【作者】全亚玲;戴静;马力;郝葆青【作者单位】西南民族大学生命科学与技术学院,成都610041;西南民族大学生命科学与技术学院,成都610041;西南民族大学生命科学与技术学院,成都610041;西南民族大学生命科学与技术学院,成都610041【正文语种】中文【中图分类】S182光合细菌简称PSB, 是地球上最古老的菌种之一, 广泛存在于自然界的土壤、水田、沼泽、湖泊、江海等处,具有原始光能合成体系, 能以光作为能源, 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[1-3]. 按照《伯杰细菌鉴定手册》(1974年第8版)[4]分类, 光合细菌分为45种, 沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris) 属于光合细菌分类中的红螺菌科、红假单胞菌属. 沼泽红假单胞菌菌体富含各种生物活性蛋白、泛酸、叶酸和 B族等多种维生素, 并且活性菌株含有某些抗病抗逆性物质, 在经济植物种植上已得到较为广泛应用[5-7]. 据报道, 将该菌直接作为叶面肥使用, 既能促进植物的生长发育和体内酶的合成, 增强光合作用, 加速植物对养分的吸收和转化, 有利于提高作物的产量和品质；同时又能够改善土壤菌群的分布, 提高土壤的肥力[8-9]. 但是, 沼泽红假单胞菌培养基成分的配搭以及各种培养条件的研究仍然是制约该菌广泛应用的主要因素之一[10]. 本文采用单因素试验设计分别对沼泽红假单胞菌培养的菌接种量、pH值、温度、光照强度进行了最佳试验水平的检测, 并且采用L9(34)正交试验设计对培养基成分配搭进行了优化试验；最终确定该类菌株的最优生长条件和培养基配方组成.1.1 实验材料1.1.1 菌种沼泽红假单胞菌（本实验室所保存）1.1.2 基础培养基NH4Cl、K2HPO4、NaHCO3、酵母膏、蒸馏水1.1.3 主要仪器超净工作台(苏净集团安泰公司)、PGX-270B多段可编程光照培养箱(宁波东南仪器有限公司)、电热恒温鼓风干燥箱(上海精宏实验设备有限公司)、紫外可见分光光度计(上海龙尼柯仪器有限公司)、高压灭菌锅(TOMY,Nerima-ku,Tokyo,Japan)、电子天平、酸度计1.2 实验方法1.2.1 沼泽红假单胞菌种的制备将实验室保存的菌株在无杂菌的条件下转接3次, 于30℃、2000lx光照条件下培养48h.1.2.2 沼泽红假单胞菌培养条件的优化实验单因素实验设计, 选用四个因素即沼泽红假单胞菌接种量(5%、10%、15%、20%、25%)、pH值(6.0、6.5、7.0、7.5、8.0)、温度(15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃)、光照强度(1500lx、2000lx、2500lx、3000lx、3500lx、4000lx). 分别测试出每个培养条件因素中最佳水平的指标.1.2.3 沼泽红假单胞菌培养基配方优化实验采用 L9(34)正交试验设计, 选择沼泽红假单胞菌培养基中四种成分作为试验设计的因素, 见表 1, 每个因素选三个水平, 分别进行试验组合. 然后对这9种不同组合的培养基按25%接种量分别接种沼泽红假单胞菌菌株,于35℃、2000lx光照条件下培养48h.2.1 沼泽红假单胞菌培养条件的优化实验2.1.1 接种量对沼泽红假单胞菌生长的影响将扩大培养的沼泽红假单胞菌株按接种量为5%、10%、15%、20%、25%分别接入100mL基础培养基中, 于35℃、2000lx光照条件下培养48h. 结果如图1所示, 沼泽红假单胞菌培养随着接种量的增多, OD值呈缓慢增加的趋势, 即菌落数增长与接种量正比关系. 结合最佳生长和培养基营养承载力, 选择接种量为25%为宜.2.1.2 pH对沼泽红假单胞菌生长的影响将扩大培养的沼泽红假单胞菌株按25%接种量分别接种于pH值为6.0、6.5、7.0、7.5、8.0的100mL培养基中, 于35℃、2000lx光照条件下培养48h. 结果如图2所示, 当pH值为6和6.5时, OD值变化不显著, 表明沼泽红假单胞菌生长受到抑制. 当pH值为7时, OD值发生显著变化, 及生长达到最快. 由此可知, pH值过酸或过碱都不利于沼泽红假单胞菌的生长.2.1.3 温度对沼泽红假单胞菌生长的影响将扩大培养的沼泽红假单胞菌株分别按25%接种量接种到pH值为7的培养基中, 在不同培养温度下15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃进行培养. 48h后分别测定其菌液在波长为660nm处得OD值. 结果所图3所示,当温度在15℃到40℃范围内, 沼泽红假单胞菌都能生长, 尤其在35℃时, OD值为最大, 表明在此温度左右菌株生长较有优势.2.1.4 光照强度对沼泽红假单胞菌生长的影响将扩大培养的沼泽红假单胞菌按25%的接种量分别接种到pH值为7.0的培养基中, 设定培养箱温度为35℃,然后分别在光照强度为1500lx、2000lx、2500lx、3000lx、3500lx、4000lx的条件下培养48h. 试验完后, 分别测定其OD值. 结果如图4所示, 沼泽红假单胞菌在1500lx到4000lx范围内OD值变化不是较显著, 表明在此范围均能生长. 相对而言, 在2500lx左右时, 该菌株长势头较好.2.2 沼泽红假单胞菌培养基优化实验根据正交试验设计, 对本实验所用培养基配方进行优化, 其结果如表2所示, 实验组8的OD值为最大, 因此可认为该组为最优培养基配方比, 即当NH4Cl1.0g、K2HPO40.5g、NaHCO33.0g、酵母膏2.0g时, 沼泽红假单胞菌浓度较大, 生长较好.本实验对沼泽红假单胞菌的培养条件进行了优化, 结果显示, 该菌株最佳培养条件为接种量 25%、pH值7.0、温度35℃、光照强度2000xl. 在菌株接种量试验中, 接种量与菌体生长呈正比系. 不过, 随着培养时间的延长, 培养基营养成分耗尽, 菌体死亡速度也随之加快, 因此我们认为选择25%接种量最为适宜. pH值是影响菌株生长最关键的因素之一, 当 pH过高或过低时, 菌体的生长受到了很大影响. 温度对于该菌株来说也较重要, 当温度达到30℃时, 菌体生长开始加速, 35℃时生长量达到最, 而当温度大于35℃时, 沼泽红假单胞菌生长量则显著下降. 光照强度对该菌株的生长影响的变异性不是很大, 即在一定照度范围内其长势都较好, 可表明沼泽红假单胞菌光合作用能力较强. 在沼泽红假单胞菌株培养基组成的优化实验中, 对正交实验设计得到的 9种配方组合分别进行了培养试验, 其结果显示最优配方组合为: NH4Cl1.5g、K2HPO40.4g、NaHCO3 2.0g、酵母膏3.0g. 其中, 实验数据表明, 酵母膏对该菌株生长起着关键作用. 另外, 该菌株对NH4Cl的需求量也较高, 说明沼泽红假单胞菌对氮的需求量较大. 由于沼泽红假单胞菌在农作物、水产养殖业及污水净化方面应用效果较好. 因此, 对沼泽红假单胞菌培养的最优化培养基成分配搭和培养条件的研究, 可为该类光合菌的规模培养和工业化生产提供依据, 同时也光合菌直接作为叶面肥使用提供试验数据.【相关文献】[1] 刘茵, 王运吉, 曹方等. 光合细菌培养研究[J]. 大连轻工业学院学报, 1993, 6(12): 37-38.[2] ZHU X, XIE X, LIAO Q. Enhanced hydrogen production by Rhodopseudomonas palustris CQK 01 with ultra-sonication pretreatment in batch culture[J]. Bioresour Technol, 2011, 102(18): 8696-8699.[3] SIMON SCHEURING, RUI PEDRO GONCALVES, VALERIE PEIMA. The Photosynthetic Apparatus of Rhodopseudomonas palustris:Structures and Organization[J]. J Mol Biol, 2006, 358:83-96.[4] R E BUCHANAN. 伯杰细菌鉴定手册[M]. 北京: 科学出版社, 1974.[5] 王秋菊. 光合细菌在植物上的研究现状与展望[J]. 黑龙江八一农垦大学学报, 2006,18(5): 25-29.[6] 古军, 杨旭. 光合细菌菌肥在蔬菜种植上的应用[J]. 黑龙江农业科学, 2002(6):4-6.[7] 魏克强, 杨俊仙, 魏治中. 光合细菌改善新型烟草品质的初步研究[J]. 微生物学通报, 2008, 35(2): 220-224.[8] 张信娣, 曹慧, 徐冬青, 等. 光合细菌和有机肥对土壤主要微生物类群和土壤酶活性的影响[J]. 土壤, 2008, 40(3): 443-447.[9] 张信娣, 史永军, 陈银科. 光合细菌和有机肥对土壤主要微生物类群的影响[J]. 中国土壤与肥料, 2007(3): 102-105.[10] 陈秀丽, 陈有光, 王育锋, 等. 光合细菌培养基配方的优化研究[J]. 渔业现代化, 2007, 34(6): 47-48.。
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。
光合细菌的培养
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]。
一株产氢光合细菌的筛选及培养条件的优化
一株产氢光合细菌的筛选及培养条件的优化张桂芝;江澜;景佳佳【摘要】通过平板划线法从猪粪废水中分离纯化得到一株产氢光合细菌PSB-ZF1,对其菌体进行染色观察、生理生化试验以及活细胞吸收光谱的测定,初步鉴定菌属于红螺菌科红螺菌属(Rhodospirillum)光合细菌;对菌培养过程中的营养条件实验分析后获得的最优培养基配方为:乙酸钠2.0g,氯化铵1.0g,碳酸氢钠0.5g,氯化钠1.0g,磷酸二氢钾0.2g,六水氯化镁0.2g,T.M储液1 mL,酵母膏0.8g,蒸馏水1 000mL;考察环境因素对菌种生长的影响,发现光合细菌PSB-ZF1在搅拌状态下,接种量为10％,光照强度为3 000lux,溶解氧量为2.02 mg/L,初始pH为7.0时生长状态最佳;获得高浓度的PSB-ZF1菌液有利于后续产氢实验.【期刊名称】《重庆工商大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(035)001【总页数】7页(P116-122)【关键词】光合细菌;产氢菌;富集培养【作者】张桂芝;江澜;景佳佳【作者单位】重庆工商大学环境与资源学院,重庆400067;重庆工商大学环境与资源学院,重庆400067;重庆工商大学环境与资源学院,重庆400067【正文语种】中文【中图分类】Q939.99氢能是人类未来的新能源[1]，大规模的廉价的制氢技术开发已成为急需解决的问题[2]。
微生物制氢是一条可行途径[3]。
其成本低廉，环境友好，能在生产氢气的同时净化环境，因而被认为是目前最具发展潜力的制氢方法之一[4]。
目前，对生物制氢的研究主要集中在厌氧发酵产氢[5]和光合生物产氢[6]。
其中光合生物产氢是一类主要的研究方向[7]。
光合细菌是一类具有原始光能合成体系的原核生物，光合细菌产氢是该类微生物利用太阳能分解有机物时维持质子和电子平衡的代谢过程[8]。
光合细菌自身的产氢能力是光合细菌生物产氢技术的基础，为了得到高产氢效率的光合细菌，可以通过传统的方法从自然菌种中筛选高产菌种，为高效生物产氢技术提供优质菌种资源[9-10]。
室外培养参数对光合细菌生长的影响
室外培养参数对光合细菌生长的影响作者：黎建斌李大列黄光华吕敏来源：《河北渔业》2015年第02期摘要：本试验选择5 L无色透明聚乙烯塑料瓶作为培养容器，接种后置于室外自然光源下进行光照培养。
采用单因子优化试验探讨不同的光照度、初始pH值、初始接种浓度、氧需求程度、摇动次数等对光合细菌生长的影响。
结果表明：其最适光照度6 000～8 000 lx、初始pH值为7.0～7.5、最佳接种量为30%、厌氧培养、每天摇动1～2次，一般培养6 d可使光合细菌活菌数≥4×109个/mL，杂菌率≤10%。
关键词：光合细菌；室外；快速扩培光合细菌（Photo Synthetic Bacteria简称PSB）是一类能够在厌氧和光照条件下进行光合作用且不产生氧气的一类细菌的总称。
它广泛存在于自然界的湖泊、江河、海洋、水田、氧化池、活性污泥槽、污水沟内，其菌体营养丰富，细胞干物质中蛋白质含量达60%以上，而且蛋白质氨基酸组成齐全，含有机体必需的16种氨基酸且各种氨基酸的比例较合理。
还含有丰富的B族维生素，尤其是维生素B12、叶酸、生物素等含量高[1]。
大量的应用研究证明，光合细菌可明显提高养殖动物的生长速度和抗病能力，而且具有重要的优化水质，改善养殖环境的功能，在畜牧、水产养殖和环境污水治理等领域都有非常重要和广泛的应用前景。
目前，对光合细菌培养条件的研究，国内外已有许多相关报道，但众说不一，均停留在室内用灯光培养。
这种培养方式耗能大、成本高，不利于光合细菌的推广应用。
因此，如何因地制宜利用空闲地在自然环境条件下快速扩培光合细菌已成为迫切需要解决的技术问题。
为此，我们承担了广西直属公益性科研院所基本科研业务费专项资金自主选题项目“光合细菌快速扩培技术研究”，采用单因子优化试验考察不同的光照度、初始pH值、初始接种浓度、氧需求程度、摇动次数等对光合细菌生长的影响。
1试验材料1.1试验菌株试验菌株PSB由广西水产科学研究院南宁海可海乐微生物公司从高产虾塘底泥中分离获得并培养保存，经鉴定为红螺菌科沼泽红假单胞菌（菌株编号NC01），活菌数≥4×109个/mL，杂菌率≤10%，深红色，粘稠状液体。
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光合细菌PSB-B4的分离与培养条件优化研究摘要:利用光合细菌处理有机污水是当前污水生物处理中的一种新方法。
通过筛选,从污水中分离得到一株生长较快、适应性较强的光合细菌菌株,标记为PSB-B4。
通过菌落形态、培养特征和菌体形态学观察,细胞吸收光谱及生理生化特性测定,初步鉴定为类球红细菌(Rhodohactersphaeroides)。
对这一光合细菌菌株的培养条件进行优化研究,最终确定菌株PSB-B4的最佳培养基配方及培养条件为:酵母膏2.0 g,乙酸钠4.0 g,氯化铵2.0 g,蛋白胨3.0 g,磷酸氢二钾0.2 g,硫酸镁0.2 g,氯化钠1.25 g,碳酸氢钠1.0 g,蒸馏水1 000 mL,pH=7.0,培养温度28e,光照强度4 000 Lux,其中酵母膏对其生长影响最大。
关键词:类球红细菌;分离鉴定;培养条件0 引言光合细菌(Photosynthetic bacteria, PSB)属于水圈微生物的一种,能充分利用光能和各种有机物作为营养源进行自身的营养繁殖。
菌体本身无毒,含有多种营养物质和生命活性物质,具有调节微生态平衡、促进动植物生长、增加产量和提高质量等独特的生理功能。
随着人们对光合细菌研究的不断深入,证明光合细菌在农业生产及有机污水处理方面均有很好的应用价值。
利用光合细菌处理有机污水,是当前污水生物处理中的一个新的发展方向[1-3]。
为了更有效地开发光合细菌这一尚未被充分的微生物资源,使之在有机污水生物处理中发挥更大的作用,本文从污水中分离得到一株适应性强、生长较快的光合细菌菌株,并对其进行了初步鉴定和培养条件优化研究。
1 材料与方法1.1 材料取沈阳北部地区某农场污水池浅层污泥。
1.2 方法1)培养基选择红螺菌培养基[5]作为富集分离基础培养基,培养温度选择28e[6]。
2)菌株的分离筛选方法取泥样10 g装入150 mL三角瓶中,加入富集培养液至满,并覆盖一层无菌液体石蜡,封口,在28e,3 000~5 000 Lux光照条件下培养7~10 d,至菌液颜色呈橙红色,取此富集培养液10 mL,继续富集培养,重复以上操作2~3次,采用试管稀释培养法和双层平板培养法[7-8]对光合细菌进行分离纯化,选取生长较快的菌株作为出发菌株。
3)活细胞吸收光谱的测定取纯培养物5.0 mL,4 000 r#min-1离心5 min,用无菌生理盐水洗涤,再离心、洗涤,反复3次,悬浮于60%蔗糖溶液中,采用紫外可见分光光度计扫描测定菌体,在波长范围300~1 100 nm的吸收光谱峰值。
4)分离菌株鉴定的依据菌落形态观察、细胞形状观察、生理生化特性的测定参照文献[9-10]。
5)初始pH值对分离菌生长的影响基础培养液配制pH=5.0,6.0,7.0,8.0,9.0,10,倒入同一规格的无菌试管中,加入1 mL等量菌液,在28e,3 500 Lux条件下,光照厌氧培养7 d后测定OD660值。
6)不同光照强度对分离菌生长的影响基础培养液的pH值设置为7.0,灭菌后倒入同一规格无菌试管中,加入1 mL等量菌液,在28e条件下,光照强度分别设为:1 000,2 000,3 000,4 000,5 000Lux,光照厌氧培养7天后测定OD660值。
7)培养基正交试验选择酵母膏、乙酸钠、氯化铵、蛋白胨、微量元素5个因子进行分析,设计5因素4水平的正交试验(表1)。
培养基中其他成分:MgSO4#7H2O 0.2 g,K2HPO40.2 g,氯化钠1.25 g,NaHCO31.0 g,水1 000 mL,pH=7.0。
在28e,4 000 Lux条件下培养7 d后测定OD660值。
表1 培养基正交试验因子水平表水平A酵母膏/(g#L-1)B乙酸钠/(g#L-1)C氯化铵/(g#L-1)D蛋白胨/(g#L-1)E微量元素/(mL#L-1)1 0.5 2.0 1.0 1.5 0.02 1.0 3.0 2.0 2.0 1.03 1.5 4.0 3.0 2.5 2.04 2.0 5.0 4.0 3.0 3.02 结果2.1 光合细菌菌株的筛选经过10~14 d的培养,在培养基中出现圆形的铁饼状和点状菌株。
挑取棕色铁饼状菌株9例,保存命名编号为PSB-B1~PSB-B9,最终选择生长最快的PSB-B4作为出发菌株。
2.2 菌体形态和培养特征图1 PSB-B4菌体活细胞吸收光谱菌株PSB-B4革兰氏阴性,单个细胞为卵圆形和杆形,二分分裂繁殖,极生鞭毛,有时排列成规则链状,适中性环境下生长。
在光照厌氧、黑暗好氧及微好氧条件均能生长,光照厌氧液体培养物由最初的浅黄色变为棕红色,瓶底和瓶壁出现少量的棕红色沉淀物,在半固体琼脂中形成0.5~1.5 mm的铁饼状菌落。
2.3 分离菌细胞的吸收光谱试验结果显示(图1)PSB-B4菌株在375,400,430,475,535, 615,825,880处有特征吸收峰,这表明PSB-B4菌株均含有菌叶绿素a和类胡萝卜素。
具有紫色非硫细菌的吸收光谱特征。
2.4 生理生化试验结果生理生化试验结果如表2所示。
表2 分离菌株的生理生化试验项目结果项目结果项目结果接触酶+苯甲酸)氯化铵+乙酸钠+酒石酸钾钠(+)硫酸铵+柠檬酸钠+甘油+蛋白胨++酵母膏++乙醇+硝酸钠(+)硫代硫酸钠-甘露醇)硝酸钾(+)注:对于生理生化特征,/+0=阳性,/-0=阴性;对于碳氮源利用,/++0=生长旺盛,/+0=生长,/(+)0=微弱生长,/-0=不生长或几乎不生长。
2.5 菌种的初步鉴定综合以上的实验结果,根据5常见细菌系统鉴定手册6和5伯杰氏细菌鉴定手册6第八版中对光合细91第1期陶思源等:光合细菌PSB-B4的分离与培养条件优化研究菌各种属的检索步骤及特征描述,初步确定PSB-B4为紫色非硫细菌中红细胞属中的类球红细菌。
2.6 不同pH值条件对分离菌生长的影响从图2中可以看出,PSB-B4在pH=6.0,7.0,8.0条件下能够很好生长,最佳生长pH=7.0,在pH 值为5.0或9.0时,生长明显减弱,表明其适应在中性环境下生长好。
2.7 不同光照强度影响分离菌生长的试验结果由图3可见,在温度28e条件下,PSB-B4在光照强度1 000~5 000 Lux时,光合细菌的光吸收值随着光照强度的增加而增加,生长较旺盛。
不过,在实验培养过程中发现在4 000~5 000 Lux光照条件下PSB-B4均表现出生长迅速,菌液颜色迅速发生变化,但细胞老化较也较快,培养5~6 d后,均出现细胞附壁现象,所以在光照强度3 000~4 000 Lux下培养较为适宜。
2.8 正交试验结果从表3中的极差R值可以看出,5个因素影响光合细菌PSB-B4生长OD值得主次顺序为:A>B> C>D>E,因素A酵母膏PSB-B4生长的影响最大,因素E微量元素对其生长的影响最小,而且随着E水平的加大,细菌浓度呈递减趋势,在一定程度上反而起抑制作用。
列表4-4中乙酸钠、氯化铵、蛋白胨、微量元素4因素的R值比较接近,比酵母膏的R值小许多,认为是次要因素。
根据表3中各因素的均差大小,选择最佳培养基配方组合为:A4B3C2D4E1,综合以上结果,确定菌株PSB-B4的最佳培养基配方及培养条件为:酵母膏2.0 g,乙酸钠4.0 g,氯化铵2.0 g,蛋白胨3.0 g,磷酸氢二钾0.2 g,硫酸镁0.2 g,氯化钠1.25 g,碳酸氢钠1.0 g,蒸馏水1 000 mL,PH=7.0,培养温度28e,光照强度4 000 Lux。
表3 PSB-B4正交试验结果处理号酵母膏乙酸钠氯化铵蛋白胨微量元素OD660值1 1(0.05%) 1(0.2%) 1(0.1%) 1(0.15%) 1(无) 0.7102 1(0.05%) 2(0.3%) 2(0.2%) 2(0.20%) 2(0.1%) 0.7023 1(0.05%) 3(0.4%) 3(0.3%) 3(0.25%) 3(0.2%) 0.7774 1(0.05%) 4(0.5%) 4(0.4%) 4(0.30%) 4(0.3%) 0.8145 2(0.10%) 1(0.2%) 2(0.2%) 3(0.25%) 4(0.3%) 0.8596 2(0.10%) 2(0.3%) 1(0.1%) 4(0.30%) 3(0.2%) 0.8287 2(0.10%) 3(0.4%) 4(0.4%) 1(0.15%) 2(0.1%) 0.8878 2(0.10%) 4(0.5%) 3(0.3%) 2(0.20%) 1(无) 0.8089 3(0.15%) 1(0.2%) 3(0.3%) 4(0.30%) 2(0.1%) 0.87110 3(0.15%) 2(0.3%) 4(0.4%) 3(0.25%) 1(无) 0.92211 3(0.15%) 3(0.4%) 1(0.1%) 2(0.20%) 4(0.3%) 0.83912 3(0.15%) 4(0.5%) 2(0.2%) 1(0.15%) 3(0.2%) 0.92913 4(0.20%) 1(0.2%) 4(0.4%) 2(0.20%) 3(0.2%) 1.05114 4(0.20%) 2(0.3%) 3(0.3%) 1(0.15%) 4(0.3%) 0.86415 4(0.20%) 3(0.4%) 2(0.2%) 4(0.30%) 1(无) 1.19616 4(0.20%) 4(0.5%) 1(0.1%) 3(0.25%) 2(0.1%) 1.120K13.003 3.491 3.497 3.390 3.636K23.382 3.316 3.686 3.400 3.580K33.561 3.699 3.320 3.678 3.585K44.231 3.671 3.674 3.709 3.376k10.751 0.873 0.874 0.848 0.909k20.846 0.829 0.922 0.850 0.895k30.890 0.925 0.830 0.920 0.896k41.058 0.918 0.919 0.927 0.844R0.307 0.096 0.092 0.079 0.06592沈阳师范大学学报(自然科学版) 第28卷3 讨论光合细菌能够在水圈多个生态系中生活,表现出很强的适应能力,这与光合细菌多元化代谢能力是分不开的,不同生态环境中的光合细菌对营养物质的利用能力有很大的差异。
本文以从有机污水中分离得到一株生长较快的光合细菌菌株为研究对象,对其的生理特性进行测定分析,并最终确定该菌株的最适培养条件。
酵母膏对光合细菌PSB-B4的生长有显著的促进作用,用量增加,则生长速度加快,但在本试验水平的范围内对优化目标的影响趋势没有极大值,这说明原先选择的试验水平范围偏低,在考虑到为防止其他微生物污染的情况下,设计时就采用了2.0 g/L的用量。