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2.4 光合细菌的培养（8min）

一、目的和要求

1、掌握光合细菌的培养流程；

2、掌握光合细菌培养管理的主要工作。

二、实验原理

光合细菌能够利用太阳能同化二氧化碳，利用水分、碳源（有机化合物和碳氢化合物）、氮源（无机氮和有机氮）、生长因子（B族维生素和某些氨基酸或核酸）以及微量元素（铜、钾、镁、硫、磷、氯等）作为营养物质，在适宜温度（23-39℃）、PH（中性至微碱性）、光照、溶氧等条件下，培养7-10天，可以达到指数生长期高峰，便可扩种或作为饵料。

三、材料和器皿

光合细菌菌种、混合型饲料添加剂甘露寡糖（I型）培养基、培养容器（具有密封条件的白色透光塑料瓶）、塑料桶、高压灭菌锅、白炽灯、纸箱、量筒、广口瓶、烧杯、玻璃棒、电子天平

四、实验方法

（一）概述

很早以前微生物学家发现有些微生物可使沼泽、湖泊变红，这类微生物与光、硫化氢的存在有关，而且这类微生物可以进行光合作用。直到1931年Van niel 提出光合作用的共同反应式，用生物化学统一性观点阐明了植物和细菌的光合成现象，并解释了细菌光合不放氧的情况，人们把这类细菌成为光合细菌（简称PSB)。

光合细菌具有光合、固碳、降解大分子有机物、固氮、脱氮、硝化、反硝化、硫化物氧化等多种代谢功能，与自然界中的碳、氮、硫元素的地球化学循环有着重要的关系，在自然环境的自净过程中担负重要角色。除此之外光合细菌营养成分丰富，蛋白质含量高，还是很多水生生物饵料的饵料。

光合细菌在水产养殖、无水净化、饲料添加、保健品研发、药用、产氢及农业增产等方面都得到广泛应用，根据光合细菌的分类、生理生化特征及其营养特点，我们可以提供光合细菌生长所需要的营养条件和环境条件，进行大量的繁殖和培养。

大量培养光合细菌的方式主要有2种：一种是全封闭式的厌气光照培养，另一种是开放式的微气光照培养。

 

（二）实验流程图

（三）操作

1、全封闭式的厌气光照培养

（1）工具、容器的消毒。高锰酸钾浸泡消毒： 将白色透明塑料桶用20mg/L高锰酸钾浸泡消毒，清洗干净晾干备用；高压蒸汽灭菌：玻璃器皿用蒸汽压力锅121℃灭菌20～30min即可，高压蒸汽灭菌后玻璃器皿用烘箱烘干备用。

（2）培养基的配置：称取混合型饲料添加剂甘露寡糖（I型）培养基10g+2kg灭菌水溶解混合均匀，配成培养基备用。

（3）接种: 培养基配置好后，立即进行接种，在配置好的培养基中接入0.5kg光合细菌菌种母液。将接种好的菌液分装到0.5L白色透明塑料瓶中，使整个容器被液体充满排出容器中的空气，加盖扎口，造成厌气的培养环境。

（4）培养管理：将分装的塑料桶置于光照箱进行培养，在适宜温度23～39℃，培养5-10d的，即可达到指数生长期高峰，可以扩种或作为饵料用于生产。   

 2、开放式式的微气光照培养

（1）工具、容器的消毒。高锰酸钾浸泡消毒： 将白色透明塑料桶用20mg/L高锰酸钾溶液浸泡消毒，清洗干净晾干备用；高压蒸汽灭菌：玻璃器皿用蒸汽压力锅121℃灭菌20～30min即可，高压蒸汽灭菌后玻璃器皿用烘箱烘干备用。

（2）培养基的配置：称取混合型饲料添加剂甘露寡糖（I型）培养基10g+2kg灭菌水溶解混合均匀，配成培养基备用。

（3）接种：培养基配置好后，立即进行接种，在配置好的培养基中接入0.5L光合细菌菌种母液。将接种好的菌液分装到1L的玻璃广口瓶中，开盖培养。

（4）培养管理①搅拌：培养的过程中必须搅拌或充气，帮助沉淀的光合细菌上浮获得光照，保持菌细胞的良好生长。用每天最少搅动3次，定时进行。②调节光照：用室内白炽灯进行连续光照，一般控制光照强度在40～100μmol/（m²· s）③控制温度：在23-39℃范围内培养。温度偏低可以把培养容器放在恒温箱或密封的室内，利用加热设备调节温度；温度偏高，可以开窗通风，或用空调、风扇降温。④调节酸碱度：用PH试纸检测PH7—8范围内为合适，在培养过程中PH会不断升高，当PH超出最适范围菌类生长就会受阻，必须加酸或者采收或者扩大培养等办法降低菌液的PH.⑤检查生长情况：培养7-10天后观察发现，菌液颜色均匀没有杂色；晃动培养瓶无粘壁现象；倾倒粘稠度合适、或者有细小气泡缓缓聚集升起；用PH试纸检测光合细菌显碱性，PH值在8.5以上；用显微镜镜检，在1000倍显微镜下，光合细菌个体单独不粘连，菌体活力较好。光合细菌生长情况良好，即可以扩种或作为饵料用于生产。

光合细菌培养过程包括消毒灭菌、培养基配置与灭菌、接种和养殖管理，可以从感官、数据检测、扩培和显微镜镜检检测所培养的光合细菌质量，你学会了吗？咱们下次课再见！