光合细菌培养参数的研究审批稿
光合细菌培养参数的研
究
YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】
光合细菌PS3培养参数的研究
摘要:为有效提高光合细菌邢3在工厂化生产中的生物量,对其主要培养参数进行了系统的研究。所涉及的培养参数包括:光源、光照度、溶解氧、培养基pH、盐度、接种浓度等。结果表明:PS3在厌氧条件下生长较好,而其最适接种浓度、光照度、光源、pH及盐度分别为10%、4以刃h(钨丝灯)、一、5。
关键词:光合细菌;培养参数
ThestudyoncultivatingParametersofPhotosyntheticbacteria PS3
光合细菌(photosyntheticbacteria)广泛分布提供质优价廉的产品,本实验对光合细菌PS3培养
于淡水、海水、极地或温泉(包括高热水体)以的主要参数进行了较系统的观察和研究,现将实验
及高盐、高有机质含量等不同的生态环境中,是一情况总结如下。
类行不产氧光合作用、具有复杂代谢功能的微生
花”上石草.:二二或二议一二二几二”公二二万二1材料与方法物,它能利用多种基质,可营异养、自养或兼性营一’,‘,’‘’‘’一
养;存在着好氧、厌氧和兼性厌氧类型[l]。光合菌株
细菌在维持自然界的生态平衡、废污水的处理等方试验菌株PS3由中国水产科学研究院南海水产
面有着重要作用,同时光合细菌作为单细胞生物可研究所饲料与健康养殖开发中心富集、分离。
以从中获得较丰富的单细胞蛋白,其广泛应用于农实验方法
牧渔业尤其在水产养殖中的应用更为广泛〔,一3〕。为本实验所采用的培养条件是不同光源和光照
生产更好的优质菌液,促进工厂化生产,为养殖业度、溶解氧、培养基pH值、盐度、接种浓度。试
收稿日期:
资助项目:
作者简介:
通讯作者:
2以」6切刀3;修回日期:2〕拓刀8一17
广东省重大科技兴渔项目(B200201A01);国家“十五”科技攻关计划专题(2004BA526BO202) 洪敏娜(1980一),女,技术员,从事水产微生态制剂的研究与开发。E一mail:hmnIgso@163.。。m
杨莺莺南方水产第2卷
-今-荧光灯(1500lx)fiuorescent
一.一钨丝灯(600lx)tungsten
-查-钨丝灯(1500lx)tUngsten
-片-钨丝灯Q700lx)tungsten
-喂卜-钨丝灯(4000lx)tungsten
叫.-自然光(50000~70000lx)naturallighting
芬口O
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验菌株PS3培养用6L无色透明聚乙烯塑料瓶,基
本培养条件是:厌氧条件下自然光照,将培养基
pH、盐度、接种浓度设为一、20、30%,
菌量的测定采用7504型分光光度计在660nm波长
处测定培养物光密度值(OD),每隔24h取样l
次,连续测sd。
1.2.1光源和光照强度
采用上述方法,在基本培养条件下,将光源和
光照强度设为荧光灯(1sooh)、钨丝灯(600、
1500、27(X)、400Oh)、自然光(500(X)一70(X)O
h),定时取样,测定培养物的OD值。
1.2.2溶解氧
采用上述方法,在基本培养条件下,将溶解氧
设为厌氧、通气,定时取样,测培养物的OD值。
1.2.3培养基pH值
采用上述方法,在基本培养条件下,将培养基
pH值设为、、、、、、,
定时取样,测定培养物的OD值。
1.2.4盐度
采用上述方法,在基本培养条件下,将盐度设
为2、5、10、20、30、40、50、6(),定时取样,
测定培养物的OD值。
1.2.5接种量
采用上述方法,在基本培养条件下,将接种量
设为ro%、20%、25%、30%,定时取样,测定
培养物的OD值。
时间压
ti位e
图1
不同光源及光照度对邢3生长的影响Effeetsofdifferentlamp一houseandluminosity onthegrowthofPS3
2结果与分析
不同光源及光照度对光合细菌PS3生长的影
响
不同光源及光照度对光合细菌PS3生长影响见
图1。PS3在不同光源及不同光照度条件下的生长
速度为钨丝灯(4000h)>自然光(50以刃-
700(X〕lx)>钨丝灯(2700lx)>钨丝灯(1500
h)>钨丝灯(600h)>荧光灯(1500lx)。说
明该株光合细菌在光照度600一70以x〕lx范围内都
可以生长,但不是光照度越强生长速度就越快,它
对光质还有一定的要求。试验表明用钨丝灯
(4(xX)lx)生长速度最快,其次是自然光照培养
和钨丝灯(2700h),而荧光灯的效果较差。在
大规模生产中为了节约成本可以选择自然光照培
养,在下雨或阴天可以选择钨丝灯(4000lx)培
养。
溶解舰对光合细菌PS3生长的影响
有资料报道,氧对光合细菌光合色素合成具有
明显的抑制作用,在有氧的条件下叶绿素类胡罗卜
素都不产生,从而导致颜色越来越浅[sJ。本试验
PS3在厌氧条件下培养,随着培养时间增长,菌量
增多,菌液颜色加深;而在通气培养条件下,培养
时间越长,菌量减少,颜色变浅。本试验结果与徐
良梅等〔’〕报道结果一致。溶解氧对光合细菌PS3
生长的影响见图2,在厌氧条件下菌株PS3生长速
度快,经120h培养后OD值可达到,而通气
培养经120h培养后,OD值降到,表明该菌
株在厌氧条件下培养才能进行正常生长,而在有氧
条件下生命活动受到抑制。
培养基不同pH对光合细菌PS3生长的影响
培养基不同pH对光合细菌PS3生长有一定的
影响,实验结果表明,培养基pH为中性偏酸
一时菌生长速度最快,菌量最高,培养
72h后pH为,OD值为,已基本达到最
大值;pH在以上,经过120h培养后,菌的
生物量才达到(图3),这是由于光合细菌的
代谢产物为碱性〔‘〕,加快了离子间的化学反应速
度,培养基中的有效成分迅速生成沉淀,pH值升
高,pH值升高直接影响光合细菌对营养物质的吸
收,如果培养基中pH值过高就会使原来培养基中第6期洪敏娜等:光合细菌玲3培养参数的研究
-劝-厌氧皿.erobic
-去,通气aerate
盐度salinity
-令-2~伯卜5
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0144
图2
溶解氧对邢3生长的影响
ofdifferentdiosolveoxy罗nonthe
肛洲山ofPS3
0144
图4不同盐度对邢3生长的影响
Fig4EffeetOfdifferentsalinityonthe目旧WthofPS3气j,‘接种浓度i川tial妙助tity
..卜
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10%
25%
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州片-30%
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时间几
time
图3不同培养基pH对PS3生长的影响
脚wthOfPS3
02448
的离子间的化学反应平衡发生移动,生成沉淀,降
低培养基中的有效成份,影响光合细菌对营养物质
的吸收〔’〕。也有报道说当光合细菌生长达到高峰
期时pH值会增高一些,一般达到就不会增
加1,所以在配制培养基时pH应为中性或偏酸一
些一,这样有利于细菌生长。
盐度对光合细菌PS3生长的影响
盐度对光合细菌PS3生长的影响见图4。该菌
株在盐度2一60的培养基中均生长良好,说明该菌
株在淡水和海水养殖中均可以使用,应用范围较
广。在24一48h内,菌的OD值基本随盐度的升高
而减小。菌在不同盐度下培养48h后,随着培养
时间的延长其生长速度均明显减缓,其中,盐度
2、5和ro的OD值在48h基本达到最大值,盐度
5的48h的OD值达到,是各试验组最高。20
图5不同接种浓度对玲3生长的影响
Fi各5Effeetofdifferentinitialbaeteriaquantityon
the脚wthofPS3
一30盐度培养120h后,菌的OD值可达
。这说明在低盐度条件下菌的适应期短,生长
速度较快;在高盐度的条件下,菌的适应期延长,
生长速度较慢。大规模生产考虑生产周期及成本的
因素,认为盐度5比较适宜。
接种浓度对光合细菌PS3生长的影响
接种浓度对光合细菌Ps3生长的影响见图5。
从图中可以看出,10%、20%、25%、30%4个不
同接种浓度对菌生长均有一定的影响,接种浓度越
大,达到最大细菌生物量的时间越短,30%的接种
1杨莺莺,李卓佳,贾晓平,等.光合细菌培养液最适条件的研究〔J」.南海水产研究,2002(24):巧一17南方水产第2卷
浓度在48hOD值可达,已基本达到最大值,
而10%的接种浓度在48hOD值仅为,在72
h增长至,需培养120h才达到。从图中
可以看出,72h后不同接种浓度组的OD值基本接
近,表明接种浓度对最终的细菌生物量影响不大。
接种浓度大虽然生长周期短但成本高,接种浓度小
虽然生长周期延长些但成本低,大规模生产中从降
低生产成本方面考虑,认为10%接种浓度较为适
宜。
灯)、一、5。
3小结
本研究结果表明,在工厂化生产中光合细菌
PS3于厌氧条件生长较为良好,其最适接种浓度、
光照度、pH及盐度分别为ro%、4仪叉〕lx(钨丝
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