光合细菌培养基组成对类胡萝卜素产量的影响
荚膜红假单胞菌产类胡萝卜素培养基优化实验要点
荚膜红假单胞菌产类胡萝卜素的培养基优化实验*摘要对荚膜红假单胞菌产类胡萝卜素的培养基组成进行优化研究,结果表明,荚膜红假单胞菌产类胡萝卜素的最优培养基组成为:柠檬酸钠319 g、NH4Cl 014 g、KH2PO41136 g、酵母膏011 g、无水MgSO4013 g、FeSO49mg、蒸馏水1 000 mL,pH 714。
该配方在30e,500 lx光照下,类胡萝卜素的产量为1107 mg/g菌体湿重,较优化前产量的0145 mg/g(菌体湿重)提高了1倍多,而培养基成分减少了6种。
关键词光合细菌,培养基,优化,类胡萝卜素类胡萝卜素(carotenoids)是四萜类化合物,普遍存在于动物、植物、真菌、藻类和细菌中,含有呈黄色、橙红色或红色的色素。
除可预防VA缺乏症外,还具有抗癌、抗心血管病、抗白内障等功能[1]。
目前已被国际权威机构FAO和WHO等国际组织认定为A类营养色素,并在50多个国家和地区获准作为营养、着色双重功能的食品添加剂。
近年来,采用微生物发酵提取类胡萝卜素的研究已经有一些报道,比如红酵母、三孢布拉式霉菌、胶质红假单胞菌等。
但是对荚膜红假单胞菌产类胡萝卜素的研究,国内未见报道。
文中以荚膜红假单胞菌为材料,以经典的培养基为基础,研究培养基组成对菌体生长和类胡萝卜素产量的影响,进行培养基优化实验,为光合细菌类胡萝卜素色素研制做基础工作。
1 材料与方法111 光合细菌荚膜红假单胞菌(Rhodopseudomonas capsulatus),本研究室选育保存菌种。
112 光合细菌全成分培养基乙酸钠310 g,NaCl 110 g,(NH4)2SO4013 g,MgSO4012g,CaCl250 mg,酵母膏011 g,MgSO4215 mg,蛋白胨10 mg,KH2PO4015 g,K2HPO4013 g,FeSO45 mg,谷氨酸012 mg,蒸馏水1 000 mL,pH 714。
113 主要仪器设备JY92-2D超声波细胞粉碎机(宁波新芝生物科技股份有限公司)、BECKMAN Allegra 64R高速冷冻离心机、岛津UV-1700全波长扫描仪、SP-1105型紫外可见光分光光度计(上海光谱仪器有限公司)、生化培养箱(广东省医疗器械厂)、ModelJD)3光强测定仪(上海市嘉定学联仪表厂)、奥立龙Model868 pH计。
光合细菌菌剂对作物生长和养分吸收的影响
光合细菌菌剂对作物生长和养分吸收的影响引言:光合细菌菌剂是一种由光合细菌制成的微生物制剂,被广泛应用于农业生产中。
光合细菌具有光合作用的能力,能够通过光合作用将光能转化为化学能,进而促进植物生长和养分吸收。
本文将探讨光合细菌菌剂对作物生长和养分吸收的具体影响。
一、促进作物生长:光合细菌菌剂能够促进作物光合作用和呼吸作用的进行,从而提供植物所需的能量和有机物质,促进作物的生长和发育。
光合细菌菌剂在作物生长过程中起到了催化剂的作用,可以加速光合作用的速率,提高植物光能利用效率,使植物合成更多的有机物质,增加植物的生物量。
研究表明,施用光合细菌菌剂的作物生长速度更快,生长势更旺盛,植株更健壮。
二、增强作物养分吸收:光合细菌菌剂通过根际活性分泌物和菌体表面附着的微生物组成的菌落,能够改善土壤环境,增强根系对养分的吸收能力。
光合细菌菌剂中的一些特殊成分具有活化和解离土壤中的矿质元素的作用,使大量的矿质元素能够以可溶的形式释放出来,供作物根系吸收利用。
此外,光合细菌菌剂还能够分解有机肥料和残留的秸秆等有机物质,将其转化为植物所需的养分,进一步提高了作物的养分吸收效率。
三、提高作物抗逆性:光合细菌菌剂可以提高作物的抗逆性,增强其抵抗逆境条件(如低温、干旱、盐碱等)的能力。
光合细菌菌剂可以促进植物体内抗氧化酶的合成,减轻氧化损伤,提高植物对逆境环境的抵抗能力。
此外,光合细菌菌剂中的一些活性物质还具有激发植物免疫系统的功能,能够增强植物的免疫力,减少病害的发生。
四、改良土壤环境:光合细菌菌剂能够分解有机肥料和农残等残留物,还原或氧化有机物质,提高土壤的有机质含量和微生物数量,改良土壤的物理结构和化学性质。
光合细菌菌剂的施用能够增加土壤活性有机质和有效微生物数量,改善土壤的通气性和保水性,提高土壤肥力和保持性,为作物生长提供了更好的土壤环境。
结论:光合细菌菌剂的施用能够促进作物生长和养分吸收,增加作物的生物量和产量。
光合细菌在农业生产中的应用
存在的问题
近年国内外对PSB在农业上的应用范围颇为 广泛,并已取得许多喜人的成果。但对PSB在农业 上应用中所存在的许多疑问。如:许多光合菌的 作用机理尚不清楚, PSB含有促生长物质和抗病 毒因子,这些物质是什么?大多数科、属的PSB均为 厌氧细菌, 当它们被喷施于植物枝叶上,充分暴露 在有氧条件下,它们能否存活和继续繁殖?能存活 多久?倘若它们不能存活,为什么它们能把喷施于 植株上的农药进行分解?光合菌在农业大规模生产 中的可行性。
(2)共代谢:指微生物在有其可利用的碳源存在时, 对其原来不能利用的物质也可分解代谢的现象
(3)种间协同代谢:指同一环境中的几种微生物联合 代谢某种有机磷农药。 深入研究共代谢和协同代谢可为较难降解的有机 磷农药的生物降解提供新的思路。
2.微生物降解有机磷的生化反应:
微生物降解有机磷的生化反应包括以下几类: (1)氧化反应 微生物体内的氧化反应包括:羟化反
PSB对植物的促生原理
1. PSB有固氮功能
大多数PSB具有固氮酶。当PSB与异养菌共培养时,它能利 用异养菌分泌的丙酮酸,在有氧条件下固定N2。例如在水稻 根际能与固氮菌群有效联合共生的荚膜红细菌 (Rhodobacter capsulatus)能在固氮酶作用下, 使N2还原为 NH3。
2.为植物提供氨基酸和核苷酸等物质
PSB营光合作用和代谢时,生成各种副产物,如氨基 酸和核苷酸等,分泌至土壤中能为植物根系吸收利 用。这些副产物能够提高作物的产量。
3.提高植物抗病性和消除有害自由基
PSB含有抗病毒因子,在光照及黑暗条件下均有钝化病毒之 能力,阻止病原菌滋生。PSB还能氧化或分解土壤中的H2S和 胺等有毒物质,对土壤起着一定的解毒作用。PSB通过促进 土壤放线菌的大量增殖,有利于减少或抑制土壤病原菌发生。 PSB还能提高植物体内过氧化物酶、SOD等抗氧化酶系统的 活性,利于清除植物体内过多的活性氧的危害。
光合细菌产类胡萝卜素的条件研究与制备
光合细菌产类胡萝卜素的条件研究与制备*摘要:光合细菌(Photosynthetic bacteria)是生产类胡萝卜素的主要微生物,因其生产周期短,不受季节限制,而且菌体含有丰富的蛋白质,色素提取后的残留物可用作饵料、饲料等而备受科学工作者的重视。
为了便于光合细菌中类胡萝卜素的大规模开发和利用,本文将对光合细菌的生长条件及所得类胡萝卜素制品的性质进行研究。
关键词:光合细菌;类胡萝卜素;条件研究;制备0 引言类胡萝卜素是一类具有特殊功能的天然色素的总称,广泛存在于自然界的动物、植物、真菌、藻类和细菌中。
类胡萝卜素的抗氧化作用,远远高于维生素E和维生素C,成为受国际药物、膳食补充剂、功能食品界等广泛关注的新型抗氧化活性物质,被誉为21世纪抗氧化剂时代的/新贵0[1]。
目前提取类胡萝卜素的途径很多,其中最常用的有两种:一是用培养盐藻来提取类胡萝卜素,这种方法需要在高盐份的海域环境,所以只能在少数地区养殖,生产的局限性很大,不宜大范围推广;二是用微生物发酵法生产类胡萝卜素,目前能够发酵产生类胡萝卜素的微生物主要有真菌、细菌和酵母菌等[2-3]。
光合细菌(Photosynthetic bacteria)是生产类胡萝卜素的主要微生物,因其生产周期短,不受季节限制,而且菌体含有丰富的蛋白质,色素提取后的残留物可用作饵料、饲料等而备受科学工作者的重视。
为了便于光合细菌中类胡萝卜素的大规模开发和利用,本文将对光合细菌的生长条件及所得类胡萝卜素制品的性质进行研究[4-5]。
1 培养基的配制[6]1.1 RCVBN培养基(固体/液体):无机盐溶液 10%微量元素溶液 0.1%生长因子溶液 0.1%20% DL-苹果酸溶液 2%20% (NH4)2SO4溶液 0.5%磷酸缓冲液 1.5%pH 6.8121e灭菌 20分钟(1)无机盐溶液(1000ml)MgSO4#7H2O 2.0gCaCl2#2H2O 0.75gFeSO4#7H2O 0.12g)89)第11卷第2期潍坊学院学报 Vol.11 No.22011年4月 Journal of Weifang University Apr.2011*收稿日期:2010-11-20作者简介:郭丹(1981-),女,吉林双辽人,烟台职业学院食品与生化工程系助教。
光合细菌产类胡萝卜素的条件研究与制备
卜素 制 品 的 性 质 进 行 研 究 。
关 键 词 : 合 细 菌 ; 胡 萝 卜 ; 件 研 究 ; 备 光 类 素 条 制 中图分 类号 : 4 . 1 Q9 5 1
菌 中。类胡 萝 卜 的抗 氧化 作用 , 远高 于维 生 素 E和维 生素 c, 为受 国 际药物 、 素 远 成 膳食 补 充剂 、 能食 品 功
界 等广 泛关 注 的新 型抗 氧化 活性 物 质 , 誉 为 2 被 1世纪 抗 氧化 剂时 代 的“ 贵”1。 新 _ ]
目前 提取类 胡 萝 卜 的途径 很 多 , 中最 常 用 的有两 种 : 素 其 一是 用 培 养 盐 藻来 提 取 类胡 萝 卜素 , 种方 这
0 5 .7 g 0 2 .1 g
* 收 稿 日 期 : 0 0一 ¨ 一 2 21 O
作者 简介 : 郭丹 ( 9 一 ) 女 , 林 双 辽 人 , 台 职 业 学 院 食 品 与 生化 工程 系助 教 。 1 81 , 吉 烟
潍 坊 学 院 学报
ED A I p H 0. g 2 6 8 .
10 ; 0 mg ]0 ; 0 mg
6 8。 .
( ) O DL 5 2 一苹 果 酸 溶 液 ( 0 m1 10 )
2 gD 一苹 果酸 , 约 1 3体 积 1 N Na 0 L 用 / 2 OH 调 至 p 值 6 8 H .。
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沼泽红假单胞菌的培养优化及植物病害防治研究
沼泽红假单胞菌的培养优化及植物病害防治研究作者:颜纲邹宁高乐天来源:《农业灾害研究》2022年第07期摘要沼泽红假单胞菌是应用较为广泛的一种光合细菌,在污水处理、农业种植、畜牧与水产养殖等领域都有较多应用。
在自然培养条件下优化培养基配方,对培养条件中对影响细菌生长的因素进行探究。
最终确定最佳C源乙酸钠添加浓度为10 g/L,最优N、P源为复合肥2(N:P:K=15:15:15),最佳添加浓度为0.5 g/L。
细菌适宜生长的培养条件为温度25℃以上、光照强度 4 000 lx以上、pH值范围为7.5~8.0。
在植物病害防治实验中,结果表明:沼泽红假单胞菌对枣锈病病原菌、根腐病病原菌、褐腐病病原菌、叶霉病病原菌具有显著的抑制效果。
关键词沼泽红假单胞菌;培养优化;植物病害防控中图分类号:X703 文献标识码:B 文章编号:2095–3305(2022)07–0028–03沼泽红假单胞菌(Rhodopseudom-onas palustris),红螺菌科,红假单胞菌属,属于光合细菌中紫色非硫细菌属的代表菌种之一,也是目前应用较广泛的光合细菌之一。
王兰等[1]利用沼泽红假单胞菌和纤细红螺菌、球形红假单胞菌的混合菌液处理虾池养殖废水,4 d后发现混合菌体对养殖废水中的COD、氨氮的去除率分别达到了72.59%、89.2%。
崔艺久等[2]对沼泽红假单胞菌的培养基和培养条件进行了优化以获得类胡萝卜素,在培养7d 后,类胡萝卜素最大产量达2.863 mg/g。
杨素萍等[3]探究了沼泽红假单胞茜Z菌株光合产氢的主要影响因素,研究结果表明:在标准状况下,菌株的最大产氨速率可达19.4 mL/(L·h)。
易力等[4]从洛河水域分离筛选得到2株光合细菌,分别为沼泽红假单胞菌、万尼氏红微菌,这2种菌对模式菌株金黄色葡萄球菌和大肠杆菌都具有较好的抑制作用,且沼泽红假单胞菌对大肠杆菌的抑制效果优于万尼氏红微菌,后者对金黄色葡萄球菌的抑制效果优于前者。
光合细菌及其在农业中的应用
光合细菌及其在农业中的应用光合细菌(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。
根据“伯杰氏细菌鉴定手册”(第9版),不产氧型的光合细菌可分成以下6类,27属:●着色菌科(Chromatiaceae)(又称红色硫细菌、紫硫细菌),含9个属;●外硫红螺菌科(Ectothiorhodospiraceae),含1属;●红色非硫细菌(Purple nonsulfur bacteria),即原红螺菌科(Rhodospirillaceae),含6属;●绿硫细菌(Green sulfur bacteria)即原绿菌科(Chlorobiaceae),含5个属;●多细胞绿丝菌(Multicellular filamentous green bacteria),即原绿丝菌科(Chloroflexaceae),含4属;●盐杆菌(Heliobacterium),含2个属。
由于光合细菌在物质转化循环中的重要作用,以及菌体含有的丰富营养,使这类古老的微生物成为近二、三十年来人们开发利用的一大热点。
大量的研究成果表明,光合细菌在农业、水产、污染治理与资源化等方面,有着巨大的实用价值,应用前景十分广阔。
以下就光合细菌的主要性状、在农业等领域的应用、方法、作用原理等,作一简要介绍。
一、光合细菌的主要特征1.光合细菌的形态学特征⑴PSB培养物的颜色PSB因含有光合色素(细菌叶绿素、类胡萝卜素)而呈现一定颜色。
除少数例外,一般说来,红螺菌科和着色菌科的菌呈红、粉红、橙黄、紫色或茶褐色;绿菌科和绿色丝状菌科的菌呈绿色。
红螺菌科和着色菌科的的培养物之所以呈现有黄色到紫色的各种鲜艳的颜色,这是由类胡萝卜素高浓度蓄积并掩盖了细菌叶绿素的色调而形成的。
少数类胡萝卜素含量少的菌,或缺乏类胡萝卜素的变异株,便会显示细菌叶绿素的蓝绿色。
每个菌种各有自己的颜色,但由于培养条件的不同,其颜色会发生变化。
光合细菌培养基组成对类胡萝卜素产量的影响
光合细菌培养基组成对类胡萝卜素产量的影响
陈德明;韩永斌;顾振新
【期刊名称】《微生物学通报》
【年(卷),期】2006(33)3
【摘要】采用响应面法对光合细菌培养基主要成分进行了优化,研究了培养基组成对类胡萝卜素产量的影响.经过逐步回归分析建立了类胡萝卜素产量对培养基主要
成分的二次回归模型,其回归方程的决定系数达到了0.958.得到的最适培养基主要
组成为:0.81%柠檬酸、0.35%NH4Cl和0.18%玉米浆,类胡萝卜素产量最大预测值达到13.34mg/L,是优化前的2.04倍.
【总页数】7页(P11-17)
【作者】陈德明;韩永斌;顾振新
【作者单位】南京农业大学农业部农畜产品加工与质量控制重点开放试验室,南京,210095;南京农业大学农业部农畜产品加工与质量控制重点开放试验室,南
京,210095;南京农业大学农业部农畜产品加工与质量控制重点开放试验室,南
京,210095
【正文语种】中文
【中图分类】Q93
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紫色光合细菌中类胡萝卜素的选择性分布及功能
第28卷,第7期 光谱学与光谱分析Vol 128,No 17,pp1459214632008年7月 Spectroscopy and Spectral Analysis J uly ,2008 紫色光合细菌中类胡萝卜素的选择性分布及功能冯 娟,李雪峰,刘 渊电子科技大学生命科学与技术学院,四川成都 610054摘 要 紫色光合细菌R hodopseudomonas (R ps 1)pal ust ris 光合膜中的外周捕光天线(L H2)及核心复合物(L H12RC )中都含有多种类胡萝卜素分子(Crt )。
研究不同种类的Crt 在上述色素蛋白复合物中的分布及其生理学功能具有重要意义。
采用了高效液相色谱(HPL C )手段分析了中等光强(~4000lux )培养条件下所获得的R ps 1pal ust ris 的L H2及L H12RC 中的Crt 组成,发现共轭双键数目(n )为11或12的类胡萝卜素分子(包括lycopene (n =11),Anhydrorhodivibrin (n =12)及Rhodopin (n =12)等,主要集中在L H2复合物中,而n =13的类胡萝卜素分子Spirilloxanthin 则优先结合到L H12RC 中。
通过将稳态吸收光谱及近红外荧光激发光谱在细菌叶绿素的Qx 带处归一化,并比较两者的数值,发现在L H2中Crt 从单重态向BChl 的传能效率[3019%(v =0),2514%(v =1),3014%(v =2)]明显高于在L H12RC 中的传能效率[1017%(v =0),718%(v =1),1114%(v =2)]。
此外,本文还运用亚微秒时间分辨吸收光谱检测了类胡萝卜素三重态T n ←T 1吸收,发现伴随着532nm 激光脉冲激发,L H12RC 和L H2中Crt 三重态的吸收主峰位于571及560nm 左右,它们分别归属于n =13和n =12的类胡萝卜素分子。
不同微生物生产类胡萝卜素的研究现状
K e r s c r tn i sb a e l atip r ; o oo ua p oo y h t a tra d n l l y wo d : a oe od ;l k se rs o ar d tr l; h ts ntei b c e ; u ai l h c i e a
类—— 杜氏藻 四大类 。 、
的发生和生长 , 预防眼病和心血管病【 1 j 。 类 胡 萝 卜素 的生产 方法 包括 化学 合成 法 和生 物
id sr . esu yd s rb st e c re tu eo e f l fmir b a r d cin o a oe od nt e c mmo n u ty Th t d e c e h u r n s ft e d o c o ilp o u to fc rt n i si h o i h i n
光合细菌菌剂对作物养分吸收和分配的调控作用
光合细菌菌剂对作物养分吸收和分配的调控作用光合细菌菌剂是一种应用于农业生产中的微生物制剂,它富含利于作物生长和发育的有益菌群。
在农业生产中,光合细菌菌剂被广泛应用于提高作物的产量和质量。
与此同时,光合细菌菌剂还具有调节作物养分吸收和分配的作用。
本文将重点探讨光合细菌菌剂对作物养分的影响和调控机制。
首先,光合细菌菌剂可以增强作物对养分的吸收能力。
通过与作物根系共生形成共生菌根,光合细菌菌剂能够增加作物根系的表面积,提高根系对水和养分的吸收能力。
光合细菌菌剂还能释放一些有机酸和胺基酸等物质,这些物质能够促进土壤中的养分溶解,提高其有效性。
此外,光合细菌菌剂还能产生一些生物活性物质,如生长激素和溶菌酶等,这些物质可以促进作物根系的生长和发育,进一步增强养分吸收能力。
其次,光合细菌菌剂能够调控作物养分的分配。
作物在吸收养分后,需要将其分配到不同部位进行利用。
光合细菌菌剂可以增加根系中的储藏维管束数量,提高根系对养分的分配能力。
同时,光合细菌菌剂还能促进光合产物的转运和分配,使其被有效地利用。
此外,光合细菌菌剂还能改善作物的养分吸收平衡,使作物吸收的养分能够更加均匀地分配到不同部位,避免养分的过度积累或缺乏。
光合细菌菌剂对作物养分吸收和分配的调控作用的机制主要有以下几个方面。
首先,光合细菌菌剂能够促进土壤微生物的多样性和数量的增加,改善土壤生态环境,提高土壤结构和保水能力,进而促进作物根系的发育和养分吸收。
其次,光合细菌菌剂通过分泌一些物质,如生长激素、胺基酸和酶类等,调节作物根系生长和发育的代谢过程,从而增强作物对养分的吸收能力。
再者,光合细菌菌剂还能与作物根系形成共生菌根,利用菌根的特殊结构与功能,增加作物根系与土壤之间的联系,提高养分的吸收效率。
最后,光合细菌菌剂还可以调节作物内源激素的合成和分泌,影响作物的生长和发育的各个阶段,从而调控作物对养分的分配。
然而,需要注意的是,光合细菌菌剂对作物养分吸收和分配的调控作用也受到一些因素的影响。
光合细菌菌剂对作物生长发育和产量形成的影响研究
光合细菌菌剂对作物生长发育和产量形成的影响研究作物的生长发育和产量形成是农业生产中最为重要的环节之一。
为了提高农作物的产量和品质,农业科学家不断探索各种方法。
近年来,光合细菌菌剂作为一种新型的植物生长调节剂备受研究者们的关注。
本文将对光合细菌菌剂对作物生长发育和产量形成的影响进行深入分析和探讨。
光合细菌,也被称为光合细菌菌剂,是一类存在于土壤中的微生物。
与一般细菌不同的是,光合细菌通过光合作用能够自主合成自己所需的有机物质。
光合细菌菌剂在土壤中生长繁殖,同时还能侵入植物根部,与植物之间建立起一种共生关系。
这种共生关系在作物的根系处形成了一层黏稠的细菌膜,细菌膜能够吸附并固定大量的养分,并通过固氮作用将大气中的氮气转化为植物可利用的氨态氮。
这些特性使得光合细菌菌剂在促进作物生长和提高作物产量方面具有潜在的作用。
首先,光合细菌菌剂可以促进根系的生长和发育。
根系是植物吸收养分和水分的重要器官,而良好的根系系统能够加强植物对外界环境的适应能力。
研究表明,施用光合细菌菌剂后,植物的根系能够增加根长、根数和根体积,提高根系对水分和养分的吸收能力。
此外,光合细菌菌剂中的一些生长调节物质,如激素和生长因子,也能够促进根系的分化和生长。
因此,施用光合细菌菌剂可以有效改善作物的根系结构,进而提高作物对环境的适应性和生存能力。
其次,光合细菌菌剂还可以促进植物的叶片生长和光合作用。
叶片是植物进行光合作用的重要器官,通过光合作用植物能够将光能转化为化学能并合成有机物质。
研究发现,施用光合细菌菌剂后,植物的叶片面积和叶绿素含量有所增加,同时叶片的光合效率也得到提高。
这是因为光合细菌菌剂能够释放出一些激素和养分,促进植物的叶绿体分化和叶片细胞的分裂。
此外,光合细菌菌剂还可以降低叶片的温度,减轻叶片的蒸腾作用,提高植物对光合作用的利用效率。
因此,光合细菌菌剂对植物的叶片生长和光合作用具有正面的影响。
最后,光合细菌菌剂可以促进植物的花期和果实的形成。
光合细菌菌剂对蔬菜品质影响的初报
收 稿 日 期 :2009-08-28 作 者 简 介 :谢 修 志 (1970-), 博 士 , 农 艺 师 ,E-mail:xiexz@126. com
表 1 光合细菌菌剂对蔬菜产量(kg/667m2)的影响
处 理 上海青 黑叶白 小白菜 菜心 芥菜 生菜 对照(CK) 3105.0 4106.0 1864.0 1759.0 2193.0 2642.0 光合细菌菌剂 3980.0 4952.0 2134.0 2102.0 2517.0 3376.0
光合细菌菌剂对蔬菜品质影响的初报
谢修志, 谢向坚 (广州市农业标准与监测中心,广东 广州 510315)
摘 要:大田生产条件下研究光合细菌对叶类蔬菜上海青、黑叶白、小白菜、菜心、芥菜和生菜品质的影响,结果表明,
光合细菌菌剂能显著提高叶类蔬菜的可溶性糖和维生素 C 含量,降低对人体有害的硝酸盐含量。
关键词:光合细菌; 蔬菜; 品质
[2] 王俊卿,张肇铭. 光合细菌对动物生产性能及生理 体 况 的 影 响 及 其 机 理 研 究[J].山 西 大 学 学 报(自 然 科 学 版), 2002(25): 63-66.
[3] 熊琦,冯安吉,刘继彪,等. 光合细菌促菠菜生长机理初探[J]. 应用与环境生物学报. 1999,5(增刊):194-196.
的养分,产生促生长因子,提高植物的光合作用能力。 但利用光合细菌制成的生物肥料在改良蔬菜品质方面 的应用研究还不是很多 。 [3-5] 本文研究了光合细菌对叶 类蔬菜品质的影响, 初步探讨光合细菌在改善果蔬品 质上的应用,以期为生产无公害、安全、优质的蔬菜提 供依据。
紫色光合细菌中类胡萝卜素的选择性分布及功能
( 包括 lcpn ( =1) yo e en 1 ,An y rro iir ( =1) R o o i( =1 ) ,主要集 中在 L h doh dvbi n 2 及 h d p n 2 等 n n H2复合 物中 ,而 , 3的类胡 萝 b 2 —1 素分子 S il xnhn则优先结合 到 L - C中。通过将稳态吸收光谱及 近红 外荧 光激 发 pr l a ti io H1R 光谱 在细菌叶绿素的 Qx带处归一化 ,并 比较两者 的数值 , 发现在 L H2中 C t r 从单重 态向 B h 的传能效率 Cl
Io 9 ( 一O , 5 4 ( 一1 ,3 . ( 一2 ] - . 口 ) 2 . 口 ) 0 4 口 ) 明显高于在 L - C中的传能效率[ O 7 ( 一O ,7 8 口 3 H1R 1 . 口 ) . %(
一
1 , 14 (一2 ] ) 1 . 口 ) 。此外 , 本文 还运用亚微秒时 间分辨 吸收光谱检测 了类 胡萝 b素三重 态 一 丁 吸收 , 1
本文 选 择 了 中 等 光 强 条 件 下 培 养 的 Rh d pe d moa o o su o n s
( p . auti 的 LH2复合 物及 核心 复合物 为研 究对 象 , R s)p ls s r 通过高效液相色谱( I 、近红外 荧光 激发光谱 及 亚微 秒 HP )
荧 光发射及激发光谱是在 S E looo 1 P X Fu rl 12荧光光谱仪上 g 测定 。亚微 秒时间分辨 吸收光 谱的激发 光源为 N YA d: G激
利用响应面方法优化光合细菌RhodospirillumRubrumS1培养基
l o ws :c i t i r c a c i d o f 3 . 5 2 9 1 g / L,b e e f e x t r a c t o f 3 . 3 1 9 0 g / L,Mg S o f 0 . 5 0 8 3 g / L,F e S O ̄o f 0 . 0 1 9 4 g / L, t h e ma x i mu m r e s on p s e v a l u e n o w i s 1 3 . 7 7 mg / l ^ Th e n v e i r i f at c i o n e x p e r i me n t i s c a r r i d e o u t ,wh i c h i n d i c a t e s t h a t wi t h t h e o p t i iz m e d c u l t re u me d i u m,t he o u t p u t o f ar c o t e n o i d s r i s e t o 1 3 . 6 9 ag r /L,0 . 5 8 l e s s t h a n i t s
( 1 . 吉林 大学 生命科 学学 院 , 长春 1 3 0 0 2 1 ; 2 . 吉林工 商学院 食品工程 分 院 , 长 1 3 0 0 6 1 )
摘要: 试 验采 用响 应面 方法优化 光合 细菌 Rh o d o s p i r i l l u mR u b r u m S 1培 养 基 。结果 表 明 : 培 养 基 成分
关键词: 光合 细 茵 ; 响应 面 ; 类胡 萝 卜素
中 图分 类号 : T S 2 0 2 . 3
文献标识 码 : A
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / ] . i s s n . 1 o 0 O 一9 9 7 3 . 2 0 1 3 . 0 6 . 0 0 6
光合细菌菌剂对蔬菜营养吸收和利用效率的影响研究
光合细菌菌剂对蔬菜营养吸收和利用效率的影响研究近年来,农业生产领域对于提高农作物生长发育以及增强营养吸收和利用效率的研究十分关注。
光合细菌菌剂作为一种新型的生物制剂,在提高植物生长和改善土壤环境方面具有巨大潜力。
本文旨在探讨光合细菌菌剂对蔬菜营养吸收和利用效率的影响,并对其机制进行深入研究。
首先,了解光合细菌菌剂以及其对蔬菜的营养吸收和利用效率的影响是非常重要的。
光合细菌是一类通过光合作用合成有机物质的细菌,能够促进植物光合效率以及根际微生物活动。
通过预处理种子或土壤中的光合细菌,可以显著提高蔬菜在营养元素的吸收和利用效率。
菌剂中的光合细菌能够增加土壤表面的微生物数量和种类,改善土壤酸碱度,提高土壤养分含量,促进植物的生长和发育。
其次,研究表明,光合细菌菌剂对蔬菜植株的根系发育和吸收系统具有显著的影响。
光合细菌菌剂能够增加蔬菜根系的分泌和吸收活性,增加蔬菜根表面积,提高根系的吸收能力。
同时,光合细菌菌剂中的有机酸、植物生长调节物质等活性物质可以与植物根系进行交互作用,促进蔬菜内外源营养元素的吸收和运输,增强植物对养分的利用效率。
因此,应用光合细菌菌剂能够有效提高蔬菜的养分吸收和利用效率,有利于蔬菜的生长和产量的提高。
此外,光合细菌菌剂对蔬菜内源激素的调节作用也很重要。
研究发现,菌剂中的激素物质可以促进蔬菜生长和发育过程中内源激素的合成和代谢。
光合细菌菌剂能够增加植物叶片及茎部的叶绿素含量,提高光合作用效率。
另外,光合细菌菌剂还能够诱导植物产生抗逆性物质,增强植物对各种逆境的抵抗能力。
这些调节作用能够提高蔬菜的营养吸收和利用效率,提高植物光合作用效率,使蔬菜更加适应恶劣环境条件下的生长。
虽然光合细菌菌剂在提高蔬菜营养吸收和利用效率方面具有潜力,但其应用仍面临一些挑战。
首先,光合细菌菌剂的合适使用剂量和使用时机尚未完全确定,因此需要进一步优化其使用方式。
其次,菌剂的贮存和制备技术有待改进,以提高菌剂的存活和活性。
光合细菌菌剂对蔬菜光合特性和产量的影响研究
光合细菌菌剂对蔬菜光合特性和产量的影响研究摘要:光合细菌是一类能够利用阳光能进行光合作用的微生物。
本研究旨在探究光合细菌菌剂对蔬菜光合特性和产量的影响。
通过对一种光合细菌菌剂在不同的蔬菜栽培条件下的应用实验,我们发现光合细菌菌剂能够显著提高蔬菜的光合特性和产量。
此研究结果为蔬菜种植中的可持续发展提供了新的思路和方法。
关键词:光合细菌,菌剂,蔬菜,光合特性,产量引言:蔬菜是人们日常饮食中必不可少的一部分,其种植和产量的问题一直备受关注。
而提高蔬菜的产量和质量是农业科学研究的重要任务之一。
光合是植物生长发育的基础过程,直接关系到光合作用产物的合成和植物的生长发育状况。
近年来,一类新型的光合细菌菌剂逐渐成为农业科学领域研究的热点。
因此,本研究旨在探究光合细菌菌剂对蔬菜光合特性和产量的影响。
方法:选取常见的蔬菜作为研究对象,包括小白菜、胡萝卜和番茄等。
在蔬菜生长期间,分别在不同的处理组中添加不同浓度的光合细菌菌剂,以对照组进行对比。
定期进行生长状况观察和光合特性测量,并分析菌剂对蔬菜产量的影响。
结果与分析:在本研究中,我们观察到光合细菌菌剂的应用对蔬菜生长和产量产生了显著的影响。
首先,与对照组相比,添加光合细菌菌剂的处理组中蔬菜的叶绿素含量明显增加,表明光合细菌菌剂的施用能够促进光合作用的进行。
其次,添加光合细菌菌剂的处理组的蔬菜叶片上的气孔导度显著提高。
这表明菌剂可以增加蔬菜叶片上的气孔开放大小,增强蔬菜的二氧化碳吸收能力。
此外,菌剂处理组的蔬菜光合速率和光能利用效率均较对照组有所提高。
这意味着光合细菌菌剂能够改善蔬菜的光合特性,提高光合作用效率,从而增加蔬菜的产量。
结论:本研究结果表明,光合细菌菌剂能够显著改善蔬菜的光合特性和产量。
光合细菌菌剂的应用能够提高蔬菜叶绿素含量、增加气孔导度、提高光合速率和光能利用效率。
这些改善了蔬菜的光合作用效率,进而促进了蔬菜的生长与发育,增加了蔬菜的产量。
因此,光合细菌菌剂可以作为一种有效的蔬菜种植辅助产品,为蔬菜种植带来更好的经济效益和环境效益。
光合细菌培养基配方
光合细菌培养基配方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,其培养基的配方对于光合细菌的生长和繁殖至关重要。
下面将介绍一种常用的光合细菌培养基的配方。
培养基的基础成分主要包括碳源、氮源、无机盐、有机因子和缓冲剂等。
碳源是光合细菌进行光合作用的重要能源,常用的碳源有葡萄糖、蔗糖、淀粉等。
在光合细菌培养基中添加适量的碳源有助于提供光合细菌所需的能量。
氮源是光合细菌合成蛋白质和核酸的重要原料,常用的氮源有氨基酸、氮酸盐、蛋白胨等。
在光合细菌培养基中添加适量的氮源有助于促进光合细菌的生长和繁殖。
无机盐是光合细菌生长所必需的无机离子,常用的无机盐有氯化钠、磷酸盐、硫酸盐等。
在光合细菌培养基中添加适量的无机盐可以提供光合细菌所需的微量元素,维持其正常的代谢活动。
有机因子是光合细菌合成酶和辅酶的重要组成部分,常用的有机因子有维生素、酶解物等。
在光合细菌培养基中添加适量的有机因子有助于提供光合细菌所需的生长因子,促进其生长和繁殖。
缓冲剂是为了维持培养基的pH值稳定而添加的化学物质,常用的缓冲剂有磷酸盐缓冲液、醋酸盐缓冲液等。
在光合细菌培养基中添加适量的缓冲剂可以维持培养基的稳定性,确保光合细菌在适宜的pH环境下生长和繁殖。
除了以上基础成分外,光合细菌培养基中还可以添加其他辅助成分,如胆盐、抗生素等,以抑制其他细菌的生长,保证光合细菌的纯度。
光合细菌培养基的配方是一项复杂而精细的工作,需要考虑到光合细菌的营养需求和生长环境。
合理的配方可以提供光合细菌所需的营养物质,促进其生长和繁殖。
在实际应用中,根据具体的光合细菌种类和研究目的,可以对培养基的配方进行适当的调整和优化,以获得更好的培养效果。
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光合细菌培养基组成对类胡萝卜素产量的影响*摘要:采用响应面法对光合细菌培养基主要成分进行了优化,研究了培养基组成对类胡萝卜素产量的影响。
经过逐步回归分析建立了类胡萝卜素产量对培养基主要成分的二次回归模型,其回归方程的决定系数达到了0.958。
得到的最适培养基主要组成为:0,81%柠檬酸、0.35%NH4CI和0.18%玉米浆,类胡萝卜素产量最大预测值达到13.34m岁L,是优化前的2.04倍。
关键词:光合细菌,培养基,类胡萝卜素,响应面法类胡萝卜素是自然界存在的一类重要色素,目前已知结构的类胡萝卜素近以X)种,其中约有40多种可为人类食用[’1。
FAo和WHo等国际组织认定类胡萝卜素为A类营养色素,并在50多个国家和地区获准作为营养、着色双重功能的添加剂,因而被广泛用于保健食品及化妆品工业。
光合细菌(Photo一syniheticbacteria)是生产类胡萝卜素的主要微生物之一,迄今发现可由其合成的类胡萝卜素已超过80种L’〕。
利用光合细菌发酵生产天然类胡萝卜素因生产周期短、不受季节限制而备受重视E’」。
色素提取后的菌体中富含蛋白质、氨基酸和维生素等,可作为单细胞蛋白加以利用。
光合细菌培养基组成对类胡萝卜素产量的影响目前主要采用单因素研究,而对影响其产量的诸因素交互作用缺乏研究。
本文采用响应面法对光合细菌培养基主要成分进行了优化,研究培养基组成对类胡萝卜素产量的影响,以期为深人研究和规模化生产类胡萝卜素提供依据。
1材料与方法1.1菌种来源光合细菌:由南京工业大学生物技术中心提供。
1.2基础培养基组成苹果酸2.59,酵母膏19,(NH4)25041.259,Mgso40.29,CaC12o.079,Feso4.019,KHZPO40.159,用蒸馏水溶解并定容至IL,pH7.0。
1.3培养方法按10%接种量将活化后的液体种子接种于新鲜的液体培养基中,在培养温度为28℃、光照强度1,sooh(化S一1330照度计测得)和厌氧条件下培养5d。
1.4试验设计1.4.1单因素试验:对基础培养基分别进行碳源、氮源和生长因子替代物筛选和水平优化。
待筛选的8种碳源分别为乙酸钠、苹果酸、柠檬酸、葡萄糖、乳糖、蔗糖、酒石酸和可溶性淀粉,浓度范围为0.05%一1.50%;待筛选的6种氮源分别为NH4CI,(NH4)2504,NaNoZ,NaNo3,谷氨酸钠和玉米浆,浓度范围为0.05%一2.00%;待筛选的5种生长因子替代物分别为酵母膏、牛肉膏、蛋白豚、胰蛋白陈和玉米浆,浓度范围为0.02%一0.20%。
1.4.2响应面试验:根据单因素试验结果,以柠檬酸、NH4CI和玉米浆浓度为3因素,进行中心组合响应面设计,以类胡萝卜素产量为响应指标。
通过Designexpert软件对实验数据进行回归分析,预测光合细菌用于生产类胡萝卜素的最佳培养基。
试验设计见表7。
1.5测定方法1.5.1菌体产量:在Maria等[4]的基础上加以改进。
菌液在10,以刃r/min条件下离心20min,弃去上清夜,菌体用蒸馏水洗涤两次后再次离心。
所得菌体在65℃下烘干至恒重。
1.5.2类胡萝卜素产量:在王岁楼等〔’」的基础上加以改进。
菌体加人浓度为3moFL的盐酸,28℃下振荡1.sh后沸水浴4min,迅速冷却,10,(兀旧r/min离心20min弃上清液,沉淀用双蒸水洗涤2遍。
在所得菌体中加人丙酮,28℃水浴振荡浸提30min,10,以洲〕r/min冷冻离心20min,取上清液。
适当稀释类胡萝卜素提取液,于480nm处测定吸光值。
按以下公式计算类胡萝卜素产量。
类胡萝卜素产量(m岁L)=A·Dvl/0.16vZ式中:A一一一480nm处吸光值;D—稀释倍数;0.16—类胡萝卜素消光系数;Vl—加人的提取剂体积;VZ—用于提取色素的发酵液体积。
2结果与分析2.1碳源筛选及水平优化2.1.1碳源筛选:当培养基分别以苹果酸或柠檬酸为碳源时,菌体产量和类胡萝卜素产量最大,两者之间无显著差异(表l)。
这是因为光合细菌对有机酸及其盐类的利用程度要高于糖类物质。
由于苹果酸价格是柠檬酸的4一5倍,生产上宜用柠檬酸作为碳源。
2以拓年33(3)微生物学通报表1碳源对菌体产t和类胡萝卜素产t的影响指标源(%)乙酸钠柠檬酸碳酒石酸乳糖蔗糖菌体产量(岁L)类胡萝卜素产量(m岁L)1.171士0.160曲4.05士0.25e苹果酸1.250士01!X)a6.52士0.35a1.042士0.061ab0.791士0.Zlled6.31土0.19a4.28士0.Zle葡萄糖.312土0.052f.62士0.ole0.671士0.121de.421士0,121ef可溶性淀粉0.921士0.(涎iZbC1.75士0.17d0.63土0.02e4.75士0.23b注:碳源浓度均为0.25%;不同字母表示处理间在0.05水平上差异显著2.1.2柠檬酸水平优化:培养基中柠檬酸在0.05%一1.50%浓度范围内时,光合细菌菌体产量和类胡萝卜素产量最高时的柠檬酸浓度为0.6%一0.8%(表2)。
柠檬酸浓度过低时造成碳源供应不足,浓度过高时则表现出明显的抑制作用。
表2柠檬酸浓度对菌体产t和类胡萝卜素产最的影响柠檬酸(%)指标—.050.150.250.400.以)0.801.《X)1.50菌体产量0.540.631.211.882.502.712.421.25(岁L)土0.07d士0.(X)d土0.07e土0.(X)b土0.12a士0.07a土0.51a士0.25e 类胡萝卜素产量1.172.133.857.108.989.105.751.80(m盯L)士0.43f士0.58e土0.32d士0,37b士0.62a土0.29a士0.50e士0.23ef2.2氮源筛选及水平优化2.2.1氮源筛选:由表3可知,光合细菌既能利用氨盐和硝酸盐等无机氮源,也能利用氨基酸以及玉米浆等有机氮源,NH4CI为氮源时菌体产量和类胡萝卜素产量均达最大值,分别比(NH4):504为氮源时高出40.00%和57.43%。
表3氮源对菌体产t和类胡萝卜素产t的影响氮源(%)指标—氯化氨硫酸铁亚硝酸钠硝酸钠谷氨酸钠玉米浆菌体产量2.6251.8750.9171.7501.8751.792(酬L)士0.102a士0.270b士0.Z12e士0.102b士0.102b土0.118b类胡萝卜素产量7.794.952.074.915.785.91(m『L)土020a士0.04c土0.15d土0.63e士0.39b土0.43b注:氮源浓度均为0.125%。
2.2.2NH4CI水平优化:菌体产量和类胡萝卜素产量均随NH4CI浓度增加呈先上升后下降的趋势,两者达最大时的NH4CI浓度为0.3%(表4)。
表4Nlll4CI浓度对菌体产t和类胡萝卜素产t的影响NH4CI(%)指标—.050.100.300.500.701.的1.502.的又功菌体产量(岁L)类胡萝卜素产量(m岁L)1.875土0.153bC2.0以)土0.144ab250153a1.750土0.088ed1.625士0.088ed1.459土0.059de1.375士0.088del‘500士0,153de6oo士0.06b6,13士0.05b7.35土0.3la2.19士0.05e2.28士0.05e.99048士0.13d士0.02e0,47士0.03e2。
32。
3。
1天然复合物筛选及水平优化天然复合物筛选:5种天然复合物均可为光合细菌提供生长因子,其中以酵母l4微生物学通报2(兀巧年33(3)膏和玉米浆的效果最佳(表5),由于玉米浆是玉米深加工过程中的副产物,来源广,价格低,生产上可考虑用它取代酵母膏。
表5天然复合物对菌体产t和类胡萝卜素产t的影响天然复合物(%)指标—酵母膏牛肉膏蛋白脉胰蛋白膝玉米浆菌体产量(『L)2.4(X)土0173a2.417士0.144a1.8(X)土0.087b2.083士0.144b2.5(X)土0.250a类胡萝卜素产量(m『L)10.肠土0.15a8.97士0.08b7.52士0.03e6.56土o.10d9.94士0.05a 注:天然复合物浓度均为0.1%2.3.2玉米浆水平优化:培养基玉米浆浓度为0.02%一0.20%时,光合细菌以在含0.10%玉米浆培养基中培养时所得的菌体产量和类胡萝卜素产量最大(表6)。
表‘玉米桨浓度对菌体产t和类胡萝卜素产t的影响玉米浆浓度(%)指标—0.020.(HO(巧0.100.20菌体产量(留L)2.307士0.080b2.333土0.103b2.350士0.108b2.750土0.2以a2.5仪)士0.204ab类胡萝卜素产量(m岁L)10.33士009e10.19士0.04e10.30土0.24e11.86士olxa11.11士o.llb2.4类胡萝卜素产t响应面优化固定培养基中的无机盐组成,对柠檬酸(A)、NH4CI(B)和玉米浆(C)浓度进行3因素5水平响应面分析试验,结果见表7。
表7响应面分析方案与实验结果试验号柠檬酸(%)抓化按(%)玉米浆(%)类胡萝卜素产量(m群L)实际值预测值063l一l(0.2)1(l)一1(0,I)一l(0.02)一1(05)l2.582.272.853.952.63门.8)l3.5611.564.639.753.003.2910.29一l,5(0) 1.68(1.27) 0(0.6)O0(0.3)一1.5(0)68(0.64)0(l)1oo 2.695.259.7568(0).23)7.8112.6311.7511.2510.640.442.997.278.007.4412.6911.5011.5011.8811.5011.5011.5011.5011.5011.50n曰000,户0000002423567981011121314巧16171918202仪拓年33(3)微生物学通报类胡萝卜素产量方差分析表明(表8),对类胡萝卜素产量所建立的回归模型极显著(尸<0,01),柠檬酸和玉米浆浓度对菌体产量均有显著影响,且两者之间交互作用显著,而柠檬酸和NH4CI浓度之间,以及NH4CI和玉米浆浓度之间的交互作用不显著。
以类胡萝卜素产量为响应指标,利用DesignExPert软件对表7进行二次多元回归拟合,得到类胡萝卜素产量对编码自变量A、B和C的二次多项回归方程。
Y=11.50+l,51.A+0.51.B+2.17.C一91今AZ一1.54.B2刁.87中CZ刁.38.A.B+1.60.A,C+0.051.B.C回归诊断表明,决定系数(矿)=0.958,信噪比(Adequatep,ision)二14.81。