光合細(xì)菌怎么培養(yǎng)？光合細(xì)菌的培養(yǎng)條件與生產(chǎn)工藝、顏色變化
光合細(xì)菌(簡(jiǎn)稱(chēng)PSB)是地球上最早出現(xiàn)具有原始光能合成體系的原核生物，是一大類(lèi)在厭氧條件下進(jìn)行不放氧光合作用的細(xì)菌的總稱(chēng)，廣泛存在于地球生物圈的各處。光合細(xì)菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖上的應(yīng)用主要有以下五個(gè)方面：作為養(yǎng)殖水質(zhì)凈化劑；作為飼料添加劑；用于魚(yú)、蝦、貝幼體的培育；作為動(dòng)物性生物餌料的餌料；防治魚(yú)病。
一、培養(yǎng)工具的消毒方法
1．加熱消毒法：利用高溫殺死微生物的方法。
（1）直接灼燒：此法可直接把微生物燒死，滅菌徹底，但只適用于小型金屬或玻璃工具的消毒。
（2）煮沸消毒：一般煮沸5～10分鐘，適用于小型容器、工具的消毒。
（3）烘干箱消毒：亦稱(chēng)為恒溫干燥箱消毒法。
2．化學(xué)藥品消毒法：適用在批量培養(yǎng)中，大型容器、工具、玻璃鋼水槽和水泥池中。
（1）酒精：濃度為70％的酒精常用于中、小型容器的消毒。用紗布蘸酒精在容器、工具的表面涂抹，10分鐘后，用消毒水沖洗兩次即可。
（2）高錳酸鉀：按300ppm配成高錳酸鉀溶液，把洗刷潔凈的容器、工具放在溶液中浸泡5分鐘，取出，再用消毒水沖洗2次～3次即可。
二、光合細(xì)菌的培養(yǎng)條件
1、營(yíng)養(yǎng)條件
光合細(xì)菌細(xì)胞體構(gòu)成元素主要有：碳、氫、氧、氮、磷、鉀、鈉、鎂、鈣、硫和一些微量元素等，它們也是所有生物細(xì)胞構(gòu)成的主要物質(zhì)。一般情況下，比重：水占80％-90％、無(wú)機(jī)鹽1％-1.5％、蛋白質(zhì)7％-10％、脂肪1％-2％、糖類(lèi)和其它有機(jī)物1％-1.5％。其中干細(xì)胞含碳45％-55％、氫5％-10％、氧20％-30％、氮5％-13％、磷3％-5％、其它礦物元素3％-5％。光合細(xì)菌的細(xì)胞膜具有半透性，能選擇性地讓營(yíng)養(yǎng)成分按一定需要進(jìn)細(xì)胞內(nèi)，在酶的作用下合成自己的細(xì)胞組分并促進(jìn)分裂新的個(gè)體。
營(yíng)養(yǎng)元素的全面合理的搭配,是培養(yǎng)高產(chǎn)光合細(xì)菌的關(guān)鍵。根據(jù)這一要求,鄭州生物材料公司選用多種光合細(xì)菌生長(zhǎng)必需的原料，科學(xué)配方，經(jīng)特殊加工而成的"光合細(xì)菌發(fā)生劑（培養(yǎng)基）"，基本符合光合細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖所需的營(yíng)養(yǎng)要求，無(wú)毒無(wú)副作用，使用安全，固狀結(jié)晶體便于包裝和運(yùn)輸，而且有2年的保質(zhì)期。
光合細(xì)菌培養(yǎng)基是光合細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖所需各種營(yíng)養(yǎng)元素的復(fù)合體。每種原料都能得以充分利用，最大限度地生產(chǎn)高濃度的菌液，因此，單位效價(jià)的光合細(xì)菌菌液生產(chǎn)成本低、質(zhì)量好，這無(wú)論是對(duì)于用戶(hù)、經(jīng)銷(xiāo)商還是廠家都有很大的益處，對(duì)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的推廣和普及將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
2.環(huán)境條件
有了營(yíng)養(yǎng)全面的光合細(xì)菌培養(yǎng)基，只是滿(mǎn)足了其生長(zhǎng)的內(nèi)在條件，并不能培養(yǎng)出光合細(xì)菌菌液。還需有適宜光合細(xì)菌生長(zhǎng)的環(huán)境條件，才能培養(yǎng)出優(yōu)質(zhì)的菌液。環(huán)境條件具體有以下幾個(gè)方面：
（1）.培養(yǎng)介質(zhì)：含菌量低的清潔淡水、海水或加粗食鹽的淡水。從經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的角度考慮，地下水含菌量低，為最佳水源；清潔的地表水也可使用；含氯量較高的自來(lái)水應(yīng)敞口放置兩三天或調(diào)pH值至偏堿后使用；蒸餾水及純凈水固然很好，但成本太高，可用于提純菌種。
（2）.酸堿度（pH）值：7.5-8.5最佳（適應(yīng)范圍6-10）。
（3）.水硬度：pH值中性時(shí)10度以下。即調(diào)節(jié)pH值至8.0左右時(shí)，培養(yǎng)介質(zhì)中的乳白色沉淀物不宜過(guò)多。
（4）.溫度：25℃-34℃最佳（適應(yīng)范圍15℃-40℃）。
（5）.光照強(qiáng)度:3000LX-4000LX最佳。即每25千克菌液需用60瓦左右的電燈泡進(jìn)行光照，當(dāng)然，太陽(yáng)光最好且無(wú)需成本。
（6）.透氣性：密閉、敞口皆可培養(yǎng)，密閉效果更好。
（7）.容器：透明或白色容器；大規(guī)模培養(yǎng)可用土池、水泥池等，菌液深度30厘米以下為
三、接種
培養(yǎng)基配制好后，應(yīng)立即進(jìn)行接種。光合細(xì)菌生產(chǎn)性培養(yǎng)的接種量比較高，一般為20％～50％，即菌種母液量和新配培養(yǎng)量之比為1：4（20％）～1：1（50％），且不應(yīng)低于20％，尤其微氣培養(yǎng)接種總量應(yīng)高些，否則，光合細(xì)菌在培養(yǎng)液中很難占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。
四、光合細(xì)菌的生產(chǎn)工藝
1、培養(yǎng)液的配制
將光合細(xì)菌培養(yǎng)基取一小包（0.5公斤），放入一個(gè)干凈的容器中，加入100公斤水，攪拌均勻，直到培養(yǎng)基溶化為止。
注意事項(xiàng)：水源一定要選擇好，含菌量較低的清潔淡水、海水或加粗食鹽的淡水。從經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的角度考慮，地下水（井水）含菌量低，為最佳水源，另外，若當(dāng)?shù)刈詠?lái)水含氯較低，也可用，效果很好；清潔的地表水也可使用；含氯量較高的自來(lái)水應(yīng)敞口放置兩三天或調(diào)pH值至偏堿后使用。
容器：少量生產(chǎn)可用透明度較高的白色或透明塑料桶、玻璃容器。大量生產(chǎn)可用水泥池、水泥船，也可臨時(shí)開(kāi)挖土池，墊上雙層塑料膜防漏防渾濁，培養(yǎng)液的深度為30厘米最佳。
2、培養(yǎng)方式有以下二種：
（1）做小規(guī)模培養(yǎng)
①容器為：1.25升的飲料瓶，即小規(guī)模生產(chǎn)方法，由于飲料瓶的量小，瓶子透明度好，又密封，所以培養(yǎng)環(huán)境好，需要的接種量也少，比較簡(jiǎn)單。
②設(shè)備為：光照箱，用一個(gè)大的紙箱，放1個(gè)40瓦的白熾燈懸掛在箱子的頂部？（注意防火），紙箱內(nèi)壁四周，擺裝好了培養(yǎng)液并接了種的飲料瓶，這樣，既達(dá)到了保溫到25—40度的效果，又達(dá)到了光照的效果。較大的箱子要用60瓦的白熾燈，一般一個(gè)箱子，可放這種飲料瓶8個(gè)以上，即一次可生產(chǎn)約10公斤/箱。燈泡與瓶子的距離不超過(guò)20厘米。夏天，可撤去紙箱，以防溫度過(guò)高，并在紙箱四周鉆孔以散熱。
③操作規(guī)程如下：
配料：培養(yǎng)液和液體菌種4：1
培養(yǎng)：在箱子內(nèi)，打開(kāi)白熾燈，照幾天即可，一般可達(dá)到溫度在35度，控制在30--40度之內(nèi)，第一次培養(yǎng)可能需要5天以上，每天早晚?yè)u晃兩次，一般只需要2天即可長(zhǎng)成深紅色。
成熟標(biāo)準(zhǔn)：以培養(yǎng)液長(zhǎng)成深紅色為準(zhǔn)，這時(shí)一般成品的光合細(xì)菌濃度可達(dá)到30--50億/毫升。
（2）大規(guī)模培養(yǎng)：利用太陽(yáng)能大規(guī)模培養(yǎng)（以培養(yǎng)2噸菌液為例）：
選擇陽(yáng)光充足的地方，開(kāi)挖一土池（長(zhǎng)5米、寬1.8米、深0.4米），墊上塑料薄膜，然后再鋪上桶狀塑料薄膜，并將其一端密封，從另一端加入1.8噸配制好的培養(yǎng)液，和0.2噸的菌種，一共2噸，排盡薄膜中空氣后，再將該端密封。保持適當(dāng)?shù)臏囟龋烊绻麥囟冗^(guò)低，搭建透明塑料薄膜棚增溫。5天后，菌液培養(yǎng)成熟。
五、培養(yǎng)管理
光合細(xì)菌的培養(yǎng)日常管理包括測(cè)試、觀察和分析處理等三個(gè)方面。
1.測(cè)試
（1）攪拌：光合細(xì)菌培養(yǎng)過(guò)程中必須攪拌或充氣，其作用是幫助沉淀的光合細(xì)菌上浮獲得光照，保持菌細(xì)胞的良好生長(zhǎng)，每天至少搖動(dòng)3次，定時(shí)進(jìn)行。
（2）調(diào)節(jié)光照度：培養(yǎng)光合細(xì)菌需要連續(xù)進(jìn)行照明，白天可利用太陽(yáng)光源培養(yǎng)，晚間則需人工光源照明，或完全利用人工光源培養(yǎng)。人工光源一般使用碘鎢燈或白熾燈泡。一般培養(yǎng)光照強(qiáng)度控制在2000lx～5000lx之間。
（3）調(diào)節(jié)溫度：在光合細(xì)菌的培養(yǎng)過(guò)程中，一般在23℃～39℃均能正常生長(zhǎng)繁殖，但如果溫度過(guò)低，可以把培養(yǎng)容器放在箱子里，利用白熾燈炮散發(fā)的熱提高箱內(nèi)溫度，并根據(jù)需要調(diào)整箱子的密封程度達(dá)到調(diào)節(jié)溫度的目的。
（4）酸堿度的測(cè)定和調(diào)整為了延長(zhǎng)光合細(xì)菌的指數(shù)生長(zhǎng)期，提高培養(yǎng)基的利用率和單位水體的產(chǎn)量，測(cè)定和調(diào)整pH值是一項(xiàng)重要措施。一般采用加酸的辦法降低菌液的酸堿度，醋酸、乳酸均可使用，而最常用的是醋酸。在日常的管理工作中，必須每天測(cè)定菌液的pH值，當(dāng)pH值上升超出最適范圍，即加酸調(diào)整。
（5）測(cè)定光密度（O.D.）值光密度值和細(xì)胞干重之間是近似線性關(guān)系，這種相關(guān)關(guān)系常用來(lái)測(cè)定培養(yǎng)物的濃度。首先根據(jù)測(cè)定的數(shù)據(jù)畫(huà)出相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖，然后測(cè)定菌液的光密度值，即可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線大致估算出菌細(xì)胞的濃度。光密度值常用分光光度計(jì)測(cè)定。在日常管理工作中，通過(guò)測(cè)定菌液的光密度，可以了解光合細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖情況。
2.生長(zhǎng)情況的觀察和檢查在培養(yǎng)過(guò)程中，可以通過(guò)觀察菌液的顏色及其變化來(lái)了解光合細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的大致情況。菌液的顏色是否正常，接種后顏色是否由淺迅速變深，均反映光合細(xì)菌生長(zhǎng)是否正常以及繁殖速度的快慢。此外，通過(guò)測(cè)定菌液的光密度值及其變化情況，能更準(zhǔn)確地了解菌體的生長(zhǎng)繁殖情況。接種后，光密度值迅速加大，表示生長(zhǎng)正常、繁殖迅速。如果光密度值不增加以及菌液顏色不正常、出現(xiàn)菌體附壁等現(xiàn)象，說(shuō)明培養(yǎng)效果不良。必要時(shí)還可以通過(guò)顯微鏡檢查，了解細(xì)菌生長(zhǎng)情況。
3.問(wèn)題的分析和處理：通過(guò)日常管理、檢測(cè)、觀察和檢查，了解光合細(xì)菌的生長(zhǎng)情況，就可以結(jié)合當(dāng)時(shí)環(huán)境條件的變化進(jìn)行分析，找出影響光合細(xì)菌正常生長(zhǎng)的原因，采取相應(yīng)的對(duì)策。影響光合細(xì)菌生長(zhǎng)的原因很多，從內(nèi)因看菌種本身是否優(yōu)良，即接種的母種的質(zhì)量是否優(yōu)良；從外因看，不外乎是光照、溫度、營(yíng)養(yǎng)、敵害、厭氣程度等方面。
六、光合細(xì)菌的培養(yǎng)液顏色解析
平時(shí)，在我們培養(yǎng)光合細(xì)菌的生產(chǎn)實(shí)踐中，經(jīng)常會(huì)遇到培養(yǎng)液出現(xiàn)不同的顏色，自然界的光合細(xì)菌分別屬于紅螺菌科、著色菌科、綠桿菌科、和綠色絲狀菌科等四個(gè)科目，一共23屬，80余種菌侏。目前水產(chǎn)養(yǎng)殖上用得最為廣泛的種類(lèi)是紅螺菌科，特別是紅色假單孢菌屬中的種類(lèi)。這類(lèi)光合細(xì)菌在凈化水質(zhì)、防治疾病和促進(jìn)水產(chǎn)動(dòng)物生長(zhǎng)方面有著較明顯的效果。
1、光合細(xì)菌培養(yǎng)液的顏色。
光合細(xì)菌的光合色素包括細(xì)菌葉綠素和胡蘿卜素，菌體因各種色素含量的不同而呈現(xiàn)出不同的顏色。一般紅螺菌科和著色菌科的菌呈現(xiàn)出紅色、粉紅色、橙色、紫色或茶褐色；綠桿菌科和綠色絲狀菌科的菌呈現(xiàn)出綠色。
但由于培養(yǎng)條件的不同，其顏色在此基礎(chǔ)上仍會(huì)有變化：如球形紅色假單孢菌和莢膜紅色假單孢菌的厭氧液體培養(yǎng)液呈茶褐色，而在半好氧（微厭氧）狀態(tài)下培養(yǎng)液呈紅色。這是因?yàn)橛捎谘醯拇嬖?，?duì)光合細(xì)菌色素的合成有十分明顯的抑制作用。
下表為水養(yǎng)殖中常用的紅色假單孢菌屬的幾個(gè)種在不同培養(yǎng)條件下的呈色反應(yīng)：
表一、紅螺菌科紅假單孢菌屬中的幾個(gè)種在厭氧條件與半好氧條件下液體培養(yǎng)物的顏色比較
2、生產(chǎn)實(shí)踐中光合細(xì)菌培養(yǎng)液顏色變化的分析：
很多客戶(hù)一般在培養(yǎng)的開(kāi)始期，如頭幾天會(huì)出現(xiàn)黃褐色，或淺黃色，如果堅(jiān)持培養(yǎng)下去，而不是就此倒掉，最終仍可以培養(yǎng)出外觀質(zhì)量較好的紅色菌液來(lái)。從上表也可以看出，往往是最后才變成紅色。
很多客戶(hù)往往出現(xiàn)，同樣的操作，同一批產(chǎn)品，為什么有的培養(yǎng)容器中會(huì)產(chǎn)生綠色的溶液顏色。這時(shí)，您可能要檢查一下，是否容器密封得太死，最好是有一點(diǎn)氧氣進(jìn)入會(huì)更好。從上表也可以看出，在半好氧的條件下，往往可以得到比較鮮艷的紅色產(chǎn)品。所以培養(yǎng)時(shí)，最好能進(jìn)入一次空氣，或在容器中留一部分空氣，一來(lái)可以保持半好氧狀態(tài)，二來(lái)也便于搖晃均勻。
如果最終培養(yǎng)成為了綠色的液體，這時(shí)，培養(yǎng)液中的營(yíng)養(yǎng)也已消耗殆盡了，只是不能作為商品出售，可以自用（也是光合細(xì)菌）。
另外，溫度高，光照強(qiáng)的條件下，容易得到綠色菌，這是因?yàn)榇藭r(shí)的條件容易造成水體缺氧，從而引起綠色菌的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)。
總之，要得到顏色鮮艷的紅色菌，就必須注意以下幾個(gè)條件，1、注意要保持半好氧培養(yǎng)的條。2、溫度光照不要太強(qiáng)。3、出現(xiàn)一點(diǎn)綠色也不要灰心，要及時(shí)采取措施，如增加供氧，遮蔭降溫等，并堅(jiān)持培養(yǎng)下去。4、平時(shí)注意用燈泡和紙箱的培養(yǎng)方式，不間斷地培養(yǎng)一些菌種，因?yàn)楸鼐惯@種培養(yǎng)的方式得到的培養(yǎng)液的質(zhì)量好，菌體穩(wěn)定。
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