光合细菌培养条件的研究

光合细菌培养条件的研究摘要：对光合细菌(PSB)培养的最适光照、温度、pH值、最佳接种量等条件进行了系统研究，结果表明：PSB生长环境的光照强度越大，生长速度越快，生物量也越大；其最适生长温度为30℃，最适pH值为7.5～8.5，最佳接种量为20%。关键词：光合细菌；培养条件；生长光合细菌(PhotosyntheticBacteria，简称PSB)是一类能够在厌氧光照条件下，以小分子有机化合物或二氧化碳为碳源进行光合作用的原核生物的总称[1]，可分为绿硫细菌、红硫细菌和红螺菌，前两种为光能自养菌，后者为光能异养菌。光合细菌能以光作为能源，以CO2或有机物作为营养碳源进行繁殖，能利用太阳能同化CO2，在不同的自然条件下具有不同的功能，如固氮、固碳、放氢等[2,3]，在自然界的物质循环中起着重要作用。光合细菌菌体含有丰富的蛋白质、氨基酸、生物必需的维生素、抗病毒活性因子、辅酶Q10以及多种生理活性物质[4]，能够提供生物体所必需的营养，促进动植物生长[5]，增强其抗病机能[6-8]，减少疾病的发生，提高生物存活率。它还可以通过光合作用，维持物质循环，降解废弃有毒物[9]，起到净化水质和环境的作用[10,11]，确保人类的健康，所以已经在许多科学领域内引起了人们的高度重视。本研究以光合细菌为研究对象，着重考察了各个培养条件对光合细菌生长的影响。1材料和方法1.1材料1.1.1菌种来源PSB菌种为本课题组从养殖池中分离获得并培养保存，经鉴定为红螺菌科红假单孢菌属（Rhodopseudomonas）。显微镜下观察，菌种形态为短杆状或卵圆形。1.1.2优化培养基成分：CH3COONa3.0g，NH4Cl1.0g，NaC11.0g，MgSO40.2g，KH2PO40.5g，K2HPO40.5g，CaCl20.05g，酵母膏0.5g，微量元素1mL，蒸馏水1000mL。微量元素溶液组成为：EDTA-2Na2g，FeSO4·7H2O0.2g，MnC12·4H2O0.1g，H3BO30.1g，CoC12·6H2O0.1g，ZnC120.1g，Na2MoO4·2H2O0.02g，NiC12·6H2O0.02g，CuC12·2H2O0.01g，蒸馏水1000mL。1.2光合细菌的培养光合细菌的培养采用优化培养基，灭菌后备用。PSB菌种活化后接种于三角烧杯培养基中，天津农业科学TianjinAgriculturalSciences2009，15（2）：9-11第15天津农业科学卷pH值7.5，温度控制在30℃左右，培养5d，作为种子液使用。以淡水配制光合细菌培养液，接种PSB菌种种子液，置于人工光源和自然光源下进行室内厌氧光照培养，探究其生长情况。1.3测定指标及方法光强的测定：ZDS-10型照度计，测定时在培养箱的四周各取3个点，测定光强后取平均值；pH值测定：PHS-3C型pH计；菌数：血球计数板直接镜检法。2结果与分析2.1光照强度对光合细菌生长的影响利用白炽灯和自然光源对多柱塔式光合生物反应装置中的光合细菌进行光照培养，接种量为20%，温度室温（测定平均值为22.3℃），pH值恒定为7.5。每个处理2次重复，用照度计测量光照强度，每柱正、反面上下4个值，取平均值，根据测定结果调节光照，使各个处理最终的光照平均值保持在设定值左右。由图1可以看出，PSB在光照强度1000～6000lx范围内都可以生长，在第1天到第5天光合细菌的生长处于延迟期，而第5天后光合细菌进入直线生长期，第8天以后光合细菌数量逐渐减少，进入衰老期。不同的光强度下光合菌的生长又有一些微小的差异，在6000lx光照强度下，光合细菌的浓度最大，可达到4.2×109个/mL，且于第7天就达到最高值。而在1000lx光照强度下，光合细菌的浓度最小，可达到2.55×109个/mL，且于第9天才达到最高值。说明光照强度越大，光合细菌的生长速度越快，生物量也越大。而自然光源太阳光提供的光照强度远远大于白炽灯，因此，在进行大规模光合细菌生产时，选择太阳光是既经济又优质的光源。2.2温度对光合细菌生长的影响试验共设15，20，25，30，35℃5个处理，每个处理3次重复。按20％的比例接种后将不同的处理放到不同温度的培养箱中，用60W灯泡给予人工光照（光强大约在2500lx左右）。从图2可以看出，PSB在15～35℃的温度范围内都能生长，但不同温度处理下光合细菌进入