光合细菌分离方法的优化研究
高活性光合细菌的分离纯化培养及水处理应用研究
明： 在 同化 氨 氮 方 面 ， Ｊ ０ ０ １ 号茵效果最佳 ， Ｊ ０ ０ ２号 茵 次之 ； 在 同化 总磷 方 面 ， Ｊ ０ ０ ｌ号 茵 效 果 最佳 ， Ｊ ０ ４ 号 茵 次之 。 ０ 关键词 ： 光合 细 菌 ； 分 离纯 化 ； 脱 氮 除 磷 中 图分 类 号 ： Ｒ１ ２ ３ ． ６ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ４ — ５ ０ ６ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ ０ １ ７ — ０ ０ ０ ３
ｉ ｎ ｓ ｅ ｗ ａ ｇ ｅ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｂ ａ ｓ ｅ ，ａ ｎ ｄ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｅ ｄ ｔ ｏ ｓ ｅ ｗ ａ ｇ ｅ ｔ ｅａ ｒ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｅ ｘ ｐ ｅ ｉ ｒ ｍｅ ｎ ｔ ．Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ：Ｎｏ ．Ｊ Ｏ ０１ ｓ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ ｈ ａ ｓ
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一株紫色非硫光合细菌的分离鉴定和培养特性研究
一株紫色非硫光合细菌的分离鉴定和培养特性研究作者：林燕玲刘杰凤周天等来源：《安徽农业科学》2015年第17期摘要 [目的]为了获得功能光合细菌新菌源。
[方法] 从茂名市郊区池塘底泥样中分离、纯化得到一株紫色非硫光合细菌，编号为GB.1。
根据菌株的形态、细胞色素光吸收特征及生理生化分析，对分离菌GB.1进行鉴定，并且研究该菌的培养特性。
[结果]经初步鉴定，该菌为沼泽红假单胞菌（Rhodopseudomonas palustris）。
该菌的最适生长条件为：以小分子有机酸为碳源，pH 8～9，32～35 ℃，NaCl浓度小于1%，白炽灯光照微氧。
[结论]该菌能耐受浓度5% NaCl，培养7d 后NH+4.N、NO-2.N的转化率分别达到57.71%和47.45%，在水质净化方面显示较好的应用前景。
关键词紫色非硫细菌；光合细菌；沼泽红假单胞菌；培养特性中图分类号 S-03 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2015）17-005-04Abstract [Objective]The research aimed to obtain a new bacteria source of functional photosynthetic bacteria.[Method]A strain of purple nonsulfur photosynthetic bacteria GB.1 was isolated and purified from the sediment of fishpond in Maoming suburbs. The classification and identification of purple nonsulfur photosynthetic bacteria GB.1 was carried out by the observation of cell morphology， the cell coloring matter absorption spectrum determination and the study of physiological and biochemical characteristics. Meanwhile，the cultural character of the strain GB.1 was subsequently investigated.[Result]The strain GB.1 was identified as Rhodopseudomonas palustris. The optimum conditions for its growth were studied as follows： the best carbon source was a small molecule organic acid， growth temperature was 32-35 ℃， pH was 8-9， NaCl concentration was less than 1%， and the condition of illumination was incandescent light bulb and micro.aerobic. [Conclusion] Halotolerated ability of GB.1 were 5%. After the cultivation for 7 d，the removal rates for ammonia nitrogen and nitrite by the strain GB.1 was up to 57.71% and 47.45%， respectively. It appeared broad application prospects in the treatment of eutrophic water.Key words Purple nonsulfer bacteria； Photosynthetic bacteria； Rhodopseudomonas palustris； Cultural character紫色非硫细菌（Purple nonsulfer bacteria）是红螺菌科光合细菌的通称，因富含不同类型的类胡萝卜素，细胞培养液呈紫色、红色或棕色，故称为紫色细菌。
光合细菌不同属类的分离培养
光合细菌的分离培养光合细菌（Photosynthetic Bacteria，略作PSB）是一大类能进行光合作用的原核生物的总称。
除蓝细菌外，都能在厌氧光照条件下进行不产氧的光合作用。
研究与应用的实践表明，光合细菌在高浓度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、在农业生产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。
关于光合细菌的类群、形态与生理特征、在生态系统中的地位和作用等内容，请参考有关文献与专著。
这里仅就光合细菌的分离、培养方法作一介绍。
1光合细菌的富集培养的一般方法①分离源光合细菌四个科-红螺菌科(Rhodospirillaceae)、着色菌科(Chromatiaceae)、绿菌科(Chlorobiaceae)、绿色丝状菌科(Chloroflexaceae)的各种菌，广泛分布于地球生物圈的各处。
作为光合细菌的分离源，一般可从富营养化的湖泊、池沼、海滩、以及水田、硫黄泉、灌水土壤、和污水厂活性污泥、畜牧场水沟等厌氧或缺氧环境采样。
在较深的水体，可使用采水器采取厌氧层的水。
在较浅的地方，可直接用吸管吸取带底泥的水。
采样的同时记录水温、pH、有无H2S气味等项内容。
将采集到的水样或泥样放在厌氧、低温条件下，带回实验室进行分离。
②光合细菌富集培养基用于光合细菌富集培养用的培养基有许多配方，这里仅介绍日本星野氏推荐的基本培养基I和基本培养基II。
前者适合于红螺菌科的光合细菌，后者适用于着色菌科和绿菌科的菌。
基本培养基I：KH2PO4 0.5g K2HPO4 0.6g (NH4)2SO4 1.0g MgSO4·7H2O 0.2gNaCl 0.2g CaCl2·2H2O 0.05g酵母浸出汁 0.1g微量元素溶液（见后）1mL 生长因子溶液（见后）1mL蒸馏水1000ml以上配制成的培养基pH值约6.7根据需要，可在上述培养基中添加一些成分，如富集的是缺少同化型硫酸还原系的菌种，则可在基本培养基I中加入0.01%硫代硫酸钠；如是海洋性菌种，可加入3%NaCl等等。
一株光合细菌的分离筛选及其对无机氮的去除能力
一株光合细菌的分离筛选及其对无机氮的去除能力作者：李凌志刘璇刘洋徐爱玲宋志文来源：《河北渔业》2019年第05期摘;要：通过对海洋环境污泥进行富集培养及分离筛选得到一株光合细菌，通过16S rDNA 全序列分析，结合菌株形态和结构，鉴定其为Ectothiorhodospira magna。
研究表明菌株在盐度30‰、28 ℃、DO 8 mg/L的条件下，对初始浓度分别为280、84、98 mg/L的氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮经过10 d处理的去除率分别为81.83%、46.21%、86.79%。
在氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮共存的环境下，菌株首先利用氨氮，之后将亚硝酸盐氮转化成硝酸盐氮。
关键词：光合细菌;分离筛选;菌种鉴定;无机氮;去除效果光合细菌（Photosynthethetic Bacteria，PSB）是地球上最早出现的，具有原始光能合成体系不产氧细菌的统称[1]，主要包括红螺菌科（Rhodopseudomonas）、着色菌科（Chromatiaceae）、外硫红菌科（Ectothiorhodosperilaceae）、绿硫细菌科（Chlorobiaceae）、绿色丝状菌科（Chloroflexaceae）、螺旋杆菌科（Helibacteriaceae）以及含细菌叶绿素a的好氧菌（Bacteriochlorophylla-containing aerobic bacteria）等七大类[2]。
由于光合细菌能够去除养殖水体中氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐等有毒物质，并且不消耗水体中氧，而且其本身也含有丰富的蛋白质、维生素和光合色素等营养物质，亦可以作为幼虾的单细胞蛋白来源，以此显著增强养殖动物的免疫水平，以提高其成活率，很快成为水产养殖中应用最多的微生物之一[3]。
本研究从青岛海泊河入海口底泥中分离筛选出一株光合细菌，通过分析其16S rDNA全序列并结合菌株细胞形态和结构、菌液的吸收特征波峰、碳源利用情况对菌株进行鉴定，研究菌株对无机氮的转化能力。
光合细菌的分离培养与应用初探
光合细菌的分离培养与应用初探‘摘要光合细菌在无一氛条件下能分解利用氛、亚峭酸、硫化氮等有害物质,使养疽水休净化,同时能降低水质底质的生化耗氛号,从而间接提高溶解氧;光合细菌还可以门于欲虾经贝及禽言的养痊,对农作物与人体保健的应用亦有广阔的开发前景。
关健词光合细菌,分离,培养,应用.光合细菌(P三B)是一种f贻以光作为能源,以C02或有机物作为碳源而进行生长繁殖的微生物.它能利用氨、亚硝峻和琉化氢等有害物质,故在有机质丰富的水体中可大量繁殖,使污水的BOD下降,在净化水质中起到了独特的作用.PSB菌体又是一种含蛋白质(滩%)、脂肪(8%)、大量胡萝卜索、B族维生素和辅酶Q及活性促生长抗病因子的特殊细菌.PSB的作用已引起水产养殖界和环境保护界的重视.PSB亦可作为鱼虾贝类和禽畜的饵(饲)料,对水稻、蔬菜均有增产作用.我们于1993年2月开始对PSB进行分离培养,并在生产上作应用试验,现将初步结果报道如下.1分离与培养1.1材料的采集分离材料采集于宁德市某豆腐作坊灼排水沟,附着于石头上呈橙黄色或乳白色的沉积物。
1.2分离培养基的配制KZHpo‘0.69KHZpO;0.59(NH‘):50‘1.09Mgso‘0.29NaC10.29Na:S:0:0.19NaAeo.5~1.09pH6.7酵母膏0.19CaC工20.29蒸馏水lo00m18磅蒸压灭菌20分钟1。
3分离方法称取沉积物19,加无菌水5ml充分振荡打散,制成悬浊菌液,然后悬浊菌液与液体培养按1:5比例装入40x18omm的大试管中,在液面上加一层灭菌的液体石蜡形成厌氧,置温度28~30OC,光照强度为800oLox进行厌氧培养,三天后培养液明显呈深红色.尔后,以培养液进行琼脂平扳划线分离、纯化,平扳培养基成份如下NH‘Cl1.09工交。
HPO‘0.59MgCI:0.29NaCI2.09酵母膏0.19琼月旨l主一:·09水”01川劫戈份济解后,以1洲旁压力灭菌20分钟,然后无菌操作,加入(1)经过滤灭菌的收稿「J期:飞394年1月1994夕卜第6游第1户l阮少江光合务U菌的分离培养与应用初探3一!NaHCO35.o/6oml水;(2)沁ml经过滤灭菌的乙醇或戊醇或4%丙氨酸,用过滤灭菌的o.INH。
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。
光合细菌的分离及培养条件优化的开题报告
光合细菌的分离及培养条件优化的开题报告
一、选题背景和意义
光合细菌是一类能够利用光能进行自养生长的微生物，具有较高的光敏感性和光耐受性，广泛分布于各种自然环境中，具有较强的生态适应性和环境修复能力，在生态学、微生物学、生物化学等领域有着重要的应用前景。
在分离光合细菌的过程中，需要优化培养条件，探索其生长规律及代谢特征，为其进一步应用提供基础研究数据支持。
二、研究目的
本研究旨在优化光合细菌的分离与培养条件，探究其生长规律和代谢特征，为其应用领域的拓展和深入研究提供基础研究支持。
三、研究内容和方法
1. 光合细菌样品采集与处理。
在自然环境中选取不同样品，进行样品处理和分离步骤，通过传统和现代技术手段，获得纯种菌株。
2. 光合细菌培养条件的选择与优化。
对分离得到的纯种菌株进行微生物学鉴定，确定其基础生理特性，选择不同培养基和培养条件进行优化筛选，尝试研究其不同生长特性。
3. 光合细菌生长规律及代谢特征研究。
通过荧光显微镜、紫外分光光度计等分析工具，对光合细菌的生长规律和代谢特征进行研究分析，探究其光合作用、嗜热特性等生物学特性。
四、预期结果及意义
1. 本研究将通过对光合细菌的分离和培养条件的优化筛选，获得一系列高效稳定的光合细菌菌株，为潜在应用领域的优化探索提供基础研究数据支持。
2. 本研究将研究光合细菌的生长规律和代谢特征，探究其光合作用、嗜热特性等生物学特性，为光合细菌在环境修复、微生物技术、生物能源等领域的进一步应用提供科学依据。
光合细菌的优化培养和生长动力学
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。
光合细菌分离筛选与培养
光合细菌分离筛选与培养着色菌属或称红硫菌属的分离与纯化培养，着色细菌与绿菌属一样也是光合细菌，但它们除了含有叶绿素外，还含有胡罗卜素，而且后者占优势。
其细胞除球形外．有柱状，偶有弯曲有荚膜及极生鞭毛，能运动，细胞团块呈深浅不一的红色或紫红色。
在有硫化氢条件下生长时，能氧化硫化氢与硫，累积硫于细胞内，而绿色硫细菌却沉硫于细胞外。
分布在有腐烂藻类植物的海泥和淡水泥中。
1 分离培养基成分及其配制，由于此种完全培养基的有些成分不能在高压灭菌．或在高温下不相容必须先制备好基础培养基，然后把其他成分的无菌溶液加到冷基础培养基中。
（1）基础培养基：NH4Cl 0.1 克 KH2PO40.1 克 MgCl20.05克 NaCl海生种30 克淡水种10克琼脂 20克水 925毫升，溶解以上无机盐于水中，加入琼脂，加热至121℃ 15分钟，使琼脂溶解，分装于试管或螺旋口瓶里．121 ℃蒸汽下灭菌15分钟。
不加琼脂可作为液体培养基。
（2）无菌碳酸氛钠溶液：将NaHCO3 5克加水至100 毫升，在121℃蒸汽下灭菌15 分钟。
（3）无菌硫化钠溶液：此液既作为HS-的来源，又起脱氧剂作用，若是预先配制，必须把它保存在没有氧的密闭容器里，否则应在临用前配制。
取Na2S·9H2O 5克加水至100 毫升，在121 ℃蒸汽下灭菌15分钟．（4）完全培养基：基础培养基（融化冷至45 ℃） 10毫升 NaHCO3溶液 0.4毫升 Na2S9H2O 0.2毫升，依次无菌地如到基础培养基中，混匀后可用。
2.分离与纯化培养（1）分离培养：在广口玻璃瓶底放一层0.5-1厘米厚的混有腐烂海藻的海泥，用海水覆盖，暴露于光下。
直至培养器最靠近光源的壁上长出红色菌为止。
这些红色生长物通常含有着色菌．它的生长决定于泥中硫酸盐的还原，和随后释放的H2S。
（2）纯化培养①深层试管法：a 、选取具有着色菌特征的红色生长物（已用显微镜检查过细胞形态），放于一定量的完全培养液中，混匀。
采用厌氧培养技术分离纯化光合细菌
采用Hungate厌氛培养技术分离纯化光合细菌摘共利用Hung.te厌氧培养技术,克服传统分离光合细菌方法的不足,是一种快速、准确、简便地分离纯化光合细菌的方法。
关桩词厌氧培养技术;光合细菌;纯化目前,分离纯化光合细菌的方法甚多,但常用的几种方法存在着一些缺点:VanNiel创立的“搅动”琼脂法田,在操作过程中琼脂培养甚很快凝固,给稀释带来困难;KoHTpaO倪Ba分离纯化法山易产生气泡,挑取单菌落时容易污染;厌氧光照平板法国较效琐,且易使琼脂脱落或培养时间较长而造成琼脂干缩。
为了改进光合细菌的分离纯化方法,我们借助Hungote厌权培养技术闭收到了较好的效果,现将有关实脸方法和结果介绍如下。
:材料与方法(一)材料Hung血te厌级培养装t(图珑珑珑兰兰多留留口口口图1Hun‘at。
厌暇培养装里示意图O氮气钢瓶À抓气钢瓶。
石英玻管(或耐高温普通玻璐管)”丫3,Omm两端收编为8火劝二m,内胶3/,休积的铜属¼石棉加热带¾变压器控制加热带沮度。
带有多个出气株胶管的多孔玻管O滚甘机除上述装置外还需注射器、毛细管(粗的一端塞有棉花,细的一端弯成9。
”)、带异丁烯橡皮塞和中间有小孔耐高压塑料螺旋盖的厌氧管。
(二)方法与步骤1.高浓度无氧气体的制备:接通电源,变压器输出电压90一100V,电压从零逐渐上升到10OV,加热铜屑柱20一30分钟,打开氮气总阀,调节分压阀,得到平稳的氮气气流。
若铜屑已被氧化成黑色则接氢气进行还原至出现纯铜铮亮色时换上氮气流使用。
2.无氧培养基的制备:固体培养基(肠):MgSO。
0·059,KHZPO一0059,蛋白陈0.19,糊精0.59,琼脂1.89,FeSO;微量。
若样品取自海水则加3关的N:cl。
在圆底烧瓶中加人不超过烧瓶体积223的固体培养基,再加人0.1铸的刃天青溶液0.2肠。
标好刻度后加人培养基体积20外的蒸馏水。
加热沸腾,通人无氧氮气。
光合细菌分离方法的优化研究
光合细菌分离方法的优化研究摘要:以污水处理厂污泥中光合细菌为材料，对其进行了分离方法的优化。
采用半固体试管法、双层平板涂布法、平板稀释分离法、Hungate 滚管法、双层平板划线法对光合细菌进行了分离试验研究，比较各分离方法的优缺点。
关键词:光合细菌; 分离方法; 厌氧; 优化光合细菌( Photosynthetic bacteria，PSB) 广泛分布于淡水、海水、极地或温泉( 包括高热水体) 以及高盐、高有机质含量等不同的生态环境中，是一类进行不产氧光合作用、具有复杂代谢功能的微生物。
它能利用多种基质，可以异养、自养或兼性营养; 存在着好氧、厌氧和兼性厌氧类型［1］，具有较强的分解有机物特性，作为净化剂和饲料广泛应用于水产养殖和畜禽养殖［2 ～5］。
光合细菌属于水圈微生物中的一类，大部分 PSB 是从土壤、水沟和污泥中分离得到。
由于 PSB 在厌氧条件下更易生长，且分离技术要求高，很难富集并分离到活性高的光合细菌。
对光合细菌的多种分离方法进行比较，分析不同分离方法的效果。
1 实验材料和方法1. 1 样品来源光合细菌采自污水处理厂污泥，经富集培养，分离纯化，获得红假单胞菌属的光合细菌。
1. 2 培养基富集培养基: CH3COONa 3． 0 g; CH3CH2COONa0． 3 g; NaCl 1 g; ( NH4)2SO40． 3 g; MnSO425 mg; K2HPO40． 3 g; KH2PO40． 5 g; CaCl20． 05 g; MgSO4·7H2O 0． 2 g;FeSO4·7H2O 0． 005 g; 酵母膏 0． 1 g; 蛋白胨 0． 01 g; 蒸馏水1 000 ml; pH 7． 0［6］。
分离培养基: CH3COONa 3． 0 g; CH3CH2COONa0． 3 g; NaCl 0． 5 g; NH4Cl 1 g; MgSO4·7H2O 0． 2 g;K2HPO40． 3 g; KH2PO0． 5 g; CaCl20． 05g; MnCl2·4H2O0． 003 g; FeSO4·7H2O 0． 005 g; 酵母膏 0． 1 g; 蛋白胨0． 01 g; 谷氨酸 0． 0002 g; 蒸馏水 1 000 ml; 琼脂 20 g; pH 7． 2 ～ 7．4; 121 ℃ 高压灭菌 30 min。
光合细菌的分离鉴定及其应用于水产饲料添加剂的研究
学
光合细 能提 高 位的 成活率 ， 并 仃促 生 长作 川 ｆ
１ 材料 与方 法
１１ 材 料 ．
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基 二 ） ： ＨＣ ， ＨＩ ）， Ｈ （ ）） Ｍｇ （４・ Ｎａ Ｏ３Ｋ２ ’ ４Ｃ ： （Ｎａ， Ｓ ） （ （
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７］Ｏ， ａ Ｉ酵 母浸 汁 ， ｔ Ｎ Ｃ， ！ 微 冗 素溶 液 微量 元素 溶液 成分 包 括 ： １ （ ・ Ｈ（， ，（ ， （ｉ ） ５ Ｈ 『 ） ：Ｓ ） ｛
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行 实验 室水 产 养殖试 验 ， 结 果表 明 ， 合 其 光
细 菌可以 明显提 高养 殖鱼 的成 活 率 以及 生
长速 度 。黑 曲鱼经过 ２ Ｉ 养殖后 ， ０【的 加入 光
合 细 菌 的 试 验 组 比 对 照 组 成 活 率 显 著 提 高
光合细菌的富集分离与纯化
光合细菌的富集分离与纯化（方案初稿）光合细菌是自然界中能以光合作用产能的细菌，是地球卜最早出现的具有原始光能合成体的原核生物。
光合细菌包括有27属、66种，。
光合细菌生理类型的多样性使它成为细菌中最复杂的菌群之一，在不同的自然环境下，能表现出不同的生理生化功能，如固氮、脱氢、硫化物氧化等，这使得光合细菌在自然界的氮、碳、硫循环中发挥着重要作用，具有重要的科学研究价值研究表明，光合细菌在养殖业、种植业、环境治理、新能源开发利用等应用领域具有十分广阔的前景。
在水产养殖业中，光合细菌可以改善水质，稳定养殖环境，增进鱼虾的免疫力，预防疾病。
同时，光合细菌的菌体蛋自质含量高达65%以卜，各种维生素、辅酶等生物活性物质含量丰富，可作为鱼虾的饵料及饵料添加剂。
凉山州内水产养殖者也广泛使用光合细菌用于水质调节，但都是直接购买商品光合细菌，还未见有从本地分离光合细菌用于水产养殖的报道。
本方案是基于黑龙江八一农垦大学人工湖及校园内土壤样品进行光合细菌的分离及纯化。
1、器皿及材料：电子天平、托盘天平、称量纸、牛角匙、精密PH试纸、量筒、搪瓷杯、250mL和50mL锥形瓶、漏斗、分装架、移液管及移液管架、培养皿及培养皿盒、玻璃棒、烧杯、铁丝筐、剪刀、酒精灯、棉花、线绳、牛皮纸、纱布、乳胶管、电磁炉、高压蒸汽灭菌器、水浴锅。
2、药品试剂：酵母膏、蒸馏水、维生素B1、乙尼克丁酸、对氨基苯甲酸、丙酸钠、蛋白胨、谷氨酸、琼脂、氯化铵、碳酸氢钠、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、醋酸钠、七水硫酸镁、氯化钠、硫酸铁、五水硫酸铜、硼酸四水氯化锰、七水硫酸锌、硝酸钴、氯化钙。
3、总流程：富集→菌种的分离纯化→菌种的鉴定→菌种的保藏一、富集：培养基的制备→培养基的分装以及灭菌→土壤水样的处理→富集1、培养基的制备①称量药品：富集培养基的配方如下酵母膏0.01g 、碳酸氢钠0.1g、磷酸氢二钾0.02g、醋酸钠0.1到0.5克、七水硫酸镁0.02g、氯化钠0.1g、生长因子1mL、蒸馏水97mL、微量元素溶液1mL 其中：碳酸氢钠为水溶液。
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]。
两株光合细菌的分离鉴定及其水质净化效果研究
两株光合细菌的分离鉴定及其水质净化效果研究刘洋;舒巧玉;楼春燕;吴湘;韩志萍;叶金云【摘要】为了筛选能够高效净化水质的光合细菌菌株,采用半固体试管法和双层平板法,从市售光合菌菌液中分离得到2株光合细菌,分别命名为GHJ-1、GHJ-2,对菌株进行了形态学观察、生理生化及16S rDNA鉴定,比较了这2株光合细菌对青鱼(Mylopharyngodon piceus)养殖污水的净化效果.结果表明:经鉴定这两株光合细菌为Rhodovulum sp菌株.菌株GHJ-1、GHJ-2对污水进行15 d的净化处理后,硝酸盐去除率分别为91.4％和96.3％:亚硝酸盐的去除率分别为68.9％和82.7％;氨氮去除率分别为56.8％和67.5％;CODMn的去除率分别为61.7％和42.4％.【期刊名称】《淡水渔业》【年(卷),期】2013(043)005【总页数】5页(P57-61)【关键词】光合细菌;分离鉴定;青鱼(Mylopharyngodon piceus);养殖污水;净化【作者】刘洋;舒巧玉;楼春燕;吴湘;韩志萍;叶金云【作者单位】湖州师范学院生命科学学院,浙江湖州313000;湖州师范学院生命科学学院,浙江湖州313000;湖州师范学院生命科学学院,浙江湖州313000;湖州师范学院生命科学学院,浙江湖州313000;湖州师范学院生命科学学院,浙江湖州313000;湖州师范学院生命科学学院,浙江湖州313000【正文语种】中文【中图分类】S965.89光合细菌(PSB)是一类能够净化水质，并有效降低水体化学需氧量(COD)、生物需氧量(BOD)以及氨氮、硫化氢等有害物质含量的有益微生物，可以在富含大量可溶性有机物和低氧的水生环境中旺盛生长[1]，具有固氮[2]、脱氢[3]、固碳[1]、氧化硫化物[1,4]等多种功能，在自然界的物质循环中起着重要作用。
PSB的种类很多，不同光合菌株对于污水的净化能力差异显著[5-7]，寻找高活力的光合菌菌株，对于水产养殖污水的净化处理仍然具有十分重要意义。
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]。
光合细菌M_01的分离及培养条件研究
[收稿日期]20050512 [第一作者简介]操玉涛(1973),男,湖北武汉市人,农学硕士,湛江海洋大学水产学院教师.光合细菌M 201的分离及培养条件研究 操玉涛,陈 刚 (湛江海洋大学水产学院,广东湛江524025) 刘立鹤 (湛江水产饲料技术中心,广东湛江524017) 肖明禅,叶 剑,陈 佳 (湛江海洋大学水产学院,广东湛江524025)[摘要]从湛江市霞山区海滩表层污泥中富集分离出红假单胞菌属光合细菌M 201,对其培养条件进行了初步探讨,结果表明:菌株生长温度为30℃时,最适培养光照度为3000lx 。
培养基正交试验结果表明其最优培养基配方为:氯化铵2g ,磷酸氢二钾0.2g ,乙酸钠4g ,碳酸氢钠2g ,氯化钠1g ,酵母膏0.15g ,硫酸镁0.2g ,T.M 储液少量,蒸馏水1000mL ;其中乙酸钠为最大影响因子。
[关键词]光合细菌(PSB );分离;培养;正交试验[中图分类号]Q939.11;S963.211[文献标识码]A [文章编号]16731409(2005)08007204光合细菌(Photo synt hetic bacteria )是一类光合自养型古老细菌,具有较强的分解有机物特性,光合细菌作为水质净化剂广泛应用于水产动物如一些经济鱼类、虾蟹、贝类的养殖和育苗中[1～4]。
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[4]。
现已有学者对红假单胞菌的分离、鉴定、培养特性及保藏做了研究[5～7],但还没有关于其营养条件优化的报道。
笔者从海洋环境中分离到了光合细菌M 201,采用正交试验方法进行了培养条件优化的研究。
现将结果报告如下。
1 材料与方法1.1 材料(1)待分离材料 取广东省湛江市霞山区海滩表层污泥。
(2)培养基 使用红螺菌科富集培养基作为富集分离基础培养基[8]。
1.2 方法(1)菌株的分离筛选方法 取污泥10g ,装入500mL 细口无色玻璃瓶中,加入富集培养液至满,盖上瓶盖,隔绝空气,于30℃,3000lx 光照下进行富集培养3～4d ,培养液呈绛红色后,取富集培养菌液1mL ,转接入培养液中,重复以上操作2次,然后采用改良的Hungate 厌氧培养技术———柱滚管法[9]进行分离纯化,用分离培养基的琼脂柱穿刺培养后保存。
一株脱氮光合细菌的分离、筛选及性能研究
目录1 绪论 (1)1.1 光合细菌概述 (1)1.2 光合细菌在各个领域的应用及国内外研究现状 (3)1.3 本研究的目的及意义 (5)2 材料与方法 (6)2.1 材料 (6)2.2 主要实验仪器 (8)2.3 方法 (8)3 结果分析 (11)3.1 光合细菌的富集 (11)3.2 光合细菌的分离 (12)3.3脱氮光合细菌的筛选 (12)3.4 SY②-7光合细菌形态特征观察 (16)4 讨论 (18)结论 (20)致谢 (21)参考文献 (22)1 绪论1.1 光合细菌概述光合细菌 ( PSB)是自然界中广泛存在的比较古老并具有原始光能合成体系的原核生物, 属于水圈微生物的一种，在自然界分布极广，几乎遍布于土壤、泥炭、沼泽、淡水、海水、水生植物根系，甚至在90℃的温泉、冰天雪地的南极海岸、以及含30%盐的水体中也能找到它的踪迹，它是地球上物质和能量循环中不可缺少的一大类群微生物。
因其细胞内具有细菌叶绿素和类胡萝卜素，常使用光合细菌自下而上的水体或固体呈现出红色。
PSB是生命演化中的过渡类型, 具有多种生理功能, 代谢类型极为多样, 有光能自养、异养和混养多种营养生长方式, 具有光合、固碳、降解大分子有机物、固氮、脱氮、硝化、反硝化、硫化物、氧化等代谢方式,在养殖用水、有机废水和生活污水的净化处理中显示出其强有力的优势[1]。
1.1.1 光合细菌的分类根据在光合作用中是否产生氧气，可将光合细菌分为产氧光合细菌和不产氧光合细菌两大类。
其中蓝细菌为产氧光合细菌的代表；不产氧光合细菌主要包括外硫红螺菌科、着色菌科、绿色硫细菌、紫色非硫细菌、多细胞丝状绿细菌、螺旋杆菌科、含细菌叶绿素的专性好氧菌等7大类群50个属[2]。
1.1.2 光合细菌的形态学特征光合细菌都是革兰氏阴性菌, 其形态多样，有球状、杆状、螺旋状、弧状、卵状、环状、半环状、丝状, 也可以随着培养条件、生长阶段以及菌种的不同变为链状、锯齿状、格子状、网球状等；球状细胞的直径一般为0.3-0.6 μm, 杆状为0.5-1.0 μm×0.9-2.0 μm,螺旋状细胞通常为0.7-1.0 μm ×3-5 μm；在运动方面有通过鞭毛运动的, 有滑行运动的,或者不运动的；主要以二分裂方式进行繁殖, 少数为出芽生殖；一般没有形成芽孢的能力[3]。
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。
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光合细菌分离方法的优化研究摘要:以污水处理厂污泥中光合细菌为材料，对其进行了分离方法的优化。
采用半固体试管法、双层平板涂布法、平板稀释分离法、Hungate 滚管法、双层平板划线法对光合细菌进行了分离试验研究，比较各分离方法的优缺点。
关键词:光合细菌; 分离方法; 厌氧; 优化光合细菌( Photosynthetic bacteria，PSB) 广泛分布于淡水、海水、极地或温泉( 包括高热水体) 以及高盐、高有机质含量等不同的生态环境中，是一类进行不产氧光合作用、具有复杂代谢功能的微生物。
它能利用多种基质，可以异养、自养或兼性营养; 存在着好氧、厌氧和兼性厌氧类型［1］，具有较强的分解有机物特性，作为净化剂和饲料广泛应用于水产养殖和畜禽养殖［2 ～5］。
光合细菌属于水圈微生物中的一类，大部分 PSB 是从土壤、水沟和污泥中分离得到。
由于 PSB 在厌氧条件下更易生长，且分离技术要求高，很难富集并分离到活性高的光合细菌。
对光合细菌的多种分离方法进行比较，分析不同分离方法的效果。
1 实验材料和方法1. 1 样品来源光合细菌采自污水处理厂污泥，经富集培养，分离纯化，获得红假单胞菌属的光合细菌。
1. 2 培养基富集培养基: CH3COONa 3． 0 g; CH3CH2COONa0． 3 g; NaCl 1 g; ( NH4)2SO40． 3 g; MnSO425 mg; K2HPO40． 3 g; KH2PO40． 5 g; CaCl20． 05 g; MgSO4·7H2O 0． 2 g;FeSO4·7H2O 0． 005 g; 酵母膏 0． 1 g; 蛋白胨 0． 01 g; 蒸馏水1 000 ml; pH 7． 0［6］。
分离培养基: CH3COONa 3． 0 g; CH3CH2COONa0． 3 g; NaCl 0． 5 g; NH4Cl 1 g; MgSO4·7H2O 0． 2 g;K2HPO40． 3 g; KH2PO0． 5 g; CaCl20． 05g; MnCl2·4H2O0． 003 g; FeSO4·7H2O 0． 005 g; 酵母膏 0． 1 g; 蛋白胨0． 01 g; 谷氨酸 0． 0002 g; 蒸馏水 1 000 ml; 琼脂 20 g; pH 7． 2 ～ 7．4; 121 ℃ 高压灭菌 30 min。
R 培养基: CH3COONa 3． 0 g; NaHCO31． 0 g; NH4Cl1． 0 g; K2HPO40． 5 g; MgCl20． 2 g; FeCl2-EDTA 0． 005 g;NaCl 5． 0 g; 抗氧化剂 0． 25 g; 琼脂粉 8 g; 蒸馏水 1 000 ml，pH 7．4 ± 0．2; 121 ℃ ，灭菌 15 min。
1. 3 制备样品稀释度以无菌操作取25 ml 样品，放入装有225 ml 无菌水的灭菌三角瓶内，混匀。
用 10 ml 的灭菌移液管准确吸取10 ml的样品匀液放入装有 90 ml 稀释剂的三角瓶，混匀，制成1∶ 100 的样品液，依此类推，将菌液稀释至 10－ 6，10－ 7，10－ 8［7］1. 4 分离方法1. 4. 1 半固体试管法取光合细菌不同稀释度 0． 5 ml 或 1 ml 于试管，迅速倒入灭菌后的 R 培养基 20 ml( 温度为 50 ℃左右) ，待凝固后上层覆盖 5 ml 1% 灭菌纯琼脂。
同时用稀释剂做空白对照，于光照培养箱培养［8］。
1. 4. 2 双层平板涂布法取光合细菌不同稀释度 0． 5 ml 和 1 ml 菌液，在已经置备好无冷凝水的装有分离培养基平板上均匀涂布，同时上层覆盖分离培养基保持厌氧。
室温放置 1 h，用封口膜封口，30 ℃，1 500 ～2 000 lx 光照强度下厌氧培养［9］。
1. 4. 3 平板稀释分离法取光合细菌不同稀释度0． 5 ml 和1 ml 菌液与已熔化并冷却至 50℃左右的琼脂培养基混合，摇匀后，倾人灭过菌的培养皿中，待琼脂凝固后，制成可能含菌的琼脂平*收稿日期:2011 －03 －07基金项目:辽宁省科技攻关项目( 2005229003) ; 辽宁省科技厅项目( 20060117-232) ; 辽宁大学“211”三期重点学科资助项目作者简介:徐成斌( 1980 － ) 男，汉族，辽宁省大连市人，讲师，主要从事环境微生物学研究。
E-mail: xuchengbin80@163． com通讯作者: 马溪平( 1957 － ) 女，汉族，辽宁省沈阳市人，教授，主要从事环境工程微生物学研究。
辽宁农业科学 2011 年板，同时上层覆盖一层分离培养基保持厌氧，保温培养一定时间即可出现菌落，用接种环将不同特征的单个菌落挑出，接种到相应的液体培养基中培养［7］。
1. 4. 4 Hungate 滚管法［10］固体培养基的滚管技术是指将装有热熔培养基的厌氧管放入装有冷水的平底盆中迅速不断转动而制成。
当琼脂围绕管壁完全凝固后，琼脂滚管即可垂直放置贮存，并可使少量未凝结的水分集中在底部。
用注射器将不同稀释度的菌液射入已滚好的厌氧管中培养，灭菌厌氧管接种时，橡皮塞在火焰上灼烧，稍冷后通过橡皮塞注入菌液，30 ℃，1 500 ～ 2 000 lx 光照强度下厌氧培养，待出现单菌落，接种到相应的液体培养基中培养。
1. 4. 5 双层平板划线法用灼烧后的接种环挑取一环细菌悬液，在已经制备好的装有分离培养基的平板上划线，之后用 15 ～20 ml 融化后冷却至50 ℃ 左右的培养基覆盖上层，静置待其凝固。
30 ℃，1 500 ～2 000 lx 光照强度下厌氧培养［7］。
2 结果与分析2. 1 深层试管法采用深层试管法见图 1 所示，在稀释度为 10－ 2、10－ 3、10－ 4、10－ 5时，细菌菌落密集，稀释度在 10－ 6～ 10－ 8时，较易形成单个菌落，采用破管法挑取菌落。
但此方法重复性不好，且由于培养基呈圆柱状，故为挑单个菌落造成困难。
图 1 深层试管法数码照片2. 2 双层平板涂布法与平板稀释分离法采用双层平板涂布法与平板稀释分离法，在稀释度10－ 2、10－ 4时，细菌菌落密集，稀释度在 10－ 5～ 10－ 7时，单菌落出现，但菌落特征不明显。
这种分离技术适合于好氧菌或兼性菌的分离［11］，应用到严格厌氧细菌的分离，分离效果相对较差，且使用双层平板涂布法不易形成单菌落。
2. 3 Hungate 滚管法Hungate 滚管技术已广泛的应用到厌氧微生物的分离上，本实验针对李永峰［12］改进的 Hungate 滚管技术进行调整，先将熔菌液化的固体培养基 4 ml 注入厌氧管中，在冷水中迅速的滚动，待固体培养基均匀的布满管壁，冷却，静止备用。
这可避免温度控制不当，培养基未注入菌液之前先凝固，从而避免培养基过高，导致注入的菌体死亡。
Hungate 滚管技术，如图 2 所示所用滚管透明度差，长出的菌落又面向管内生长，难以看清菌落的形态特征，给菌落的挑取造成一定的困难［13］。
图 2 Hungate 滚管法数码照片2. 4 双层平板划线法采用平板划线法见图 3 所示，观察菌落特征直观，菌落特征明显，采用灼烧的接种环透过上面一层培养基挑取位于中间层的单菌落。
这种分离方法较其他方法更易形成单菌落，且菌落挑取方法简单。
图 3 双层平板划线法数码照片·10·第 3 期徐成斌等: 光合细菌分离方法的优化研究2. 5 多种分离方法的比较表 1 光合细菌分离方法的比较方法深层试管法双层平板涂布法稀释倒平板法 Hungate 滚管法双层平板划线法优点较易形成单菌落，保持厌氧。
保持厌氧，挑菌方法容易，易于观察菌落的形态，分离速度快。
方法简便，挑菌方法容易，易于观察菌落的形态，更利于好氧菌的生长。
利于均匀冷却，菌落更易生长，且菌落生长速度快，保持厌氧。
易于观察菌落的形态，更容易出现单菌落以及易于单菌落的挑取。
缺点重复性差，挑菌落难度系数高。
不易形成单菌落。
不易形成单菌落，且菌落易成片生长。
透明度差，菌落挑取困难。
操作较复杂。
3 结论光合细菌在厌氧条件下更易生长。
为了快速、准确的分离得到光合细菌菌株，营造厌氧的条件必不可少。
通过上述试验得出如下结论:3. 1 使用深层试管法、Hungate 滚管法和双层平板画线法均能保持厌氧的条件。
深层试管法和 Hungate 滚管法分离，挑菌难度系数高; 双层平板涂布法和稀释平板法不易形成单菌落; 平板划线法易形成单菌落且单菌落更易挑取，但菌落分散效果不好。
3. 2 接种量是分离纯化光合细菌的重要环节，接种量大稀释倍数低产生的菌落密集，很难挑取单菌落，稀释倍数10－ 6～ 10－ 8为最佳，培养后有单菌落生成，易于分离。
3. 2 接种量确定后，双层平板化线法是一种快速可行的菌种分离方法。
参考文献:［1］ Holt J G，Krieg N R． Bergey＇S Manual of Systematic Bacteriolo- gy 9thed［M］． Baltimore London: Williams＆ Wilkins Co ，1994． 353 ～ 376．［2］沈镇昭．作物栽培学各论［M］．北京: 中国农业出版社，1994． 332 ～ 333．［3］张宪政．作物生理研究法［M］．北京: 农业出版社，1992．129 ～ 130．［4］李合生．植物生理生化实验原理和技术［M］．北京: 高等教育出版社，2000． 195 ～197．［5］刘金伟，沙伟，王艳军．低温胁迫对不同物候期细叶杜香的生理影响［J］．植物研究，2004 ，24 ( 2) : 197 ～200．［6］杨晨敏，谷军．哈尔滨市污染水质中光合细菌的分离、鉴定及发酵条件研究［J］．哈尔滨师范大学自然科学学报，1999，15( 6) : 95 ～ 98．［7］马放，任南琪，杨基先．污染控制微生物学实验［M］．哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社，2002． 49 ～50．［8］刘军义，汪文龙，李娟．光合细菌的计数方法———半固体试管法［J］．中国水产，2003，( 11) : 68 ～69．［9］孙军德，赵春燕，李炳学，等．光合细菌双层平板计数方法的研究［J］．沈阳农业大学学报，2001，32( 2) : 110 ～112．［10］ Hungate R E A． Roll Tube Method for Cultination of Strict Anaerobes［M］．北京: 高等教育出版社，1969，23．［11］穆军，张肇铭．一种分离纯化厌氧细菌的新方法———平皿夹层厌氧法［J］．山西大学学报，1998，21( 4) : 363 ～367．［12］李永峰，任南琪，李建政，等．发酵产氢细菌分离培养的厌氧实验操作技术［J］．哈尔滨工业大学学报，2004，( 12) :50 ～ 54．［13］ Ueno Y，Otsuka． S，Mormoto M． Hydrogen production from in-dustrial wastewater by anaerobic microflora in chemostatculture［J］． Ferment，2002．The Research on Separation Optimization of Photosynthetic BacteriaXU Cheng-bin1，MENG Xue-lian2，MA Xi-ping1，ZHANG Li-hong1( 1． Environmental Science Institute of Liaoning University，Shenyang，Liaoning 110036; 2． Pharmacy Institute of Liaoning Uni-versity，Shenyang，Liaoning 110036)Abstract: Photosynthetic bacteria in the sewage sludge as the material，we study method of the separation op-timizing． We research semi-solid tube method，double plate coating method，dilution plate separation，Hun-gate roll tube method，double plate streaking method． Photosynthetic bacteria were isolated to compare the ad-vantages and disadvantages of each separation method．Key words: Photosynthetic bacteria; Separation; anaerobic; Optimization·11·。