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
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Q
4
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ω
3
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 P S B 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× 10
9
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5×10
6
个／毫升；鄂春宇
[5]
用塑料薄膜袋培养
PSB，培养密度达到2.5～3×10
5
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 × 10
10
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]
。
种类ω % ω/(μg.g-1)
粗蛋白粗脂肪可溶性糖粗纤维灰分 VB1 VB2 VB6 VB12 烟酸叶酸维生素光合细菌 65.15 7.18 20.31 2.78 4.28 12 50 5 21 125 30 65
小球藻 53.76 6.31 19.28 10.22 1.52 2.4 196 15 5.2 140 18 18-25
大豆 30.99 19.33 30.33 7.11 5.68 14.5 2.3 6.4 - 22 2.3 0.6
研究报告28
生命科学仪器 2007 第5卷/ 3月刊
研究报告
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:
CaCL
2
0.3g，MgSO
4
·7H
2
O0.5g，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。
2.3 光合细菌的培养
把菌种接种到灭好菌的培养基中，在三角瓶中
进行二级培养，每天摇晃几次。把 40L 的反应器中
加满自来水，放入通气管，盖上保鲜膜一起用次氯
酸杀菌消毒24小时，用硫代硫酸钠（1L次氯酸需要
150g硫代硫酸钠）来中和。以15%的接种量接入反
应器中，用泵通气培养，用分光光度计跟踪测量菌
液的密度，得到菌液的密度较高，而且反应器还可
以进一步放大。
3 光合细菌的应用
3.1 光合细菌在水产养殖中的应用
测定了池塘水中溶氧、pH、氨氮、亚硝酸盐氮
和COD 的变化情况，池水中的pH、溶氧不受光合细
菌的影响；对水中氨氮、亚硝态氮有降低作用，降
级率分别为 45%-52%、33%-43%，对有机物（COD）
也有降低作用，但不明显。由于水体中氨氮、亚硝酸盐氮等含量超过一定量时对养殖动物产生毒害作用，并使易受病原微生物的感染，而光合细菌对改善水质起到一定作用，维持水体生态平衡，使鱼类能在优良的环境中生长，提高了成活率
[8]
，无论是成活率还是产量和质量
上都有显著提高。
PSB菌体无毒，营养非常丰富，见表1. PSB 是一
类营养成分高且种类比较全的微生物，作为水产养殖生物的饲料添加剂，具有明显的增产效果
[9]
。
PSB 能够防治病害，主要采取预防为主防治结合
的原则。传统的方法是通过向池塘中泼洒生石灰来消毒（每15～20天一次），在饵料中要加拌土霉素进行预防
[11]
，化学品容易残留在环境中，抗生素容易使
病原菌产生抗药性。与化学药品和抗生素相比，PSB 中含有 Q
10
和抗病毒物质，能提高动物的免疫力。
3.2 光合细菌在废水处理中的应用
由于光合细菌能利用光能和有机废物合成自身菌
体蛋白和其他无害物质（变有害物质为无害物质），
所以光合细菌是当今世界上最具发展前景的净化环境的生物制剂。现在，PSB 已广泛用于大型垃圾场，生
活垃圾的现场处理及人粪尿、畜禽粪尿的集中处理和综合利用
[12]
。处理无毒有机废水中的菌体可作为一种
天然色素的资源，淀粉废水经PSB 处理后COD 去除率大于70%，同时菌体可用于提取类胡萝卜素
[13]
。红螺
菌对过渡金属有较强的抗性，它能对废水中的 Cu
2+
,
Pb
2+
，Ni
2+
和Cr
6+
的吸附作用是有可能的
[14-18]
。所以光
合细菌是当今世界上最具发展前景的净化环境的生物制剂。
3.3 光合细菌在种植业中的应用
PSB 大多具有固氮能力，能提高土壤的氮素水
平，并促进有害物质的转化。其次，PSB 可叶面喷施，能改善植物营养，增强植物生理功能和抗病能力，从而起到增产和改善品质的作用
[19]
。基于光合
细菌具有抗病防病作用，现有研究者将其开发为瓜
果等的保鲜剂。PSB 既是一种优质的生物肥料，又
能增强植物的抗病能力.光合细菌喷洒到苹果树、梨
树和葡萄树上，不仅果实鲜艳，而且坐果率和产量
大增，同时还提高了果实的糖分、维生素 B 和维生
素 C 的含量
[20-21]
。光合细菌作为生物肥料使用可以
提高番茄、黄瓜的产量，改善作物品质，提高作物
叶绿素、VC 的含量，降低蔬菜中亚硝酸盐的含量，
延长作物的保存期
[22]
。
3.4 光合细菌在畜养业中的应用
PSB 可作为畜禽饲料的添加剂，不仅能够提高产
品的产量，而且能够提高产品的质量
[23]
；PSB可处理畜
禽的粪尿，净化环境
[2]
；PSB中的荚膜红假单胞细胞壁
中含有的多糖类物质，是广谱的非特异性免疫激活剂，能提高畜禽血清中免疫球蛋白的含量，增强畜禽对外来病源侵扰的应答反应，起到防治病害的作用
[24]
。
3.5 光合细菌在新能源生产中的应用
能源问题已成为全球性问题，世界各国都在研究
开发新能源，氢作为一种理想而又无污染的新能源，日益受到关注。生物制氢是开发新能源的一个方向，许多PSB 在代谢过程中都能释放氢气，且具有产氢速率高、
产氢纯度高等特点
[25]
。PSB 只含有光合色素系统Ⅰ，
电子供体或氢供体是有机物或还原态硫化物，因此光合2 9 生命科学仪器 2007 第5卷/ 3月刊
作用不产生 O
2
，故工艺简单。它可利用太阳能，降
解转化有机物或有机污染物生产氢，且副产物可进一
步开发为诸如生物可降解塑料等高附加值产品，不会
造成二次污染
[26]
。
3.6 光合细菌在其它方面的应用
医药保健方面，日本成功研制了具有延缓衰老的
作用的PSB饮料，而且这种饮料还能有效防止心脏病、
脑梗死、癌症等疾病的发生。国内，也已经研制出了多
种富硒PSB制剂,并申请了国家专利，通过试验表明，富
硒PSB制剂具有延缓衰老、抑制肿瘤、免疫调节等多种
功效
[27-29]
。刘继彪等
[30]
用PSB菌液发酵中药,制成了口服
液、冷冻干燥产品等中药制剂,该制剂能够纠正机体内环
境微量元素平衡紊乱,促使癌细胞向正常细胞转化并最终
全部恢复成正常细胞,对恶性肿瘤治疗有较显著的疗效,
并申请了国家专利。
随着人们认识到合成色素具有致癌性，天然色素
的开发已备受关注。PSB 菌体细胞含有丰富的菌绿素
和类胡萝卜素，这两类色素无毒，容易提取，是天
然色素的新资源，提取的色素可用于食品工业。
PSB 可以作为生物的开口饵料，广泛应用于水产
养殖，也可以作为饲料添加剂来增强生物的抗病性。
PSB 和微藻混合培养轮虫,可见轮虫增殖率明显高于藻
类、酵母单独培养轮虫的速度；PSB可提高丰年虫卵的
孵化率；用PSB培养的水蚤、轮虫，其氨基酸、蛋白质
的含量都明显提高
[31]
。
4 光合细菌的应用展望
在生产实践方面，自20 世纪70 年代以来,日本、
美国、德国、英国等广泛开展了光合细菌的研究开发,由
于PSB的安全无毒且其中的有效成分对超氧阴离子具有
良好的猝灭活性，近年来人们还利用其特性开发具有免
疫调节
[32]
，抗衰老，抗辐射等多种功能的医药、保
健品
[33]
。在理论研究方面，PSB 是实验模型的理想材
料，瑞典生物学家Huber. H. Michel以光合细菌为材料，
研究细菌细胞膜的光合作用反应中心三维结构而获得
1988年的诺贝尔奖。我国学者张纯喜等利用光合细菌对
光合作用的原初反应提出了新模型，并利用该模型对动
力学和定点突变结果给予了解释。
5 讨论
目前，大规模培养PSB 是制约PSB 应用的瓶颈问
题。多数PSB 是一种不放氧的厌氧菌，能进行光合作
用，多采用低密度培养。这种方法很容易染菌，且
菌液的浓度比较低，给PSB 的保存和运输很麻烦。高
密度培养PSB 是大规模生产PSB 的必然趋势，国内有
的实验室采用厌氧发酵罐进行高密度培养已取得成功，
但是生产成本比较高。我们实验室采用自制的玻璃反
应器对PSB 进行半开放式培养，已基本取得成功。这
种方法具有菌液浓度高，设备简单，生产周期短，生产
成本低等优点。
现在水产应用的PSB 多数是菌体和培养基的混合
物，产品中的培养基和代谢物有可能抑制水产养殖生
物，在养殖水体中投加 PSB，会加剧水体缺氧，PSB
的质量亟待提高。PSB 在处理有机废水时，废水的成
分很复杂，利用单一的菌种难以达到废水处理的要
求。因此，在菌种的分离和混合菌种处理方面还有待
于进一步的研究。
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The Culture and Application of the Photosynthetic Bacteria (PSB)
Yuli Wei ,Ning Zou
(Dept.oflifescience,LudongUniversity,Yantai,264025)
Abstract
Inthispaper,theculturalmethodsandapplicationofthePBSweresummarizedinaquiculture、wastewaterdisposal、
stockraising、agriculturenewenergysourcesandmedicalhealthBesides,theapplieddirectionofthePBSwa sdiscussed.
keywords photosyntheticbacteria(PSB);culture;application
新闻动态
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尽管性能出色，但MICROSTAR ULTRA的体积却非常紧凑，同时对于维护的要求也很低。据Bruker
AXS 有关人士介绍，该公司现有的 MICROSTAR 发生器升级到 MICROSTAR ULTRA 的费用也是用户可
接受的。
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。
常用细菌培养基配方
常用抗生素 氨苄青霉素（ampicillin）（100mg/ml） 溶解1g氨苄青霉素钠盐于足量的水中，最后定容至10ml。分装成小份于-20℃贮存。常以25ug/ml～50ug/ml的终浓度添加于生长培养基。 羧苄青霉素（carbenicillin）（50mg/ml） 溶解0.5g羧苄青霉素二钠盐于足量的水中，最后定容至10ml。分装成小份于-20℃贮存。常以25ug/ml～50ug/ml的终浓度添加于生长培养基。 甲氧西林（methicillin）（100mg/ml） 溶解1g甲氧西林钠于足量的水中，最后定容至10ml。分装成小份于-20℃贮存。常以37.5ug/ml终浓度与100ug/ml氨苄青霉素一起添加于生长培养基。 卡那霉素（kanamycin）（10mg/ml） 溶解100mg卡那霉素于足量的水中，最后定容至10ml。分装成小份于-20℃贮存。常以10ug/ml～50ug/ml的终浓度添加于生长培养基。 氯霉素（chloramphenicol）（25mg/ml） 溶解250mg氯霉素足量的无水乙醇中，最后定容至10ml。分装成小份于-20℃贮存。常以12.5ug/ml～25ug/ml的终浓度添加于生长培养基。 链霉素（streptomycin）（50mg/ml） 溶解0.5g链霉素硫酸盐于足量的无水乙醇中，最后定容至10ml。分装成小份于-20℃贮存。常以10ug/ml～50ug/ml的终浓度添加于生长培养基。 萘啶酮酸（nalidixic acid）（5mg/ml） 溶解50mg萘啶酮酸钠盐于足量的水中，最后定容至10ml。分装成小份于-20℃贮存。常以15ug/ml的终浓度添加于生长培养基。 四环素（tetracyyline）（10mg/ml） 溶解100mg四环素盐酸盐于足量的水中，或者将无碱的四环素溶于无水乙醇，定容至10ml。分装成小份用铝箔包裹装液管以免溶液见光，于-20℃贮存。常以10ug/ml～50ug/ml的终浓度添加于生长培养基。 常用培养基 LB培养基 将下列组分溶解在0.9L水中： 蛋白胨10g 酵母提取物5g 氯化钠10g 如果需要用1N NaOH（～1ml）调整pH至7.0，再补足水至1L。注：琼脂平板需添加琼脂粉12g/L,上层琼脂平板添加琼脂粉7g/L。(实验室一般都不调PH) SOB培养基 将下列组分溶解在0.9L水中： 蛋白胨20g 酵母提取物5g 氯化钠0.5g 1 mol/L 氯化钾2.5ml
光合细菌
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。 第一节光合细菌的生物学和营养价值 一、光合细菌的生物学 光合细菌包括产氧光合细菌（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、绿细菌和日光杆菌属、红色杆菌属等总共 27个属 66个种。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。 光合细菌是革兰氏阴性菌，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。 二、光合细菌的营养价值 光合细菌的菌体无毒，营养丰富，蛋白质含量高达65%，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，尤其是B12、叶酸、生物素的含量相当高是啤酒酵母和小球藻的20到60多倍。PSB 菌体内含有较高浓度的类胡萝素，而且种类繁多，迄今已从光合细菌中分离出80种以上的类胡萝卜素。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，具有很高的营养价值。 光合细菌在虾、贝类的幼体培育中应用非常广泛，其一方面能净化水质，改善幼体的环境条件，另一方面作为饵料被幼体摄食（贝类幼体相对虾幼体的蚤状阶段都能直接摄食光合细菌），对促进幼体生长、变态和提高成活率有明显效果。 第二节光合细菌的培养方法 一、培养方式 光合细菌的大量培养通常采用全封闭式厌气光照培养和开放式微气光照培养两种方式。 （一）全封闭式厌气光照培养 全封闭式厌气光照培养是采用无色透明的玻璃容器或塑料薄膜袋，消毒后装入消毒好的培养液，接入20％～50％的菌种母液，使整个容器均被液体充满，加盖（或扎紧接口）， 造成厌气的培养环境，置于有阳光的地方或用人工光源进行培养，定时搅动，在适宜的温度下，一般经过5～10天的培养，即可达到指数生长期高峰，此时可采收或进一步扩大培养。 （二）开放式微气光照培养 开放式微气光照培养一般采用容量为l00～200升的塑料桶为培养容器。在桶底部装一气石，培养时微充气、使桶内的光合细菌呈上下缓慢翻动。在桶的正上方距捅面30厘米左有装一有罩的白炽灯泡，使被面照度达2000 lx左右。培养前先把容器消毒，加入消毒好的培养液，接入20％～50％的菌种母液，照明，微充气培养。在适宜的温度下，一般经7～10天的培养，即可达到指数生长期高峰，此时，进行采收或近一步扩大培养。 两种培养方式相比，以厌气培养方式较为理想，微气培养方式虽然设备比较简单，易于大量培养，但杂菌污染程度大，培养达到的菌细胞密度低。 二、菌种分离、保藏 培养光合细菌首先要有菌种。目前，应用于水产养殖业的光合细菌，主要是红螺菌科即紫色非硫细菌中的一些种类。它们共同的特征是具鞭毛，能运动，不产生气泡，细胞内不积累硫磺。光合细菌分离成功的关键在于选择适宜的富集、分离培养基，和提供适于光合细菌生长需要的厌气环境及适宜的温度、光照条件。 （一）采样 红螺菌科细菌可用有机物作为光合作用的供氢体兼碳源，广泛分布在被有机物污染的地方，如河底、湖底、海底、水田、沟渠和污水塘的泥土以及豆制品厂、淀粉厂和食品工业 等废水排水沟处呈橙黄色或粉红色的泥土中。浅水处直接用杯舀取少量泥土作样品，深水处借用采水器和采泥器采样。 （二）富集培养 富集培养均采用液体培养基。将采回的样品(土壤或水)装入玻璃圆筒或大型试管或具塞的磨口玻璃瓶中，倒入配制好的培养液，充分搅拌。为造成厌气环境，在玻璃圆筒或大型
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
生物饵料培养学习题及解析
填空题： 1.在所有卤虫品系的脂肪酸组成中几乎没有_DHA__，所以对卤虫必须进行营养强化。 2.微藻藻种保藏的基本条件是_低温和弱光__。 3.光合细菌培养基灭菌的方式有_常压蒸汽灭菌和过滤灭菌__和高压蒸汽灭菌。 4.“绿水育苗”是指在育苗过程中利用__微藻___的育苗方式。 5.微藻基因工程育种是引入__外源基因__在微藻内表达以改良微藻遗传品质的方法。 6._褶皱臂尾_轮虫在海水鱼虾蟹苗种培育过程中应用最为广泛。 7.在开放式培养螺旋藻时，施用__碳酸氢铵__可以杀死藻液中的轮虫和原生动物，还可以作为肥料。 名词解释： 1.营养强化:指针对生物饵料的营养缺陷，有意识地通过其摄食特定食物进行改善和补偿，达到营养平衡和满足鱼虾幼体发育的 需求。 2.诱变育种: 是指人为地利用物理的或化学的因素，诱发微藻产生遗传变异，通过对突变体的选择和鉴定，培育出有利用价值 的新品种或新的种质资源 3.单种培养: 指在培养过程中不排除细菌存在的一种培养方式 4.生物饵料:指经过筛选的优质饵料生物，进行人工培养后投喂给养殖对象食用的活的饵料。 5.指数生长期: 指微藻细胞迅速地生长繁殖，细胞数目以几何级数增加的时期. 判断题: 1、所有卤虫卵都是在低盐度下有较高的孵化率。 X 2、小新月菱形藻的最佳培养生态条件和应用途径与三角褐指藻相似。√ 3、角毛藻在低盐度下比高盐度下生长好。√ 4、褶皱臂尾轮虫对低氧含量甚至短时间缺氧的耐受力很强，因此，在高密度培养时，不需要充氧。X 5、微藻对二氧化碳的需要量大，但给微藻培养液过量通入二氧化碳，会对微藻产生毒害作用。√ 6、实验室小型培养微藻，海水的消毒通常采用有效氯消毒。X 7、不同光合细菌体内的颜色在固定的培养条件下具有特征性，因此，每个菌种的颜色不会随着培养条件的变化而发生变化。X 8、刚产出的卤虫休眠卵就具有较高的孵化率。X 9、目前培养的桡足类主要是隶属于猛水蚤目和哲水蚤目的种类。√ 10、轮虫的营养价值与所摄食的饵料有关。√ 选择题: 1、标准的血球计数板盖上盖玻片后，一个大格所在区域的体积是__C_____。 A: 1mm3B: 10mm3C: 0.1mm3D: 0.1mL 2、敌害生物对微藻培养的危害作用主要有_D___。 A:掠食 B:通过分泌有害物质对微藻起抑制和毒害作用 C:竞争营养盐 D: A+B 3、土池培养浮游动物饵料时，采用施放___C______肥料培育浮游植物较佳。 A:无机肥B:有机肥C:无机肥+有机肥D:粪肥 4、红螺菌科光合细菌的获能方式有__D__。 A:光合磷酸化B:氧化磷酸化 C:呼吸作用D: A+B+C 5、用藻类二次强化培养轮虫所需的时间一般至少要在_A___以上。 A:6-12小时B:24-36小时 C:36-48小时D:1-3小时 6、分布于咸水中的枝角类是__A__。 A:蒙古裸腹溞 B:大型溞 C:多刺裸腹溞 D:鸟喙尖头溞 7、在轮虫培养过程中，若以酵母为饵料进行培养，则适宜的轮虫接种量是_C___。 A:0.1个/ml～0.5个/ml B:1个/ml C:14个/ml～70个/ml D:200个/ ml 8、采用酒精对皮肤和器皿表面进行消毒时，常采用的浓度是___C______。 A: 40-45‰B: 60-65‰C: 70-75‰D:80-85‰ 9、在下列藻类中，最佳培养条件为高温、强光和强碱性的是__A__。 A:极大螺旋藻 B:湛江等鞭金藻 C:中肋骨条藻 D:小球藻 10、生产上螺旋藻的培养方式是_A___。
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 0.2g NaCl 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
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/5d14154567.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 bacteria Abstract: This paper gives a detail study on the optimal growth conditions of temperature, illumination, pH and dissolved oxygen for photosynthetic bacteria. With the orthogonal experiment, the optimal culture conditions for the growth of photosynthetic bacteria were determined: illumination intensity 3000 lx, faintly aerobic, 30℃, pH 7.0. Under the optimal cultivation and the simulated monosodium-glutmate wastewater conditions, a kinetics model on the growth of photosynthetic bacteria 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 model could 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