光合细菌培养条件及其应用的研究

光合细菌培养条件及其应用的研究摘要本文首先探讨了光强、沮度、pH和矿物质等因素对光合细菌生长的影响;并尝试制订了其规模生产的培养配方.结果表明:在100oLx、30℃、pHg、添加犷物质等条件下光合细菌可良好生长,而用价康的农田、日用原料代替化学试荆做培养基是可行的,文章最后做了饲喂小白民的试脸。关键词光合细菌;培养条件,饲养小白民效果光合细菌是水圈微生物的一类,在光照条件下能利用硫化氢、硫代硫酸盐、分子氢和其它还原剂,把二氧化碳还原成有机物决固定大气中的氮。正因为如此,自本世纪初叶,尤其是60年代以后,国外(如日本,对光合细菌进行了广泛涂的研究,特别在处理高深度污水及用作农畜、鱼类饲料方面做了大量的工作,不过,国内此项工作开展较晚。朱章玉(1983年)首先在上海五四农场进行了处理农畜粪尿的试验,随后愈吉安(1987年)、史家梁(1987年)、程重霞(1990年)、王育锋(1990年)、魏丹金(1991年)等先后撰文,介绍光合细菌在淡水养殖及畜禽饲养的应用,但所有这些实验均较肤浅,本文作者以自己分离的细菌为原料进行了其培养条件及小鼠饮用条件试验,结果汇报于后。1材料与方法1.1材料测光仪:中国科学院物理所;酸度计:上海雷磁仪器厂;温度控制仪:上海电子仪器厂;玻璃缸:(中40emh:soem)5个;自制光照培养箱。1、2实验动物:为2月的小鼠(40只5窝)l】3培养基实验中细菌的分离培养采用VanNiel(1931)的配方,即NH;Cz.09;KH:PO‘0·59;NaHCO35·09;NaSZO.l.09;NaCI.09;MgC12o.59;蒸馏水一oomL消毒备用.2结果在适当的光照及温度等条件下培养,光合细菌能很快增长,随细菌数的增加,培养液开始呈现粉红色,以后逐渐变为紫红色。2.1影响光合细菌生长的因素2.1.1光照强度的影响:取按VanNiel法配制的细菌接着基适量,接种后分装于12个比色管内(2管为一组),分别于1000冷00,800,700,600,和so0Lx的光强下培养(25℃),细菌生长表明,光合细菌在强光下生长较快(实验三次重复,实验结果见表1)。收稿日期1993一10一23第7卷第2期王小君等:光合细菌培养条件及其应用的研究2.1。2件不变。温度的影响:实验设计了15、20、25、30、35、4。℃等六种培养温度,光线900Lx,其它条结果见表2。虑虑彩鞍鞍244872961201444411100000一,+十十十+++9990000一一++++++8880000一一士++十十7770000一一一士++++6660000一一一一士十十5550000一一一一一士士,”一”为培养液无变化,“十”为培养液变为紫红色,士为培养液变为粉红色.表215℃20℃25℃30℃35℃40℃由表2可知:30℃是培养本菌的最佳温度。2.1.3pH的影响:按VanNiel法配制培养基,尔后用1.omol/LHCI或NaOH溶液调整pH,使之为11.0,10.0,9.0,8.0,7.0,6.0,5.0,培养条件为25℃,900Lx(结果见表3)。结结\\时间间2448729612014444~~~护之发发发555.000一一一士+十十666.000一一士士+牛牛777.000一一士十++++888.000一一士士++++999。000001110.000001111.00000结果表明碱性对本实验中的细菌有利,而pHg.0为最适。2.1.4其化添加剂的影响:为了寻找能促进此菌生长的因素,本实验在VanNiel培养基配方的基础上,分别设定了添加0.05%矿物质、0.05%的酵母浸膏,麦夫浸汁,l%NaZSZO‘。细菌生长情况是:矿物质及酵母浸膏添加组的生长速度明显加快,达到紫色时培养液内的含量较高,信阳师范学院学报(自然科学版)1994年6月而麦夫浸汁,Na:520.对光合细菌生长无助。根据计数,浅红色时细菌含量0.64上0.52亿/mL紫红色时细菌含量为2.04士1.28亿/mL。2.2批最生产时培养基的改变为了适于大规模生产,降低生产菌液的成本,我们在保持成份不变的基础上,以农用碳钱,磷酸二氢钾及日用食盐,苏打取代化学纯,配制批量生产的培养基(配方:NH;HCO3o.169,KHZPO;0.059,食盐0.139,苏打0.429,NaZS·gHZO0.19,MgC12o.039,蒸馏水100mL)lookg,分别倾入玻璃缸内,自然温度,光照下培养,观察记录生产情况,通过4批培养观察可知,一般于第三天培养基转呈粉红色,6日变为紫色,同时出现沉淀,试验中还观察到,细菌生长是先向光面,尔后向背光面扩散。待培养液全部变成紫红色,将其移至阴凉处,令细菌自然沉淀(需7~14天),尔后倾去上清液,下部菌泥晒干称重,菌液的生产力为每升1.259干物质。2.3饲养效果:随机将40只同龄小白鼠分作2组,一作实验组,一作对照组。实验组供给菌液(4.04亿/mL),对照组为自来水,两组饲料相同,饲养周期为25天,结果见表4。表4实验开始实验结果实验组对照组16.06士2.352.31士1.8516.13士2.6417.86士2.03平均增重(g)7.82士1.351.68士0.62实验组的增长显著高于对照组。3讨论光合细菌是一类生存干水圈的自养菌,分布广、种类多,各自的培养条件也有很大差别,本研究以我们自己分离的菌株为材料,观察了其适宜条件,实验结果表祠月此菌在25一35℃、1000Lx的光照下,生长良好。而碱性培养基,添加矿物质和酵母浸膏,可促进细菌繁殖,矿物质在许多前人的工作中,大多是分别加入,这样操作繁琐,工作量大,成本昂贵,本实验试以畜用添加剂代替,效果良好,但是能否为最佳方案有待进一步研究。化学试剂是十分昂贵的,不适于大规模生产应用,本研究在力争保持前人培养基成分的基础上,以农用、日用原料代替.重新设计配方,对细菌作了扩大培养,根据细菌生长的速度及产量两方面考核看,原料品质优劣与细菌生长似无关系,这样就为低收入,高效益的规模生产提供了可资尝试。在许多研究中均未涉及到光合细菌的副作用问题,实验中,我们曾专设一组,同时供给含菌液和自来水,结果10只小白鼠,24小时,共耗含菌液135mL,自来水仅smL,三次重复,结果一致,说明含菌液适口性良好。小白鼠喂以含菌培养液,25天内未见异常现象,但2个月后则有部分小鼠表现精神沉郁,被毛竖立,若干生化指标均属正常,病理检查结果另文论述。参礼文献l朱章玉.光合细菌的研究及其应用.上海交通大学出版社,1991程重霞.光合细菌在肉鸡饲养中的应用.上海畜牧兽医通讯,1990,9:n王育锋.用光合细菌菌液池塘培养淡水鱼科的试验,水产学报,1990,4:348PfenniyN.P,:oto划nzhezicBaezeria.AnnRevMierob,1967,21:285一324王应全.光合细菌培养技术探讨.应用微生物,1989,5:9~nSawadaH,etal.Ph以05,砚thezicBacz川ainWaszetreal~2.JFermentTeehnol,1977,55:326~336第7卷第2期王小君等:光合细菌培养条件及其应用的研究211OnCultureRequisitionandUtilizationofPhotosynthetieBaeteriaWangXiaoiunWangQingyi(XinyangAgrieultureCollege,464000)AbstraetThispaperinvestigatedeffeetofillumination,temperature,pHandadditiveonPhotosynthetiebaeteria,anddesignedthebaeteriamediumsuitabletomassiveeulture.Theresultshowedthebaeteriaeouldgrowqaieklyunder1000Lx,30℃,PHgandadditionoftheminerals.Ontheotherhand,it15availabletoreplaeeehemiealreagentwithagrieultureandrawmatterial.Endly,anexPerimenttoraisemieewasdone.KeywordsPhotosynthetiebaeteria;Culturalrequisition;Effeettoraiserniee·补白·参考文献注录格式一标注和著录原则与方法(l)、为了反映论文的科学依据和作者尊重他人研究成果的严肃态度以及向读者提供有关信息的出处,应在论文的正文或致谢之后列出参考文献表.(2)、参考文献表中列出的应限于作者直接阅读过的、最主要的、发表在正式出版物上的文献.(3)、私人通信和未发表的著作,一般不宜列入参考文献表,可紧跟在引用的内容之后注释或标注在当页的地脚.(4)、参考文献的著录可采用顺序编码制或著者一出版年制,并应执行GB7714的规定。(5)、我院学报采用顺序编码制,其著录要求为:a、按论文中引用文献出现的先后用阿拉伯数字连续编序,将序号置于方括号内,并视具体情况把序号作为上角标,或作为语句的组成部分.如:“··一张xx〔,〕、王xx川和李义x〔,,对这一现象作了研究,数学模型见文献〔4〕.、、参考文献表的著录按文章中引用顺序排列,一般采用小于论文正文的字号编排.c、参考文献表中的每条文献著录项目应齐全,并且不用“同上”或“ib记”表示。d、文献的作者不超3位时,全部列出,超过3位时,只列前3位,后面加“等”字或相应的外文;作者姓名之间不“和”或“的d.,而用“,”分开.中国人和外国人的姓名一律采用姓前名后著录法.外国人的名字部分可缩写,并省略“.”.二连续出版物的著录格式:标引项顺序号作者.题名.刊名(外文刊名可缩写,缩写后的首字母应大定),出版年份,卷号(期号):起始或起止页码示例:1高景德,王祥布.交流电机的多回路理论.清华大学学报(自然科学版),1987,27(l):l~82NadkarniMA,NairCKK.PandeyVN,etat.Charaeterizationofalpha一galaetosidasefromeorynebaetor一umnluriseptieumandmeehanismofi‘5indue:ion.JGenAppMierobiol,1992,38(l):23~34三专著的著录格式:标引项顺序号作者.书名.版本(第1版不标注).出版地:出版者,出版年,起止页码示例:8竺可祯.物理学.北京:科学出版社,1973.1~39霍夫斯塔主编.禽病学:下册.第7版.胡祥壁等译.北京:农业出版社,1981.798~79910Timoshenko5P.TheoryofpIateandshells.2nded.NewYork:MeGraw一Hill,1959,17~36四论文集的著录格式:标引项顺序号作者.题名.见(英文用In):主编.论文集名.出版地:出版者,出版年.起始或起止页码示例:3张全福.“百家争鸣”与理工科学报编辑工作.见:郑福寿主编.学擂编辑论丛:第2集.南京:河海大学出版社,1991.1~4五学位论文的著录格式:标引项顺序号作者.题名:〔学位论文〕.保存地点:保存单位,年份示例:l张竹生.微分半动力系统的不变集:〔学位论文〕.北京:北京大学数学系,19832Ca,rnsRB.Infrareds沐erroseopieszud一esonsolidoxygen:〔dissertation〕.Berkeley:UnivofCalifonia,1965六专利的著录格式:标引项顺序号专利申请者.题名.国别,专利文献种类,专利号.出版日期示例:2姜锡洲一种温热外敷药制备方法.中国专利,881u56073.1,89一07一26七技术标准的著录格式:标引项顺序号起草责任者.标准代号标准顺序号一发布年标准名称.出版地:出版者,出版年示例:5全国文献工作标准化技术委员会第六