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光合细菌的应用

光合细菌的应用
光合细菌的应用

藻类与光台细菌的生长协同作用。当污水中有藻类生长以后,藻类很快占有优势,吸收了大量的光源,而从抑制了光台细茁的生长.CD物质去除少或没有去除。在热杀死藻类后的污水中接种光合细菌,丽O就可以实现高效快速培养光台细菌的目的,同时培养液中的光台细菌纯度大,经济利用价值高;从而实现了污水的资源化处理:培养物,杂菌含量高,经济价值小。由于光合细菌利用大分子有机物比较困难,脱氨氮能力小。本研究讨论了

藻类与光合细菌的生长协同作用。当污水中有藻类生长以后,藻类很快占有优势,吸收了大量的光源,从而

抑制了光合细菌的生长,-./ 物质去除少或没有去除。在热杀死藻类后的污水中接种光合细菌,就可以而实现高效快速培养光合细菌的目的,同时培养液中的光合细菌纯度大,经济利用价值高;从而实现了污水的

资源化处理。

"* "* ! 分批培养由于藻类在生活污水中有较大的生长速率,可以抑制

光合细菌的生长。为了避开藻类对光和细菌的影响,本研究采用优先培

5* . 6 !.5 个。在藻类优先充分培养,在杀藻类后可能由于藻类的死亡分

解产生了较多的生长因子,提供给光合细菌良好的生长环境,使得到

培养物有较大的光合细菌的纯度,有机物质转化较为充分7 有利于资源

化的利用。

用藻类预生长可以提高光合细菌的生长速率,获得大量的可供养殖业利用的活性光合细菌;

可以较好地实现生活污水的转化净化;

较其他的反应器更能够节约能源,达到污水的资源化利用。

由于人类活动的影响, 可能在短期内会使大量含氮含磷等植物性营养物质进入水体, 从而引起藻类和浮游生物的迅速繁殖, 使水体溶解氧下降、透明度下降、质恶化、水鱼贝及其他水生生物大量死亡。

细菌不仅可以分解有机物, 而且可以作为浮游动物的

食物。细菌在藻类不足或可食性藻类短缺时, 起到稳定维

持浮游动物食物网的作用, 防止因食物不足而引起浮游动

物生物量下降的情况。目前比较流行的有以下2种。

( 1) 投加PSB(光合细菌)。这种方法目前在日本、韩

国、

澳大利亚等国应用较多, 即通过定期向水中投加光合

细菌来净化水体。

3.1投放益生菌

益生菌具有净化污水、分解淤泥、消除恶臭

的作用,有些还具有去除氮磷、絮凝有机物、抑

制蓝藻生长的特点呤1。如:利用光合细菌可以

净化水质、维持水环境微生态平衡¨J,利用氨

化菌和聚磷菌¨1可以脱氮除磷,利用微生物产

生絮凝剂的吸附作用可以除去水体中的有机物和

氮磷哺]。李雪梅等[91在富营养化的湖泊水体中

进行了应用益生菌调节水质试验,结果水体透明

度在2个月后提高了433%,水体表面叶绿素a

含量在1个月后下降了96.5%,明显抑制了藻

类的生长,防止了水华爆发。

光合细菌由于其自身富含的多种营养物质和生物活性物质,以及可以进行光合作用、有氧呼吸、发酵及固氮放氢等生理功能,使其在水产养殖、畜禽饲养、新能源的生产、环境保护及保健品等方面的应用越来越多,光合细菌对富营养化水体中浮游植物的数量有一定的调控作用,对形成水华的主要种类铜绿微囊藻(Microcystiaeruginosa Kuetzing)有抑制作用,但有关光合细菌对水华藻

类抑制作用的研究依然很少,尤其是光合细菌混合

物抑藻作用的研究还未见报道。

本研究以两种光合细菌为材料,以常见的“水

华”藻类铜绿微囊藻为对象,在实验室条件下采用

光合细菌与藻细胞共同液体培养的方法,探讨沼泽

红假单孢菌(Rhodopseudmonas palustris)、球形红

细菌(Rhodobacter sphaeroides)及其混合培养物对

藻类生长的抑制作用及影响因素,以期为微囊藻水

华的治理提供理论依据。

光合细菌与铜绿微囊藻细胞在共同竞争性生

长过程中,各自不同的生长和繁殖方式,不同的生

物代谢过程包括物质的吸收、降解、转化、分泌等

很可能是光合细菌与藻类互作过程及抑制作用发

生的内在机制。进一步研究光合细菌及藻类生长、

代谢的生理生化机制,以及它们共生过程中生理生

态关系等十分必要。

藻类生长率对光和温度的变化更敏感用。光照和

温度对生长率和营养吸收率的限制程度不同,温度对

光合细菌生长率的限制作用低,所以光合细菌对温度

的耐受范围较藻类要大,当温度低于27℃时,影响藻

类生长率的酶类活性下降程度要比光合细菌大,故光

合细菌对藻类形成竞争优势,在营养及光照方面对藻

类造成抑制,造成藻类数量的下降;当温度高于31℃

时,影响光合细菌及藻类生长率的酶类活性都有所

增加,但光合细菌的活性增长速度较藻类要大,同样

也抑制了藻类的生长繁殖,也造成藻类数量的下降。

水体中施入光合细菌后,硅藻、小球藻等鱼类喜欢摄食的藻类成为优势藻类,而蓝藻等有害藻类受到抑制。光合细菌能大量利用水中的

氨氮,能有效避免“水华”的产生,如蓝藻的大量繁生。

一、藻类是什麼? 藻类一词有时很难加以定义,为方便起见,在此将藻类定义为具叶绿体,以光合作用为营养方式之单细胞或多细胞最小植物。藻类的种类非常多,不过却具有若干共同的特性,例如藉著光合作用利二氧化碳来生产有机物,故属於自营性( Autotrophic ) 生物;生长密度自水面向下递减,主要光线越来越弱之故;大量繁殖会耗掉水中二氧化碳,使pH 值上升,但在黑暗中会耗掉水中溶氧,放出二氧化碳使pH 值下降;以及会吸收水中的营养元素,如氮( 常以NO3-形式吸收)、磷( 常以磷酸盐形式吸收)、硫( 常以SO42- 之形式吸收),和一些微量元素如钠、钾、钙、镁、铁、铜、钼等。 藻类的组织分化甚少,不具真正的根、茎、叶。因种类的不同,藻类的色泽及形体差异很大,不过在一般养殖池中主要以呈绿色的藻类居多。又依藻类的生长方式不一,有些微小的藻类漂浮在水中称浮游藻,有些附著在其他生物或无生物体上生活称固著藻。浮游藻通常多属於单细胞,而肉眼无法明视;固著藻虽有不同生长形态,但以丝状藻占绝大部份,且多为多细胞藻类。 浮游性单细胞藻类具有利用太阳能效率高、生长繁殖迅速、对环境的适应性强和容易在一般养殖池中大量滋生等重要特性,因而较受到重视。相较之下,固著性多细胞丝状藻类因繁殖较慢,通常仅著生於池岸或浅水域之底床,对水质之影响较小。职事之故,普通在讨论养殖池中藻类过度生长之控制时,主要是以浮游藻为探讨的对象。 二、藻类与水产养殖的关系如何? 近年来国内养殖事业为了提高单位面积产量,以期获得最大的经济效益,往往采用高密度集约饲养,并大量使用人工饵料,结果连带亦让养殖环境容易受到破坏。其中最为人诟病的是池水中藻类过度生长所衍生的水质恶化问题,若不加以控制及改善,一旦发生这个问题,将对养殖生物造成危害。 在养殖池中发生藻类是很正常的事。事实上,在鱼类养殖方面,养殖池中有适当而足够的藻类是必须的,理由是藻类不仅能吸收水中的无机盐类,提供良好的水质环境,亦可做为天然饵食给鱼类食用。故在水产养殖中,藻类既参与了对水质的净化,藻体本身又可为鱼虾的饵料,从而构成了水环境中物质循环和食物链的重要环节,其重要性不容视。 但是,一般业者极可能因投入过多饲料等人为污染或其他原因,使得藻类繁生过多,严重时甚至产生藻华( Algae bloom ) 的现象。所谓藻华是指池水因藻类过度繁殖而呈现藻色的景观,它主要是由一些单细胞藻类大量增殖所引起的。例如,一些单细胞绿藻一旦形成藻华,则水色将明显转变为绿色,这种现象也称「水绿」。 藻华对养殖环境所造成的不良影响主要有二:(1)由於藻类增殖量太多,在夜间会消耗大量的氧气,造成池水溶氧不足,导致养殖生物缺氧甚至死亡。(2)藻体死亡被微生物分解,造成水质恶化直接对养殖生物的生存构成严重的威胁。这些不良的影响,一般称为「藻害」。 藻华的形成与水中累积太多的硝酸盐及磷酸盐有密切的关系,这些营养盐主要来自於食物的残饵及鱼虾排池物受水中微生物分解而产生。若能定期实施局部性换水,以减少水中的硝酸盐及磷酸盐之浓度,间接可减少藻华之发生机会。因此一般业者面对此问题时,多以换水的方式解决。 然而,当受限於水源短缺而无法经常实施局部换水时,如何防止藻害的形成,将是一个十分具挑战性的技术性问题。藻害一旦形成,不仅是新手当会感到束手无策,就是老手也会大伤脑筋。因为至目前为止,尚无一种有效的方法可以马上将藻类消灭,而不伤害到水中其他生物的。因此在兼顾其他水中生物的安全考量之下,乃衍生了许多除藻的方法,一般可将它们归类为:(1)机械控制法、(2)化学控制法、(3)生物控制法。这些方法将在以下三节分别论述。

三、何谓机械控制法? 机械控制法又称物理控制法,它是一种最安全的方法。这个方法基本是徒手或使用工具、设备等将水中的藻类除掉。对丝状藻而言,使用本法具有某种程度的时效,可以将大部份的丝状藻从水中移走。但对单细胞藻类则效果极为有限,即使运用机械过滤方式来处理,不仅既费电力,且过滤微细藻类的效率也不佳。

机械控制法特别有利於著生在岸边的丝状藻之移除,但对於水底丝状藻的移除,则较为困难,因为它们不容易被发现。使用过滤设备要滤除微细藻类时,因受到处理效率的限制,也只能应用於小池子,故本法并不能真正解决藻害问题。 此外,在水产养殖之经营上,本法与另外两法相较,甚费劳力或电力。因此为减低养殖的费用,利用化学控制法乃成为最经济且方便的方法。 四、何谓化学控制法? 化学控制法是一种最有效但却是最不安全的方法。这个方法基本上是使用化学药品或称为除藻剂将水中藻类除掉的方法。绝大部份的业者均用此法来控制过度生长的藻类,虽然它的安全性堪虑,但因比机械控制法较为经济得多,故仍然受到业者欢迎。 本法之使用,理论上应由有能力与有技术的人员来担任比较适合,因为化学藻药品处理的成败,要看除藻剂的品质与种类、所要控制藻类的种类、鱼的安全性、施用的时间与技术,以及使用时的专业程度而定。但是,事实上,在多数情况下,本法均由业者自行处理,坦白说这是相当不妥当的作法。 除藻剂的种类不少,业者在选择使用时,最好选择一些已经被证明可用於控制藻害,以及正确使用对鱼虾也很安全的产品使用,不宜任意使用及滥用。如果自己不了解这方面的问题,最好先请教有经验的业者或专家,相信他们一定会给您许多宝贵的意见。 除藻剂使用剂量也会直接影响其成效。剂量使用不足,除藻的效果不彰,若使用过量也可能对鱼虾造成伤害。因此,在使用除藻剂时,必须适切地控制其浓度正好能达到灭藻又不伤害鱼类的最佳范围内。 从毒物生物累积层面的考量,除藻剂使用频率要越少越好,因为一般除藻剂对鱼或多或少有直接的毒害,长期使用除藻剂对鱼虾的健康仍有不良影响,同时更有一些除藻剂是否会累积於鱼体中还不太清楚,如果过度滥用,亦可能间接对人体造成伤害。 利用止水式养殖且无法大量换水时,若因池中藻类过度繁殖而必控给予控制,在药物的施用上必须小心谨慎,不仅要考虑其藻效,同时要兼顾其安全性。兹介绍目前两种常用除藻剂的用法及注意事项如下: (一)硫酸铜除藻剂 硫酸铜( CuSO4 ) 是一种有效且价廉的除藻剂,也是传统上业者常用来消除池中过多藻类的化学处理藻剂。就抑制藻类生长繁殖而言,硫酸铜不失是一良好的化学药剂。其优点是除藻效率高、成本低廉,以及持续时间长;其缺点是水中铜离子无法排出,易造成铜离子在水体中累积,甚至於累积於养殖生物体内。 硫酸铜的灭藻原理是藉由铜离子的毒性去干扰藻类光合反应系统,使之无法正常行使光合作用而逐渐达到灭藻的目的。故使用硫酸铜作为除藻剂时,应一并打动水车,供应足够氧气,以免因藻类无法行光合作用放出氧气,又大量消耗氧气,使鱼虾有缺氧之危险。 因铜离子在呈碱性的水质中,易形成氢氧化铜沉淀,而逐渐丧失其药效,所以同一剂量的硫酸铜,在酸性水域中使用比在碱性水域中使用要来得有效,或要达到相同的效率,则碱性水质之用量应多於酸性水质之用量。 另外,铜离子也很容易被有机物质和含碳酸钙的物质吸收,因此要在池水中正确控制其有效的作用浓度并不容易,最好的添加剂量方式是配合铜离子的浓度检测,以确保藻效维持在有效,但不致伤害的程度。 硫酸铜较不适合使用於海水养殖作为除藻剂,因为海水的pH 较高,铜离子在水中停留的时间较短,很容易产生氢氧化铜沉淀。此时无妨考虑改用螯合铜,如EDTA铜,它是一种淡蓝色的粉末,对鱼的毒性远较硫酸铜低,而且在海水中可保持一般期间不沉淀,以及不受硬水影响而减低其效果。故使用一次之后,至少可维持二星期之久。但EDTA铜的除藻效率比硫酸铜差得多,一般评估仅约硫酸铜的十分之一而已,必须提高EDTA铜的剂量才能达到灭药目的,但这又会增加铜在水体中的累积量。 一般言之,硫酸铜的有效作用浓度在酸性水中约为每立方公尺0.5 ~ 1.0 公克( 约为0.5 ~ 1.0 ppm ),碱性水中为每立方公尺1.5 公克( 1.5 ppm ),由於两种浓度已接近对鱼有毒害作用的浓度,故不可一下子就将硫酸铜结晶粒直接抛入水中,最好先将它溶解成溶液且有规则性地平均撒布并转动水车使之均匀扩散。两次连续施用的时距,最好间隔至少二星期以上。此外,小心测量水体体积是很重要的,因为施用剂量的安全性及有效性皆与水

体的正确体积息息相关。 (二)BKC 除藻剂 BKC 是Benzalkonjum chloride 的简称,中文名称叫「氯化 烷铵」,分子式C6H5CH2N ( CH3 )2RCl,其中R 为C8H17 ~ C18H37 的烷基混合物。纯品为白色至黄白色不定形粉末或胶状片,有芳香族气味及极苦味,可溶於水,商品多以其水溶液出售,有80%、50% 等不同规格,水溶液摇动时会起强烈泡沫,其商业用途很多,可用作阳离子的清洁剂、表面防腐剂、活性剂、消毒剂、杀真菌剂及除藻剂等。 BKC 的灭藻原理是它可使细胞外膜产生疏水特性变化,而抑制细胞生长,并使细胞外膜有剥落的现象,而易导致细胞中钾离子的疏失,使藻体细胞失去正常的生理代谢作用而逐渐死亡。 BKC 在台湾已成为水产常用药物之一,它不仅可以消除池中过多的藻类,维持适当的水色,而且也具有消毒杀菌功能。再加上BKC 施用后在水中残留时间短、易於被分解也是硫酸铜所不及的,故广受一般业者欢迎。但是BKC 用作除藻剂仍有相当危险性,因此在施用时,必须注意到不危害养殖生物的安全。 目前市面上所销售的BKC 是由各种不同烷基( R ) 结构所组成的混合物,R 基不同,即使同为BKC 产品,其灭藻的效果也有所不同,故在选用时要特别注意。前面提到R 为C8H17 ~ C18H37 之烷基,商业上的术语常以C8 表示C8H17、C9 表示C9H19、C10 表示C10H21……等,将BKC 於之分类为C8BKC、C9BKC、C10BKC……等。依此C14BKC 的分子结构应为C6H5CH2N ( CH3 )2C14H29Cl,余类推。 BKC 分子结构中R 基碳数不同,对藻类的伤害程度也不一样。根据若干国内外的水产养殖专家的相关研究指出,应用於灭藻的BKC 产品中,以C14BKC 的效果最佳,因此C14BKC 应是最佳的选择,其次是C16BKC、C18BKC 等。 C14BKC 灭藻的最佳浓度是 1.5 ~ 2.0 ppm,但在此浓度之下,有极少数的养殖生物可能会受到伤害,为安全起见,一般使用浓度为0.5 ~ 1.0 ppm,但灭藻的效果会降低。由於商品中的BKC 浓度不同,所以施用的剂量也不相同,通常商品中均有指示如何使用,请业者参照之。 BKC 的最大优点是不容易在鱼虾体内被累积,对人体不会造成间接的伤害。但因其在水中易被分解,故药效不会持久,通常仅约 2 ~ 4 天左右。复因BKC 本身亦可与其他物质发生吸附作用,如水中悬浮物质或是投放的饲料等均可能降低其药效,故最好每隔 3 ~ 5 天即应追加一次,直到藻害改善为止。 五、何谓生物控制法? 生物控制法是一种最自然但也最不容易采用的方法。这个方法基本上是利用生物竞争生存资源的原理来间接抑制藻类过度生长,或利用食物链的原理来直接消耗藻类的方法。在国内使用这个方法来控制藻害的业者并不多见。 根据笔者个人的看法,藻害的形成通常与水质恶化有密切关系,其中又以硝酸盐及磷酸盐的含量太多为最。如果我们能引入或繁殖其他伤害性较少或较有用的水生植物於池中,藉以藻类竞争硝酸盐及磷酸盐,应该可以有效降低两营养盐的浓度,使藻类繁衍速度受到适当的控制。 另外,若能混养一些藻食性的鱼贝类,直接以藻类为食,以控制藻类浓度而达到改善养殖环境的目的,也是另一种可选择的方法。例如,有一些滤食性的贝类可以直接摄取单细胞藻类,又如也有一些藻食性鱼类对丝状藻特别偏食。如果能在池中放养一些藻食性生物,应有助於藻类之控制。 生物控制法最困难的地方,莫过於应选择何种生物来控制比较适当?例如,何种水生植物适用於池水环境?对不同种类的藻类而言,贝类的滤食现表或鱼类的摄食情况也不尽相同,试问混养的鱼贝类应如何筛选?以及它们是否能在相同的放养环境中正常生长等问题,都是值得我们进一步研究的方向。

六、业者对藻类控制的基本观念如何? 要消灭池中过度生长的藻类并不困难,例如只要简单地利用一些高浓度的除藻剂就可以迅速将它们消灭,不过,要消灭藻类的同时,我们必须兼顾到不伤害水中养殖生物及养殖环境才是困难所在。 俗语说:「预防重於治疗」,这句话如果用於藻类的控制是最贴切不过了。有经验的养殖业者对藻害的处理态度通常著重於如何防止藻害的形成,而不是事后的处理。至於如何防止藻害的发生则是属於技术性问题,必须业者本人花一些时间去研究体验才能获得满意的结果。

不过,一般而言,只要水中的生态平衡未建立、不常换水、水中累积了过量自产氮肥及磷肥、养鱼饲料施加过量,池底累积过量的有机废物等等,都可能产生藻害问题,由於藻害产生所涉及的因素是如此之多,故必须将这些因素都控制得很好才能防止藻害发生。 在不伤害生物及环境之前提下,不管是使用什麼方法来控制藻害问题,都是很温和的以及多几种除藻方法一起运用,可能比单纯使用一种方法要来得好。 虽然每一位业者都可以使用除藻剂来对付养殖池中的藻类,惟使用这类药剂时,一定要遵照药剂的使用指示来做以确保安全和成效,并且还要有耐心,因为它绝不可能在数天以内就将问题解决。绝不能因要缩短藻害的问题而自行增加剂量,这是很危险的事。另外,不要只求改善藻害问题却忽略可能发生的后遗症,而得不偿失,例如,过度滥用硫酸铜的结果,所产生之氢氧化铜沉淀,可能导致底床的微生物分解有机废物的生态结构瓦解,这对养殖环境负面的影响并不亚於藻害问题,故须特别注意。 总之,在处理藻害问题时,不要只单单倚赖化学药物来解决。当发生藻害问题时,一定要先探讨有什麼管理方法可控制藻害进一步恶化。最根本的解决方法,则是要设法使池内的生态平衡确实建立,以杜绝或减少藻害发生的机会。换言之,只有在标本兼治的共同运作下,藻害才能有效地获得控制或改善。

光合细菌使用方法

一.使用方法: 1.水体喷洒。适合改良水质,防治鱼病和培养优良藻类时使用。选择晴天上午或下午,将扩繁好的光合细菌菌液用池水稀释后,全池均匀泼洒,一般用量:苗种池:150ml/L每5―10天用一次。成鱼池:第一次5ml/L以后2ml/L,或第一次5―8公斤/亩,以后3―5公斤/亩,每10―20天用一次。施光合细菌的次数最好根据水质情况具体研究,水质好可每隔15天施一次,水质较差、较肥,应每隔7―10天施一次。由于光合细菌形态微细,比重小,若采用直接泼洒养殖水体的方法,其活菌不易沉降到池塘底部,无法起到良好的改善底环境效果。因此建议全池泼洒时,尽量将其与沸石粉合剂合用这样既能将活菌迅速沉降到底部,同时沸石也可起到吸附氨的效果,或拌土洒入鱼池。 2.饲料添加。内服拌饵作为饲料添加剂使用时,将扩繁好的光合细菌菌液喷洒干饲料中拌匀,如用投饵机投喂的可拌菌后散开吹晒一段时间再喂,当天拌当天喂完。 二、注意事项: 1.不可与消毒杀菌剂混合使用,使用前后一周内不得使用消毒剂,否则杀死光合细菌影响使用效果。 2.使用前,将菌液光照10小时以上,使用效果好,晴天水温20℃以上时使用;阴雨天勿用。 3.水体呈碱性时施用效果好。用生石灰或烧碱调节PH值至中性或偏碱程度。 4.应灵活掌握用量和使用的连续性,因光合细菌在水体中只有形成优势群落后,才能发挥作用。 5.光合细菌菌液不能用金属器皿贮存。 6.培育鱼苗时,在苗种入池前7天全池泼洒,以利于浮游生物生长;光合细菌菌液与粪肥配合使用,效果明显,增产增效特别显著。 7.若要同时施用不同的净水制剂,应该注意制剂之间的共容性。例如:硝化细菌和光合细菌并不适合同时放养在同一水池中,因为它们净化水质的过程互有抑制作用,可能会降低其净化效果。

光合细菌(PSB)的应用研究进展

光合细菌(PSB)的应用研究进展 The progress in application research on photosynthetic bacteria 李福枝刘飞曾晓希李小龙张凤琴 LI Fu-zhi LIU Fei ZENG Xiao-xi LI Xiao-long ZHANG Feng-qin (湖南工业大学绿色包装与生物纳米技术应用省重点实验室,湖南株洲412008)(The Green Packing and Biology Nanometer Technology Application Laboratory,Hunan University of Technology,Zhuzhou,Hunan412008,China) 摘要:着重阐述光合细菌的分类、结构形态、菌体营养组成及在有机废水处理、光合产氢、生物制药、类胡萝卜素提取、辅酶Q提取、单细胞蛋白和水产、禽蓄养殖等方面的应用研究现状及前景。 关键词:光合细菌;废水处理;类胡萝卜素;光合产氢;单细胞蛋白;水产养殖 Abstract:The classification,morphological structure and triphic component of the photosynthetic bacteria were reviewed.And the current application of photosynthetic bacteria was reviewed in seven aspects of treatment of organic wastewater,hydrogen photo production,medicament biologic production,carotenoids extraction,coenzyme Q extraction,single cell protein(SCP)production,fishery culture and livestock culture. Keywords:Photosynthetic bacteria;Treatment of organic wastewater;Carotenoids; Hydrogen photo production;Single cell protein;Fishery culture —————————————— 基金项目:湖南省教育厅资助项目(项目编号:06C258) 作者简介:李福枝(1978-),女,湖南工业大学绿色包装与生物纳米技术应用省重点实验室讲师。 E-mail:li-fu-zhi@https://www.wendangku.net/doc/535958832.html, 通讯作者:刘飞 收稿日期:2007-09-28 光合细菌(Photosynthetic Bacteria,PSB)是自然界中重要的微生物类群,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,因其具有固氮、产氢、固碳、脱硫、可氧化分解硫化氢、胺类及多种毒物的能力,而且具有生命力极强、营养要求低、生长繁殖快、无毒害性、富含蛋白质、类胡萝卜素、维生素、能净化水质等特点,被广泛应用到水产养殖、禽蓄养殖、污水处理、生物产氢、生物制药、生物色素提取等方面,成为现代生物技

光合细菌培养基配方

光合细菌培养基配方 光合细菌是兼性厌氧的,不同的光合细菌用的培养基不一样我现在就在做关于光合细菌的问题,这几中细菌都是常见的细菌,培养基在许多微生物上后面都有,光合细菌的富集培养基是: NH4Cl0.1g NaHCO3 0.1g KH2PO4 0.02g CH3COONa 0.1-0.5g MgSO4.7HO2 0.02g NaCl0.05-0.2g 三生长因子1ml 微量元素溶液1ml 蒸馏水97ml PH7.0 生长培养基加氮源(谷氨酸钠)和碳源(乙酸.丙酸.丁酸盐等)及可.其他菌的分离只要选择不同的培养基就可以选择分离啊 光合细菌富集纯化详见网易网盘 光合细菌培养基配方 氯化氨1克,磷酸氢二钾0.5克,氯化镁0.2克,氯化钠2克,酵母膏0.1克,水900毫升。 各成份溶解后15磅灭菌20分钟,然后无菌的加入过滤的碳酸氢钠5.0克/50毫升水;50毫升过滤的乙醇。用过滤的0.1N 磷酸调PH=7.0即可。 响应面设计法优化光合细菌培养基配方。培养基成分中醋酸钠和蛋白胨对于光合细菌的生长影响最为显著,最优培

养基配方为:醋酸钠1.145g/L、蛋白胨0.055g/L、碳酸氢钠0.6g/L、硫代硫酸钠0.4g/L、氯化钠0.3g/L、硫酸镁0.1g/L、磷酸二氢钾0.05g/L。在此条件下,光合细菌生长最为良好,经过5d培养以后,培养液OD600可以达到0.5以上 光合细菌(含生产工艺) 优良的光合细菌菌种的外观质量是啥样? 一般优良的光合细菌菌种和产品的外观质量有以下几点: 1、外观上看比较均匀,基本无上下分层。相反,市场上有许多光合细菌是上下分层的,包括我中心初期的产品也是这样,上层比较清淡,下层则比较深厚,上层颜色浅,下层颜色深,最底层可能还会有一层黑黑的沉淀。 而优秀的光合细菌菌种和产品,上下都是比较均匀的,没有较明显的分层,颜色比较均匀,外观看起来也悦目。(当然,除了培养基溶解时,会与硬水中的重金属离子反应产生的絮装沉淀除外) 这种上下无分层,颜色均匀,不是靠加悬浮剂,或增稠剂而造成的,而是自然培养出来的,不加任何修饰而成的。少数地方,由于水质的原因,可能会产生稍稍的差别。 2、没有粘壁现象。很多市场上的产品都有粘壁现象,即在容器的壁上形成一层红紫色的颜色层,就象是油漆一

光合细菌的功能及其在动物养殖中的应用

光合细菌的功能及其在动物 养殖中的应用 2003-09-25 摘要光合细菌是一类能进行光合作用 而不产氧的特殊生理类群原核生物的总称。它可 以利用光能,固氮合成有机物,也能通过多种方 式和途径转化不同类型的有机物和无机物质,而 且还具有独特的抗病、促生长以及提高畜禽生产 性能的作用,因而在畜禽以及水产动物养殖中具 有应用的潜力。 本文就光合细菌的功能及其在动物养殖中的应 用状况作一综述。 关键词光合细菌;生物学功能;畜禽;水产 养殖 中国分类号:S816.7 文献标识码: A 文 章编号:1004--0084(2003)07-0006-03 光合细菌(Photosynthetic bacteria,简称PSB) 是具有原始光能合成体系的原核生物的总称,它 广泛存在于自然界的水田、湖泊、江河、海洋、 活性污泥及土壤内,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。 PSB包括产氧光合细菌(蓝细菌)和不产氧光合 细菌两大部分,在实际中应用的大部分是不产氧 型光合细菌。不产氧光合细菌包括紫细菌 (Purple gacteria)、绿细菌(Green bacteria) 和日光杆菌属(Heliobacterium)、红色杆菌属 (Erythrobacter)等总共 27个属 66个种,近

几年来陆续还有一些新种报道。 1 光会细菌的生理特性及其功能 1.1亚光合细菌的生理特性 PSB是革兰氏阴性菌,菌体有球形、椭圆型、半环型,也有杆状和螺旋状。有些菌种的细胞形态还会随培养条件和生长阶段的不同而发生变化。光合细菌在10-45℃范围内均可生长繁殖,最佳温度在30-40℃。绝大多数光合细菌的最佳pH 值范围在7-8.5之间。钠、钾、钙、钴、镁和铁等是光合细菌生理代谢中的必需元素。 不产氧光合细菌是代谢类型复杂、生理功能最为广泛的微生物类群。各种光合细菌获取能量和利用有机质的能力不同,它们的代谢途径随环境变化可以发生改变。光合细菌从营养类型看包括光能自养型。光能异养型及兼性营养类型;从呼吸类型看包括好氧。厌氧和兼性厌氧型。 1.2光合细菌的生物学功能 l.2.l营养功能 有研究表明,PSB的菌体无毒,营养丰富,蛋白质含量高达64.15%-66.0%,而且氨基酸组成齐全,含有机体需要的8种必需氨基酸,各种氨基酸的比例也比较合理。PSB还含有丰富的B 族维生素,其含量见表1。PSB菌体内含有较高浓度的类胡萝素且种类繁多。迄今已从光合细菌中分离出80种以上的类胡萝卜素,并不断有新的报道。除此之外,细胞内还含有碳素储存物质糖原和聚β一羟基丁酸、辅酶Q、抗病毒物质和生长促进因子,具有很高的饲料价值,在养殖业

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

光合细菌研究进展

光合细菌研究进展 摘要: 光合细菌分布广泛,本身无毒,富含蛋白质、类胡萝卜素等多种营养物质,得到广泛应用。光合细菌的分子生物学研究已开展了 40 多年,在固碳和蛋白质表达系统研究方面取得了丰硕成果。阐述了光合细菌 cbb 操纵子固碳的分子机制和光合细菌作为新型蛋白质表达系统的研究进展,提出了未来的研究重点,为光合细菌的综合开发和利用提供了新思路。 关键词: 光合细菌; 固氮; CbbR 转录蛋白; 表达系统 光合细菌分布广泛,遍及江河、沼泽、湖泊和海洋 等,具有固氮、制氢、固碳、脱硫等作用 [1] 。光合细菌生 命力强,容易培养,生长繁殖速度快,本身无毒,富含蛋 白质、维他命、类胡萝卜素等 [1-2] 。光合细菌发现于 19 世纪 30 年代,直到 20 世纪 70 年代才进行了深入、广泛 的研究,极大地推动了光合细菌的研究 [3] 。目前,光合 细菌在固碳和蛋白质表达系统等方面的研究取得了丰 硕的研究成果。 1 光合细菌固碳研究 光合细菌生命力旺盛,能够以好氧、厌氧和光合异 养等多种方式生长,在其生长代谢过程中伴随固碳作 用。光合细菌对二氧化碳的固定是通过卡尔文( Calvin - Benson - Bassham,CBB ) 循环,即戊糖磷酸途径实 现 [1] 。光合细菌在自养生长条件下,CBB 循环中的关键 酶可以得到诱导表达,如核酮糖-1. 5 -二磷酸羧化酶/ 加氧酶和磷酸核酮糖激酶。在光合异养条件下,二氧化 碳的固定能力是不固定的,与电子受体的还原势能有 关 [4] 。电子受体如二甲亚砜 DMSO 能够抑制 CBB 循环 酶的生物合成,从而失去固定二氧化碳的能力 [5] 。同 时,光照强度能够增强光合细菌固碳的能力 [6] 。光合细 菌固碳对其生长和分泌有机酸以及捕光色素蛋白复合

光合细菌的培养操作教程

光合细菌的培养操作教程 1、配制光合细菌菌液: (1)配制比例: 光合细菌培养基、清水、菌种的配制比例为:0.5:80:20。 示例1:0.5公斤(500克)培养基+ 80升水+ 20升菌种(接种),配成100升的光合细菌菌液。 示例2(少量培养):0.05公斤(50克)培养基+ 8升水+ 2升菌种(接种),配成10升的光合细菌菌液。 (2)配制方法: 下面以配制100升光合细菌菌液为例来说明配制方法: ①溶化培养基:取培养基0.5公斤(500克),用少量水溶化(可以用50℃左右的热水,溶化培养基的速度会快些),搅拌均匀,然后倒入一个容量在100升以上的容器中; ②配制培养液:往容器中加水到80升,80升培养液配制完成; ③接种:再加入20升菌种,并搅匀,100升菌液配制完成;

④装瓶(袋):将配制好的菌液装入干净的透明容器(瓶、壶、塑料袋等),容器中留5%的空气在里面,密封待用。 菌液配制说明及注意事项: a. 以上各成分的数量是以配制100升菌液为例来说明配制方法的,如配制其他数量的光合细菌菌液,各成分数量按比例增减即可; b. 培养用水源的选择: 一般含杂菌较低的清洁淡水、海水或加粗食盐的淡水都可以,如井水、河水、自来水、蒸馏水和纯净水等,甚至干净的池塘水也行。 从经济、实用的角度考虑,地下水(如井水)含杂菌低,是最理想的培养水源; 清洁的地表水也可使用,如河水、池塘水等; 含氯量较高的自来水应敞口放置两天或调PH值至偏碱后使用; 蒸馏水及纯净水固然很好,但成本太高,可用于提纯菌种; c. 培养用容器的选择: 必须为透明容器并清洗干净,透明的容器可让光合细菌最大限度的吸收到充分的光线,少量培养如饮料瓶、食用油壶等,规模培养如透明塑料桶、透明塑料袋等。 d. 菌种的接种量: 一般接种量为20-50%,即培养液与菌种的比例为4:1(4升培养液加1升菌种)到1:1(1升培养液加1升菌种),接种量最低不能低于20%。 接种量越高,光合细菌菌种越容易形成优势菌群而抑制其他杂菌生长,培养速度快,且培养成熟的浓度更高。但产出效率也越低,光合细菌易老化。 接种量越低,培养产出效率越高,但如果低于20%的接种量,光合细菌不容易形成优势菌群,培养初期易染杂菌,培养的成功率低。 我们推荐的接种量为20%,如果用太阳光培养,推荐的接种量为25-40%。

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。例如,球形红菌(Rhodobacter sphaeroides)和荚膜红菌(Rhodobacter capsulatus)的厌氧液体培养物呈茶褐色,半好氧培养物呈红色。这是由于氧的存在使细胞内类胡萝卜素组成发生变化的缘故。 ⑵PSB细胞形状与大小 PSB菌体形态极其多样,有球状、卵状、杆状、弧状、螺旋状、环状、半环状、丝状,以及链状、锯齿状、格子状、网篮状等等。不仅不同的菌种有多种多样的形态,就是同一种类也往往由于培养条件和生长阶段等不同而使细胞形态发生变化。尽管如此,许多菌种在细胞形态上仍然是各具特征的。如球形红菌(Rhodobacter sphaeroides)的细胞为球状;红微菌属(Rhodomicrobium)细菌的细胞丝相连;绿突菌属(Prosthecochloris)的细胞为具突起之球菌等等。 细胞的大小因种类不同而变化很大。如Rhodocyclus gelatinosus在0.4~0.5*1~2微米,Chromatium okenii的细胞则大得多,大体在4.5~6.0*3~10微米。一般说来,红螺菌科细胞的大小为0.6~0.7*1~10微米;着色菌科细胞大小为1~3*2~15微米;绿菌科细胞大小为 0.7~1*1~2微米。 ⑶光合作用器官 PSB的细胞内存在着载色体(chromatopheres)或绿菌泡囊(chlorobium vesicles),光合色素是它们的基本组成部分。它们是光合细菌吸收光能并转变成化能,即进行光合磷酸化作用的所在部位。 载色体由细胞膜陷入细胞质内而形成,与细胞膜成连续的状态。在红螺菌科和着色菌科

光合细菌在农业生产上的应用分析研究进展

光合细菌在农业生产上的应用研究进展 摘要:光合细菌是一种优质的有机肥,在农业作物上施用具有独特的功效,与其他微生物肥料相比,更具综合效 应。概述了光合细菌的性质,同时对光合细菌在农业中的作用以及在不同作物上的应用效果进行了介绍和展望。 关键词:光合细菌;农业生产;应用 Recent Research on Application of Photosynthetic Bacteria on Agricultural Production Abstract: Photosynthetic bacteria is a kind of high-quality organic fertilizer in agricultural crops, with unique functions and hare higher comprehensive effects compared with other microbial fertilizer. The character of photosynthetic bacteria was summarized in this paper,meanwhile the functions of photosynthetic bacteria and the applied effects on agriculture were described and expected in this paper. Key words: Photosynthetic bacteria;Agricultural production;Application 由于农业上大量使用无机肥料与化学农药,造成土壤残 留农药的毒害,土壤盐化、板结严重,土壤肥力趋于衰竭;与 此同时,随着人们保健及环保意识的增强,人们对食品的要 求不仅局限于数量和品种,更注重质量。针对此种现状,开 发绿色食品是解决环境污染、保持农业可持续发展和提高城 乡人民生活质量的根本途径。生产绿色食品的关键是生产 过程无污染,应避免农药、肥料等造成的环境内部污染,应利 用生物技术防治。光合细菌因其本身特有的生理生化性质, 使其既具有理论意义又具有实用价值,成为现代生物技术研 究的热点之一。 1 光合细菌的性质 光合细菌

光合细菌培养参数的研究

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)、6.5一7.0、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1.1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1.2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,E~mail:”y402@https://www.wendangku.net/doc/535958832.html,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

光合细菌在水产养殖中的功用

一、光合细菌在水产养殖中的功用 光合细菌(Photo Synthetic Bacteria.简称psb)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。光合细菌属红螺菌目,分属于红螺菌科、着色菌科、绿杆菌科、绿色丝状菌科,共4科23属80余种。应用较多的,光合细菌具有多种异养功能:固氮、脱氮:固碳、硫化物氧化等,与水体中的氮磷、硫循环密切相关,在水体的自净过程中扮演着重要角色。从不同的角度描述,PSB在水产养殖中具有以下六大功能。 1、水质净化剂 随着养殖水体的日趋严重的污染和富营养化些,氨氮、硫化氢等有害物质已严重影响到养殖动物的生长,如料转化率低,其它的病原菌生长受阻,从而起到了水质净化的作用。大连水产学院的养虾试验结果表明,使用PSB提高单23.1%。 2、饲料添加剂 将PSB的菌液/223%--5%的量添加鱼饲料中,可降起来低料系数,增强机体力病能力,促进试验表明,添加菌液优于添加干燥的菌体。 3、鱼虾苗种培育的保护 psb应用子鱼虾蟹贝的育苗中,可促进幼体生长、变态,提高成活率。因为PSB可通过争化水质,来改善幼体的发育环境,再者可直接被幼体作为适口饵料而增加营养源。 4 营养丰富的饵料 psb菌群可直接被鱼虾滤食,更是浮动物的好饵料,而浮游动物则是虾、蟹、鱼类苗种及鳙鱼等成鱼的直接食料。 5、防治鱼病 (1)PSB通过对有害物质的异养作用达到净化水质,减少疾病的发生。 (2)通过降解鱼药及污水的污染,改善鱼类的生长环境,增强鱼体体质。 (3)光合细菌占优势时,可抑制其它病原茵的滋生,据试验,经常使用PSbs可治愈控制烂鳃、烂尾、水霉、赤鳍等疾病。 6、消除耗氧因子底质中的有害物质在分解转化中,要消耗氧,而psb吸收了耗氧物质接增氧的作用。 二、光合细菌的生长需求 光合细菌的生长需要有适宜的外部环境和合理的营养条件,才能正常地、高速地繁殖,产出优质的菌液。 (1)适宜的外部环境,(1)基质:洁净的淡水、海水或加粗食盐的淡水(本文洁净水指无菌水)。 (2)温度:15~C--45~C,最适28~C--36~C。 (3)光照:太阳光或4000勒克斯(LX)的光源(相当于60瓦的白炽灯)。 (4)PH值:8--8.5为佳(可适6--10)。 2、合理的营养条件: 光全细菌营养元素及合理的配比,是光合细菌营养需求的重要的条件。 psb能通过细胞壁有选择地吸收碳、氢、氮,磷,钾,钠,镁,硫及某些微量元素。光合量细菌的获能形式可概括为: (1)光合作用获能:只要供氢体和碳源合适,所有的PSB都能在光照厌气条件下,通过光合磷酸化过程获得能量。 (2)脱氮或发酵获得能量:这是在厌气、黑暗条件下,通过光由有机酸产生能量或是反硝化硝化过程中获得。 (3)呼吸作用获得能量;这是在有氧,黑暗条件下,从有机物的氧化磷酸化中取得能量。 三、光合细菌培养方法 光合细菌的培养,不仅要有优良的菌种.而且要有优质的培养基和正确的培养方法,现以北京渔经生物技术公司生产的法合细菌培养基为例,说明其使用方法。 1、塑料瓶(或玻璃瓶)培养 (1)塑料瓶(或玻璃瓶)的选择培养光合细菌的容器可选用各种废弃的白色透光塑料瓶或玻璃瓶,如可乐瓶、矿泉水瓶、酒瓶、各种饮料瓶以及盛装食用油、酒等的塑料壶,容积大小从0.5到10L上皆可使用。使用前,用洗衣粉将容器清洗干净,太阳晒干后备用。 (2)用一洁净的塑料容器盛装50kg洁净水。 (3)剪开培养基1包(340g),将培养剂全部倒入50kg洁净水中,并搅拌使之溶解,此为培养夜。 (4)将培养液倒入塑料瓶(玻璃瓶)内,装至整个容积的80%。

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。以上特点决定了PSB 可做为畜禽、鱼虾的饲料。但PSB 中缺乏ω3 系列20 碳以上的高度不饱和脂肪酸,单独作为仔鱼的初期饵料时,需与其它富含高度不饱和脂肪酸的饵料同时使用。 2 光合细菌的培养 水产养殖市场对PSB 活体菌种的需求缺口很大,为了满足水产养殖对PSB 活体菌种的需求,PSB的生产方法有很多,但是到目前为止,还没有进行产业化生产PSB的报道。冯云等[3]用50L的塑料桶来厌氧培养PSB,使培养密度达到2.1 × 109 个/ml;杨绍斌[4]在塑料大棚内建大小2000~5000L 的水池使其厌氧发酵富集扩大培养,培养液中含PSB 活菌数可达5 × 106 个/毫升;鄂春宇[5]用塑料薄膜袋培养PSB,培养密度达到2.5~3×105个/ml,12个月生产50 多吨,但是在PSB的密度检测时,很容易染菌。由中科院开发的PSB 大规模生产工艺,产品含菌量达到5 × 1010个/毫升,保质期3 个月以上,并可根据客户要求,设计和建设不同规模的生产线[6]。 2.1 菌种 菌种可从采集的池塘底泥或海水中重复富集、分离纯化获得.若用保存下来的菌种,在培养前必须提纯复壮,才能有效地进行扩大培养。光合细菌的生产需要采用优良菌种,要求菌种活性高,菌液中菌体分布均匀、无下沉现象,目前养殖中使用的PSB多为红螺菌科和一部分着色菌科的复合菌株[7]。 2.2 培养基及培养条件 PSB 培养中除碳、氮、磷等主要营养元素外,还需要一定量的镁、钙、钠和有关的微量元素,将所需的营养元素按一定的比例配成适于菌体生长繁殖的培养基。本实验室采用酵母膏、蛋白胨培养基,基本配方为:CaCL2 0.3g,MgSO4·7H2O0.5g,酵母膏3g,蛋白胨3g,蒸馏水1000ml,pH: 6.8. 如需制固体培养基再加2%琼脂。培养温度:25℃~30℃最佳,光照强度:2000LX~5000LX,PH:7.5~8.5 最佳。

光合细菌的分离、培养和鉴定

光合细菌的分离、培养和鉴定 摘要:从南湾水库大坝下层水域取水样获得一株光合细菌。采用多种培养基分离方法分离出纯培养物。进行了菌落形态学观察和亚显微观察。于不同条件下培养后分别测定光密度和生长曲线。实验证实分离到的菌种为沼泽红假单胞菌。 关键词:生长曲线;沼泽红假单胞菌;光合细菌 The separation and culture and identified of photosynthetic bacteria Abstract:A strain sample of photosynthetic bacteria was got from the lower water in South Bay Reservoir. using a variety of separation methods to get pure cultures. It was cultured with various medium to culture the pure strains. Transmission election micrographs and microscope were observed of the strain. The optical density (OD) and the growth curve were measured under different conditions. The results suggested that the strain was Rhodopseudomonas palustris. Keywords:Colony and cell; Growth curve; Rhodopseudomonas palustris; Photosynthetic bacteria 引言 光合细菌由于碳、氮代谢途径和光合作用机制的独特性和其生理类群的多样性, 而被大量关注。多年来, 光合细菌一直被作为研究光合作用以及生物固氮作用机理的重要材料。经过研究发现光合细菌在环保、农业、医药等方面均有较高的应用价值。下面就光合细菌目前的开发应用研究近况作一概述。 光合细菌细胞营养价值极高。首先,光合细菌细胞干物质中蛋白质含量高达60%以上, 比目前生产的单细胞蛋白酵母中蛋白质的含量还高。而且其蛋白质氨基酸组成齐全, 是一种优质蛋白源。其次,光合细菌细胞含有多种维生素, 特别是B族维生素, VB12、叶酸、泛酸、生物素的含量远远高于酵母菌。另外, 光合细菌细胞还含有大量的类胡萝卜素、辅酶Q等活性物质。因此, 光合细菌具有很高的营养价值。在水产养殖中, 光合细菌可被用于饵料或饲料添加剂。光合细菌促进鱼虾的生长, 无论是成活率或是产量的提高均可达10%-40%以上。同时,光合细菌还具有防治鱼虾疾病,净化养殖场所水质等方面的功能。使用光合细菌喂养的家禽, 成活率可提高5%-7%, 料肉比降低33%左右,肉鸡增重15%-17%, 产蛋率提高12.7%。而且所产

光合细菌的研究进展_综述_

河北职业技术师范学院学报第14卷第1期,2000年3月 Journal of Hebei Vocation-T echnical T eachers College Vol.14No.1M arch2000 光合细菌的研究进展(综述) 何振平,王秀云,孙学文,马吉飞 (河北职业技术师范学院动物科学系,昌黎,066600) 摘要:综述了光合细菌生理生化特性及培养方法,讨论了光合细菌在水产及畜禽养殖方面的应用效果。 关键词:光合细菌;应用;研究进展 中图分类号:S816173;S91711文献标识码:A文章编号:1008-9519(2000)01-0069-04 光合细菌(Photo Sy nthetic Bactreia PSB)是自然界中重要的微生物类群,具有净化水质功能,又是富含蛋白质的饲料添加剂[1],近年来,随着工农业的发展,局部地区近海、河流、池塘等水域污染严重,给养殖业造成了巨大的损失,使用光合细菌净化水质,提高饲料报酬,在一定程度上收到了较好的效果,近些年来,光合细菌的研究与开发越来越深入。 1PSB的分类 PSB依据1974年的5伯杰鉴定手册6(第八版)可分为两类,即蓝色红菌门和红螺菌目;又可依据Truper pferning(1978)的意见,将不产氧光合作用的红螺菌目分为红螺菌科、着色菌科、绿菌科和绿丝菌科,包含18属45种细菌。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。 2PSB的特性 211PSB的形态与大小 PSB一般为球形、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以及菌种不同变为链状、锯齿状、格子状、网球状等。其中红螺菌科大小为(016~017@1~10L m),着色菌为(1~3@2~15L m),绿菌菌科为017~1@1~2L m。 212PSB的生化特性 以红假单胞菌、红螺菌为例(表1)。 213PSB的培养特性(表2) 3PSB富集培养方法 PSB是一类水圈微生物,广泛分布于海洋、江河、湖泊、沼泽、池塘及活性污泥和土壤中,可从中重复富集、分离纯化获得。所用的培养基含有碳、氮、磷和一定量的镁、钙、钠和微量元素[2]。生产性培养包括三级培养法和工厂化大规模培养两种。 311三级培养法 一级培养采用试管或盐水瓶,接入菌种,二级培养采用500~2000mL玻璃瓶,加入一级培养物,使一级培养物的体积分数为011~012。三级培养采用25~50kg的透明塑料桶,加入二级培养物,使二级培养物的体积分数为012~013[3]。 312工厂化大规模培养 采用工业用有机废水、废渣和农副产品、动物粪便等。如可用农副产品麦麸作培养基,其工艺流程包括麦麸水解、清除固体残渣、水解液中和、光合细菌接种、细菌回收、纯化、最后制成干品[3]。 收稿日期:1999-10-22 修改稿收到日期:1999-12-03

光合细菌培养基

红螺菌培养基: 1、富集培养基: 经典的紫色非硫细菌(红螺菌)的富集培养基的配方为:NH4Cl:0.1g;NaHCO3:0.1g;K2HPO4:0.02g;CH3COONa:0.1~0.5g;MgSO4·7H2O:0.02g;NaCl:0.05~0.2g;生长因子1ml,蒸馏水97ml,微量元素溶液 1ml,pH为7.0。 其中,①5%NaHCO 3 水溶液,过滤除菌取2m1加入无菌培养基中。②生长因子:维生素B10.001mg、乙尼克丁酸0.1mg、对氨基苯甲酸0.1mg、生物素0.001mg,以上药品溶于蒸馏水中,定容至10ml,然后过滤除菌。③ 微量元素溶液:FeCl 3·6H 2 O :5mg;CuS0 4 ·5H 2 O:0.05mg;H 3 BO 4 lmg; MnCl 2·4H 2 O:0.05mg;ZnSO 4 ·7H 2 O:1mg;Co(NO 3 ) 2 ·6H 2 O: 0.5mg。以上药 品分别溶于蒸馏水中,并定容至1000m1。 除①、②、③外,各成分溶解后100 Pa灭菌20min。然后分别加入①、 ②、③,如加入0.1%~0.3%的蛋白胨则能促进该菌生长。 2、分离培养基: 传统的红螺科分离培养基的配方为:NH 4Cl:0.1g; MgCl 2 :0.02g;酵 母膏:0.01g; K 2HPO 4 :0.05g; NaCl: 0.2g;琼脂2g,蒸馏水90ml。 100Pa灭菌20min。 灭菌后,无菌操作加入经过滤除菌的0.5g/5mlNaHCO 3 ,再无菌加入过 滤除菌的0.1g或0.1mlNa 2S·9H 2 O(降低培养基的氧化还原值),最后再加 入5ml经过滤除菌的乙醇、戊醇或4%丙氨酸。用过滤灭菌的0.1mol/H 3PO 3 调pH至7.0。 摘自百度知道。 筛选富集培养基为: NH4Cl 1g/L, NaHCO3 1g/L, CH3COONa 3g/L, KH2PO4 0.3g/L, MgSO4 0.1g/L, 酵母膏0.5g/L, 微量元素母液1g, 自然pH值。扩大培养培养基以海水代替微量元素母液。1000~4000lx光照, (30±2)℃恒温培养。 参考文献:固定化海洋光合细菌处理生活污水的研究* 黄宝兴,李兰生,赵亮,张微,唐迎迎海洋湖沼通报 基础培养基:NH4Cl:1g; Na2HPO4: 0.5g; MgSO4: 0.2g; NaCl: 2g; NaHCO3: 5g; 酵母膏:2g ; 乙醇2ml,用0.1N H3PO4调至pH7.0。 划线培养基:采用固体琼脂培养基,即在基础培养基的基础上添加1.0%的琼脂。 以上培养基初始pH值均用H3PO4调至7.0,经121℃灭菌30分钟,NaHCO3过滤除 菌后加入。培养条件:光照培养箱温度控制在30℃、光照强度控制在3000uE.m-2s-1培养。光合细菌是一种兼性嫌气细菌,需要深层培养或在真空干燥器内达到嫌气或半嫌气状态,一般将混合菌放入培养液中先富集再分离。具体方法:将混合菌装入10ml试管中,加入培养

光合细菌的培养及应用

光合细菌的培养及应用 摘要 S 综述了光合细菌的培养方法及其在水产养殖、废水处理、种植业、畜牧业、新能源和医药保健中的应用,并讨论了光合细菌的应用前景。 关键词光合细菌;培养;应用; 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(Green bacteria)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 between photosynthetic bacteria and Chlorella P 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

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