CN105543146B - 一种光合细菌水剂的制备方法及其专用培养基 - Google Patents

一种光合细菌水剂的制备方法及其专用培养基 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光合细菌水剂的制备方法及其专用培养基。本发明所提供的光合细菌水剂的专用培养基，每950L所述专用培养基包括钠元素1400～1650g、钾元素400～600g、镁元素30～40g、钙元素15～25g、铵根250～300g、氯元素600～750g、硫酸根小于15g、磷酸根550～650g、苹果酸根2000～2400g、乙酸根800～1000g、乙二胺四乙酸根20～24g、铁元素3～4g、锌元素1～1.5g、钴元素0.3～0.5g、硼元素1～1.5g、锰元素0.5～0.8g和钼元素0.3～0.5g，所述专用培养基溶剂为水，pH为6.8～7.0。实验证明，利用本发明提供的光合细菌水剂的制备方法及其专用培养基在光合细菌水剂的吨级规模生产中具有重要的应用。

Description

一种光合细菌水剂的制备方法及其专用培养基
技术领域
本发明涉及微生物领域，具体涉及一种光合细菌水剂的生产制备方法及其专用
培养基。
背景技术
光合细菌是近年发展出的新型微生物制剂，红假单胞菌是其中特别适于规模化生产，已获得广泛应用的菌种。光合细菌是古老的水圈微生物，属于原核生物界(Procaryota)，薄壁菌门(Gracilicutes)，红螺菌目(Rhodospirillales)。
目前应用较多的红假单胞菌有沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)、荚膜红假单胞菌(Rhodopseudomonas capsulata)、胶质红假单胞菌(Rhodopseudomonasgelatinosa)和球形红假单胞菌(Rhodopseudomonas sphaeroides)。其中沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)属于红螺菌目中的红螺菌科(也称红色非硫细菌)(Rhodospirillaceae)，红假单胞菌属(Rhodopseudomonas)。
用实验室培养和小规模生产光合细菌已有数十年历史，在生长条件等方面已有清楚的认识，也有多种针对具体菌种的生产培养基配方在使用，但在吨级以上的规模化生产中还没有能够充分满足生长条件的、可长时间持续生产的工艺技术的报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何吨级以上规模化的制备光合细菌水剂。
为解决上述问题，本发明首先提供一种用于制备光合细菌水剂的培养基。
每950L所述培养基可包括钠元素1400～1650g(如1400～1592g或1592～1650g或1400g或1592g或1650g)、钾元素400～600g(如400～462g或462～600g或400g或462g或600g)、镁元素30～40g(如30～33.5g或33.5～40g或30g或33.5g或40g)、钙元素15～25g(如15～18.7g或18.7～25g或15g或18.7g或25g)、铵根250～300g(如250～272.5g或272.5～300g或250g或272.5g或300g)、氯元素600～750g(如600～696g或696～750g或600g或696g或750g)、硫酸根小于15g(如7.9g或8.5g或10g)、磷酸根550～650g(如550～626g或626～650g或550g或626g或650g)、苹果酸根2000～2400g(如2000～2305g或2305～2400g或2000g或2305g或2400g)、乙酸根800～1000g(如800～976g或976～1000g或800g或976g或1000g)、乙二胺四乙酸根20～24g(如20～21.6g或21.6～24g或21.6g或20g或24g)、铁元素3～4g(如3～3.6g或3.6～4g或3g或3.6g或4g)、锌元素1～1.5g(如1～1.2g或1.2～1.5g或1g或1.2g或1.5g)、钴元素0.3～0.5g(如0.3～0.37g或0.37～0.5g或0.3g或0.37g或0.5g)、硼元素1～1.5g(如1～1.25g或1.25～1.5g或1g或1.25g或1.5g)、锰元素0.5～0.8g(如0.5～0.55g或0.55～0.8g或0.5g或0.55g或0.8g)和钼元素0.3～0.5g(如0.3～0.4g或0.4～0.5g或0.3g或0.4g或0.5g)。
每950L所述培养基具体可包括如下组分：钠元素1592g、钾元素462g、镁元素33.5g、钙元素18.7g、铵根272.5g、氯元素696g、硫酸根7.9g、磷酸根626g、苹果酸根2305g、乙酸根976g、乙二胺四乙酸根21.6g、铁元素3.6g、锌元素1.2g、钴元素0.37g、硼元素1.25g、锰元素0.55g和钼元素0.4g。
所述钠元素的加入形式为磷酸二氢钠和/或碳酸钠和/或乙酸钠和/或乙二胺四乙酸二钠和/或钼酸钠；所述钾元素的加入形式为磷酸氢二钾；所述镁元素的加入形式为氯化镁；所述钙元素的加入形式为氯化钙；所述铵根的加入形式为氯化铵；所述氯元素的加入形式为氯化铵和/或氯化镁和/或氯化钙和/或氯化钴和/或氯化锰；所述硫酸根的加入形式为硫酸亚铁和/或硫酸锌；所述磷酸根的加入形式为磷酸二氢钠和/或磷酸氢二钾；所述苹果酸根的加入形式为苹果酸；所述乙酸根的加入形式为乙酸钠；所述乙二胺四乙酸根的加入形式为乙二胺四乙酸二钠；所述铁元素的加入形式为硫酸亚铁；所述锌元素的加入形式为硫酸锌；所述钴元素的加入形式为氯化钴；所述硼元素的加入形式为硼酸；所述锰元素的加入形式为氯化锰；所述钼元素的加入形式为钼酸钠。
每950L所述培养基可包括：苹果酸2200～2500g(如2200～2340g或2340～2500g或2200g或2340g或2500g)、磷酸二氢钠245～295g(如245～270g或270～295g或245g或270g或295g)、氯化铵760～870g(如760～810g或810～870g或760g或810g或870g)、氯化镁250～290g(如250～270g或270～290g或250g或270g或290g)、氯化钙62～75g(如62～68g或68～75g或62g或68g或75g)、磷酸氢二钾1250～1450g(如1250～1350g或1350～1450g或1250g或1350g或1450g)、碳酸钠2500～3000g(如2500～2700g或2700～3000g或2500g或2700g或3000g)、乙酸钠2100～2400g(如2100～2250g或2250～2400g或2100g或2250g或2400g)、乙二胺四乙酸二钠23～28g(如23～25g或25～28g或23g或25g或28g)、铁盐16.2～19.8g(如16.2～18g或18～19.8g或16.2g或18g或19.8g)、锌盐4.5～5.5g(如4.5～5g或5～5.5g或4.5g或5g或5.5g)、钴盐1.35～1.65g(如1.35～1.5g或1.5～1.65g或1.35g或1.5g或1.65g)、硼酸6.3～7.7g(如6.3～7.0g或7.0～7.7g或6.3g或7.0g或7.7g)、锰盐1.6～2.4g(如1.6～2.0g或2.0～2.4g或1.6g或2.0g或2.4g)、钼酸钠0.8～1.2g(如0.8～1g或1～1.2g或0.8g或1.0g或1.2g)、盐酸硫胺素1.8～2.2g(如1.8～2.0g或2.0～2.2g或1.8g或2.0g或2.2g)、烟酸1.8～2.2g(如1.8～2.0g或2.0～2.2g或1.8g或2.0g或2.2g)、对氨基苯甲酸2.7～3.3g(如2.7～3.0g或3.0～3.3g或2.7g或3.0g或3.3g)、生物素0.45～0.55g(如0.45～0.5g或0.5～0.55g或0.45g或0.5g或0.55g)和乙醇450～550g(如450～500g或500～550g或450g或500g或550g)。
所述培养基溶剂可为水。
所述培养基的pH值可为6.8～7.0(如6.8～6.9或6.9～7.0或6.8或6.9或7.0)。
上述培养基中，所述铁盐、所述锌盐、所述钴盐、所述锰盐中的酸根离子可为非硝酸根离子且非亚硝酸根离子。
所述铁盐可为硫酸亚铁。
所述锌盐可为硫酸锌。
所述钴盐可为氯化钴。
所述锰盐可为氯化锰。
所述磷酸二氢钠可以二水磷酸二氢钠的形式加入。
所述氯化镁可以六水氯化镁的形式加入。
所述氯化钙可以二水氯化钙的形式加入。
所述磷酸氢二钾可以三水磷酸氢二钾的形式加入。
所述乙酸钠可以三水乙酸钠的形式加入。
所述硫酸亚铁可以七水硫酸亚铁的形式加入。
所述硫酸锌可以七水硫酸锌的形式加入。
所述氯化钴可以六水氯化钴的形式加入。
所述氯化锰可以四水氯化锰的形式加入。
所述钼酸钠可以二水钼酸钠的形式加入。
每950L所述培养基可由如下组分组成：苹果酸2340g、二水磷酸二氢钠270g、氯化铵810g、六水氯化镁270g、二水氯化钙68g、三水磷酸氢二钾1350g、碳酸钠2700g、三水乙酸钠2250g、乙二胺四乙酸二钠25g、七水硫酸亚铁18g、七水硫酸锌5.0g、六水氯化钴1.5g、硼酸7.0g、四水氯化锰2.0g、二水钼酸钠1.0g、盐酸硫胺素2.0g、烟酸2.0g、对氨基苯甲酸3.0g、生物素0.50g和乙醇500g，其余为水。
所述培养基的pH值可为6.8～7.0(如6.8～6.9或6.9～7.0或6.8或6.9或7.0)。
所述培养基的电导值可小于8ms/cm。
所述培养基还可包括螺旋藻，每950L所述培养基还可包括540～660g(如540～600g或600～660g或540g或600g或660g)螺旋藻。
所述螺旋藻可为粉状。
每950L所述培养基可由如下组分组成：苹果酸2340g、二水磷酸二氢钠270g、氯化铵810g、六水氯化镁270g、二水氯化钙68g、三水磷酸氢二钾1350g、碳酸钠2700g、三水乙酸钠2250g、乙二胺四乙酸二钠25g、七水硫酸亚铁18g、七水硫酸锌5.0g、六水氯化钴1.5g、硼酸7.0g、四水氯化锰2.0g、二水钼酸钠1.0g、盐酸硫胺素2.0g、烟酸2.0g、对氨基苯甲酸3.0g、生物素0.50g、乙醇500g和螺旋藻600g，其余为水。
所述培养基的pH值可为6.8～7.0(如6.8～6.9或6.9～7.0或6.8或6.9或7.0)。
本发明还提供了一种制备光合细菌水剂的方法。
本发明所提供的一种制备光合细菌水剂的方法，包括如下步骤：
(1)将光合细菌接种至上述任一所述培养基，光照培养；
(2)将步骤(1)得到的培养液与后处理液混合，即为光合细菌水剂。
上述方法中，所述后处理液的溶质及其浓度可为：盐酸硫胺素0.8～1.2g/L(如0.8～1g/L或1～1.2g/L或0.8g/L或1g/L或1.2g/L)、烟酸0.8～1.2g/L(如0.8～1g/L或1～1.2g/L或0.8g/L或1g/L或1.2g/L)、对氨基苯甲酸1.6～2.4g/L(如1.6～2g/L或2～2.4g/L或1.6g/L或2g/L或2.4g/L)和苹果酸200～300g/L(如200～250g/L或250～300g/L或200g/L或250g/L或300g/L)。
上述方法中，所述后处理液的溶质及其浓度具体可为：盐酸硫胺素1g/L、烟酸1g/L、对氨基苯甲酸2g/L和苹果酸250g/L。
上述方法中，所述后处理液的溶剂可为质量百分含量为20～30％的乙醇溶液。
上述方法中，所述后处理液的溶剂具体可为质量百分含量为20％的乙醇溶液。
上述方法中，所述乙醇溶液具体可为乙醇水溶液。
上述方法中，所述光合细菌可为沼泽红假单胞菌。
上述方法中，所述步骤(1)中所述“将光合细菌接种至上述任一所述培养基”可包括培养光合细菌得到光合细菌种子液的步骤。
所述光合细菌种子液的接种量可为4～8％(如4～5％或5～8％或4％或5％或8％)。
所述光合细菌种子液的接种量为光合细菌种子液和培养体系的体积之比。
上述方法中，所述步骤(1)中所述光照培养的条件为(a1)或(a2)或(a3)或(a4)：
(a1)培养温度为25℃～30℃(如25℃～28℃或28℃～30℃或25℃或28℃或30℃)；在1200～2000勒克斯(如1200～1500勒克斯或1500～2000勒克斯或1200勒克斯或1500勒克斯或2000勒克斯)照度光照下培养64～84h(如64～72h或72～84h或64h或72h或84h)；
(a2)培养温度为28℃；在1500勒克斯照度光照下培养72h；
(a3)培养温度为25℃～30℃(如25℃～28℃或28℃～30℃或25℃或28℃或30℃)；先在450～600勒克斯(如450～500勒克斯或500～600勒克斯或450勒克斯或500勒克斯或600勒克斯)照度光照下20h～28h(如20～24h或24～28h或20h或24h或28h)，然后在1200～2000勒克斯(如1200～1500勒克斯或1500～2000勒克斯或1200勒克斯或1500勒克斯或2000勒克斯)照度光照下42h～56h(如42～48h或48～56h或42h或48h或56h)。
(a4)培养温度为28℃；先在500勒克斯照度光照下24h，然后在1500勒克斯照度光照下48h。
上述方法中，所述步骤(1)中所述光照培养的光源应富含480nm～880nm波长的可见光，特别是富含800nm～860nm波长的长波可见光。
上述方法中，所述步骤(1)中所述光照培养的光源至所述培养基(光合细菌已接种至所述培养基)的任何一点，在培养基液体内部经过的路径不超过18cm。目的为保证已接种光合细菌的所述培养基中各个位置在培养后期透明度下降时仍能得到足够的光照。
上述方法中，所述步骤(1)中所述光照培养的条件为已接种光合细菌的所述培养基处于密闭(隔绝外界空气)的条件。
利用上述任一所述方法制备的光合细菌水剂也属于本发明的保护范围。
上述任一所述培养基和上述任一所述光合细菌水剂在制备产品中的应用也属于本发明的保护范围；所述产品可为e1)或e2)或e3)：
e1)饲料添加剂；
e2)菌肥；
e3)水质改良剂。
实验证明，本发明提供的光合细菌水剂的制备方法具有如下特点：一是本发明提供的培养基完全不含生物大分子配料(如酵母膏、蛋白胨、粮食蒸煮液等)，而是完全由小分子化合物提供碳源、氮源、生长因子等，其化合物的选择、配比和量保证了沼泽红假单胞菌的最佳生长条件，又大大抑制了大多数杂菌的生长；二是采用适当浓度的磷酸盐缓冲液控制酸碱度，使其浓度既保持在菌种耐受范围之内，又有较好的缓冲力，即完成光合细菌培养后，培养基的pH值增加程度仅在0.3至0.5，可以保持基本中性的酸碱度，保证了光合细菌处于最佳生长条件；三是增加了后处理工序，提高了质量和保质期；四是提供了一种既保证了沼泽红假单胞菌的最佳生长条件，又可以方便实现的吨级规模生产的方法。可见，本发明提供的光合细菌水剂的制备方法及其专用培养基在光合细菌水剂的吨级规模生产中具有重要的应用。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
下述实施例中的水可为纯净水、蒸馏水或符合饮用标准但不含消毒剂的净水。
培养基的主要原料如苹果酸、碳酸钠、乙酸钠、生长因子、乙醇等均为食品级或饲料级产品，微量元素如EDTA二钠盐、硫酸亚铁、硫酸锌等均使用分析纯试剂。
下述实施例中的沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)记载于如下文献中：张玲华等，高活性光合细菌沼泽红假单胞菌培养特性初探，华南师范大学学报(自然科学版)2001年第4期。
实施例1、制备光合细菌水剂
一、制备光合细菌水剂A
1、配制培养基A
配制培养基A的步骤如下：
(1)酸性配料(包括苹果酸、二水磷酸二氢钠、氯化铵、六水氯化镁和二水氯化钙)溶解于450L水，得到酸性配料溶液；碱性配料(包括三水磷酸氢二钾、碳酸钠和三水乙酸钠)溶解于450L水，得到碱性配料溶液；微量元素配料(包括乙二胺四乙酸二钠、七水硫酸亚铁、七水硫酸锌、六水氯化钴、硼酸、四水氯化锰和二水钼酸钠)溶解于1L水，得到微量元素溶液；生长因子配料(包括盐酸硫胺素、烟酸、对氨基苯甲酸和生物素)溶解于1L 50％(质量百分比)乙醇水溶液，得到生长因子溶液。
(2)向步骤(1)配制的酸性配料溶液中，通过搅拌不断加入步骤(1)配制的碱性配料溶液，得到混配溶液，在混配过程中监测pH值，使混配溶液的pH为6.8～7.0，如果混配溶液pH值偏高、可加入适量苹果酸，如果混配溶液pH值偏低、可加入适量碳酸钠。
上述步骤(2)中，如果因所用净水的酸碱性等原因造成混配溶液的酸碱性超范围，则在配方中可适当增加或减少碳酸钠的用量，碳酸钠的具体增减量以混配溶液的pH值在6.8～7.0范围为准。
(3)完成步骤(2)后，向混配溶液中加水至948L，得到基本培养基溶液。
(4)将1L微量元素溶液和1L生长因子溶液边搅拌边加入基本培养基溶液，获得培养基A。
950L培养基A中的溶解物料含量为：苹果酸2340g、二水磷酸二氢钠270g、氯化铵810g、六水氯化镁270g、二水氯化钙68g、三水磷酸氢二钾1350g、碳酸钠2700g、三水乙酸钠2250g、乙二胺四乙酸二钠25g、七水硫酸亚铁18g、七水硫酸锌5.0g、六水氯化钴1.5g、硼酸7.0g、四水氯化锰2.0g、二水钼酸钠1.0g、盐酸硫胺素2.0g、烟酸2.0g、对氨基苯甲酸3.0g、生物素0.50g和乙醇500g；溶剂为水。培养基A的pH为6.8，电导值小于8ms/cm。
2、接种
(1)菌种液A的制备
将沼泽红假单胞菌单克隆接种于1.25L步骤1制备的培养基A，28℃培养72h，得到菌种液A’。
将菌种液A’接种于25L步骤1制备的培养基A，28℃培养72h，得到菌种液A。菌种液A中沼泽红假单胞菌的浓度为20.0～30.0×108cfu/mL。菌种液A可以根据生产需要进一步扩增。
(2)接种
将50L步骤(1)制备的菌种液A与950L培养基A混匀(接种量为5％)，得到初始体系。沼泽红假单胞菌在初始体系中的浓度为1.0～1.5×108cfu/mL。
3、光照培养
将步骤2得到的初始体系分装至20L磨口白小口瓶(装满至瓶口，每个磨口白小口瓶实际装入约22L培养基，盖严磨口瓶塞)，进行光照培养。选用磨口白小口瓶的原因为可以实现密封(阻止外界空气进入)，同时如因产气过多而内部压力过大时又可以由瓶口释放气体减压。
所述光照培养的光源应富含480nm至880nm波长的可见光，特别是富含800nm至860nm波长的长波可见光；同时由光源至培养液任何一点，经过培养液的路径不超过18cm，以保证培养液中各个位置在培养后期透明度下降时仍能得到足够的光照。
光照培养参数为：28℃，72h。采用白炽灯为光源，用使培养瓶表面达到500勒克斯的光照照度先24小时，然后用1500勒克斯的光照照度培养48小时。
4、后处理
完成步骤3后，收集整个培养体系，每1000体积份培养体系加入1体积份后处理液并搅拌均匀，得到光合细菌水剂A。
所述后处理液的溶质及浓度为：盐酸硫胺素1g/L、烟酸1g/L、对氨基苯甲酸2g/L和苹果酸250g/L；溶剂为20％(重量百分比)乙醇水溶液。
二、制备光合细菌水剂B
1、配制培养基B
向步骤一中1制备的950L培养基A中加入600g市售粉状螺旋藻，混匀，获得培养基B。
950L培养基B中的溶解物料含量为：苹果酸2340g、二水磷酸二氢钠270g、氯化铵810g、六水氯化镁270g、二水氯化钙68g、三水磷酸氢二钾1350g、碳酸钠2700g、三水乙酸钠2250g、乙二胺四乙酸二钠25g、七水硫酸亚铁18g、七水硫酸锌5.0g、六水氯化钴1.5g、硼酸7.0g、四水氯化锰2.0g、二水钼酸钠1.0g、盐酸硫胺素2.0g、烟酸2.0g、对氨基苯甲酸3.0g、生物素0.50g、乙醇500g和螺旋藻600g；溶剂为水。培养基A的pH为7.0，电导值小于8ms/cm。
2、接种
(1)菌种液B的制备
将沼泽红假单胞菌单克隆接种于1.25L步骤1制备的培养基B，28℃培养72h，得到菌种液B’。
将菌种液B’接种于25L步骤1制备的培养基B，28℃培养72h，得到菌种液B。菌种液B中沼泽红假单胞菌的浓度为20.0～30.0×108cfu/mL。菌种液B可以根据生产需要进一步扩增。
(2)接种
将50L步骤(1)制备的菌种液B与950L培养基B混匀(接种量为5％)，得到初始体系。沼泽红假单胞菌在初始体系中的浓度为1.0～1.5×108cfu/mL。
然后按照步骤一中3的方法进行培养、按照步骤一中4的方法进行后处理，得到光合细菌水剂B。
实施例2、光合细菌水剂的应用
一、光合细菌水剂在兔业养殖中的应用
1、试验地点
石家庄市深泽县京深獭兔养殖股份有限公司。
2、试验用兔
2.1仔兔
光合细菌水剂饲料A试验一组：健康仔兔10只，光合细菌水剂饲料B试验一组：健康仔兔10只，对照一组：健康仔兔10只。
光合细菌水剂饲料A试验二组：患病仔兔13只，光合细菌水剂饲料B试验二组：患病仔兔13只，对照二组：患病仔兔12只。
2.2青年兔
光合细菌水剂饲料A试验三组：健康青年兔15只，光合细菌水剂饲料B试验三组：健康青年兔15只，对照三组：健康青年兔15只。
光合细菌水剂饲料A试验四组：患病青年兔20只，光合细菌水剂饲料B试验四组：患病青年兔20只，对照四组：患病青年兔20只。
2.3哺乳兔
光合细菌水剂饲料A试验五组：健康哺乳兔3只，光合细菌水剂饲料B试验五组：健康哺乳兔3只，对照五组：健康哺乳兔3只。
光合细菌水剂饲料A试验六组：患病哺乳兔18只，光合细菌水剂饲料B试验六组：患病哺乳兔18只，对照六组：患病哺乳兔18只。
3、饲料的种类和投喂量
(1)饲料的种类
a、光合细菌水剂饲料A
将光合细菌水剂A拌入常规饲料制得。
b、光合细菌水剂饲料B
将光合细菌水剂B拌入常规饲料制得。
c、常规饲料
(2)饲料的投喂量
试验组每天晚上投喂一次光合细菌水剂饲料A，投喂量为仔兔5mL光合细菌水剂饲料A/只，青年兔15mL光合细菌水剂饲料A/只，哺乳兔20mL光合细菌水剂饲料A/只。
对照组每天晚上投喂一次常规饲料，投喂量与对应试验组的投喂量相同。
试验组和对照组在其他时间段均投喂常规饲料，且投喂量相同。
4、试验设计
将光合细菌水剂饲料A投喂试验组，常规饲料投喂对照组，投喂量按上述步骤3(2)进行，连续投喂30天，进行观察记录。
按照上述方法，将光合细菌水剂A替换为光合细菌水剂B，其它步骤均不变，得到用光合细菌水剂饲料B饲喂试验用兔的观察记录。
试验结果见表1、表2和表3。
表1.健康仔兔和健康青年兔饲喂光合细菌水剂饲料试验结果
表2.患病兔饲喂光合细菌水剂饲料试验结果
表3.健康哺乳兔饲喂光合细菌水剂饲料的试验结果
结果表明，试验一组健康仔兔比对照一组健康仔兔增重快，兔疫力强；试验三组健康青年兔比对照三组健康青年兔增重快，兔疫力强；试验五组健康哺乳兔比对照五组健康哺乳兔泌乳力强、乳汁充足，仔兔健壮、肤色红润；试验组患病兔比对照组患病兔痊愈率高，恢复快。可见，用光合细菌水剂A或光合细菌水剂B饲料饲喂兔，能增强免疫力，有良好的防病、抗病效果，而且促长、增重快，并能提高兔产品质量，大幅度提高养殖户的经济效益。光合细菌水剂饲料B的饲喂效果略好于光合细菌水剂饲料A的饲喂效果，健康仔兔和健康青年兔的增重略有增加，患病仔兔的痊愈率也略有提高，但并无显著性差异。
二、光合细菌水剂在奶牛养殖中应用
1、奶牛专业养殖村的实验
(1)试验地点
河北省定州市回族乡号头庄。
(2)试验用牛
试验组：产后40天奶牛10头，怀孕1个月奶牛10头、怀孕3个月奶牛10头，未孕牛10头。
对照组：共40头奶牛，均为未孕奶牛。
(3)饲料的种类和投喂量
①饲料的种类
a、光合细菌水剂饲料A
将光合细菌水剂A拌入常规饲料制得。
b、常规饲料
②饲料的投喂量
试验组每天早晨投喂一次光合细菌水剂饲料A，投喂量为250mL—300mL光合细菌水剂A/头。
对照组每天早晨投喂一次常规饲料，饲料投喂量与对应试验组相同。
试验组和对照组在其他时间段均投喂常规饲料，且投喂量相同。
(4)试验设计
将光合细菌水剂饲料A投喂试验组，常规饲料投喂对照组，投喂量按上述步骤(3)②进行，连续投喂60天，进行观察记录。
试验结果见表4。结果表明，试验组奶牛产奶量明显上升且增奶平稳，对照组产奶状况无明显变化，试验组奶牛日均产奶量增加。从外观看试验组牛健壮，毛顺，有光泽，采食好，奶色白而稠，奶的收购等级也有所提高。
将上述步骤1中的光合细菌水剂A替换为光合细菌水剂B，其它步骤均不变。结果表明，饲喂光合细菌水剂B与饲喂光合细菌水剂A的实验结果无显著差异。
2、小型奶牛养殖场的生产性实验
(1)试验地点
河北省石家庄市深泽县牯苑养牛场。
(2)试验用牛
①奶牛
试验组奶牛118头，对照组奶牛118头。
②犊牛
试验组犊牛35只，对照组犊牛35只。
(3)饲料的种类和投喂量
①饲料的种类
a、光合细菌水剂饲料A
将光合细菌水剂A拌入常规饲料制得。
b、常规饲料
②饲料的投喂量
试验组每天晚上投喂一次光合细菌水剂饲料A，投喂量为奶牛250mL—300mL光合细菌水剂A/头、犊牛150mL光合细菌水剂A/头。
对照组每天早晨投喂一次常规饲料，投喂饲料与对应试验组的投喂量相同。
试验组和对照组在其他时间段均投喂常规饲料，且投喂量相同。
(4)试验设计
将光合细菌水剂饲料A投喂试验组，常规饲料投喂对照组，投喂量按上述步骤(3)的②进行，连续投喂20天，进行观察记录。
试验结果见表4和表6。结果表明，试验组奶牛产奶量明显上升且增奶平稳，对照组产奶状况无明显变化，试验组奶牛日均产奶量增加；试验组犊牛饲喂光合细菌水剂饲料后，采食量有增加，体重增长率明显比对照组快，较对照组均增重提高。
将上述步骤2中的光合细菌水剂A替换为光合细菌水剂B，其它步骤均不变。结果表明，饲喂光合细菌水剂B与饲喂光合细菌水剂A的实验结果无显著差异。
3、较大型奶牛养殖场的试验
(1)试验地点
北京市海淀上庄乡西郊养牛场。
(2)试验用牛
试验一组泌乳盛期奶牛10头，对照一组泌乳盛期奶牛10头。
试验二组泌乳中后期奶牛10头，对照二组泌乳中后期奶牛10头。
(3)饲料的种类和投喂量
①饲料的种类
a、光合细菌水剂饲料A
将光合细菌水剂A拌入常规饲料制得。
b、常规饲料
②饲料的投喂量
试验组每天早晨投喂一次光合细菌水剂饲料A，投喂量为250mL—300mL光合细菌水剂A/头。
对照组天早晨投喂一次常规饲料，投喂量与对应试验组的投喂量相同。
试验组和对照组在其他时间段均投喂常规饲料，且投喂量相同。
(4)试验设计
将光合细菌水剂饲料A投喂试验组，常规饲料投喂对照组，投喂量按上述步骤(3)②进行，连续投喂32天，进行观察记录。
试验结果见表5和表7。结果表明，试验期的各组日均产奶量大多有所下降，这是由于试验期适逢高温季节，高温应激造成产奶量普遍下降，但试验组明显好于对照组，泌乳中后期试验组的产奶量还有所提高，表现出饲喂光合细菌水剂饲料可以有效减少高温应激，总体试验组日均产奶量变化优于对照组；试验组奶牛饲喂光合细菌水剂饲料后，隐性乳房炎头数下降了一半，而对照组无变化，表明饲喂光合细菌后使乳牛的免疫功能有了明显提高。
将上述步骤3中的光合细菌水剂A替换为光合细菌水剂B，其它步骤均不变。结果表明，饲喂光合细菌水剂B与饲喂光合细菌水剂A的实验结果无显著差异。
表4.奶牛饲喂光合细菌水剂饲料对产奶量的影响
表5.奶牛饲喂光合细菌水剂饲料对产奶量的影响
表6.犊牛饲喂光合细菌水剂饲料对生长发育的影响
表7.光合细菌水剂饲料饲喂奶牛对隐性乳房炎影响的试验结果
注：以牛乳体细胞数大于100万/ml的个体奶牛判定为隐性乳房炎。
可见，光合细菌作为饲料添加剂用于奶牛养殖，可以提高产奶量，还能增强牛体免疫力，达到防病、改善健康，并提高牛奶品质的作用。
三、光合细菌水剂在其它动物饲养中的应用
为了进一步验证光合细菌水剂对饲养动物具有显著效果，我们试验的动物还包括畜禽动物猪、羊、肉狗和水产动物淡水鱼、对虾等。结果表明，光合细菌水剂对幼畜增产效果尤为明显，对于羔羊、仔狗、仔兔都有超过20％的增产幅度，同时使用光合细菌水剂可以使肉、蛋、奶等畜产品的产量增加的幅度在5％到30％范围，大大提高了经济效益。
1、光合细菌水剂对家畜增重及畜产品产量的影响
将光合细菌水剂A拌入常规饲料制得光合细菌水剂饲料A，用该饲料饲养家畜，可以使家畜采食良好、健康改善，体重增长率明显比对照组快。表8为光合细菌水剂饲料A对不同的动物有不同程度的增重效果，且对幼畜效果更为明显，其中仔猪增重率提高15％以上。
将上述步骤1中的光合细菌水剂A替换为光合细菌水剂B，其它步骤均不变。结果表明，饲喂光合细菌水剂B与饲喂光合细菌水剂A对家畜增重及畜产品产量的影响无显著差异。
表8.家畜动物饲喂光合细菌水剂饲料的增重效果试验结果
试验地点：浙江省嘉兴市农垦场(猪)；河北省深泽县宋家庄养殖场(羊)；河北省深泽县肉狗养殖基地。
2、光合细菌水剂对水产动物的影响
光合细菌水剂是对水产动物养殖的一种非常优良的饲料添加剂，可实现大幅度增产，增产的原因主要是光合细菌不仅明显改善水质，而且全面增加营养，增加水产动物的免疫能力，从而大幅度减少患病率和死亡率。将光合细菌水剂A拌入常规饲料制得光合细菌水剂饲料A，用该饲料饲养水产动物。表9表明，光合细菌水剂饲料A可以显著提高对虾的成活率，并增加养殖密度和加快虾体生长速度。表10表明，光合细菌水剂饲料A能够增加水中的溶氧量、减少氨氮量和亚硝酸盐，明显改善水质，增加水产动物产量。
将上述步骤2中的光合细菌水剂A替换为光合细菌水剂B，其它步骤均不变。结果表明，饲喂光合细菌水剂B与饲喂光合细菌水剂A对水产动物的影响无显著差异。
表9.光合细菌水剂饲料用于对虾养殖试验结果
试验地点：河北省国营南大港农场。试验池按饵料10％重量均匀拌入光合细菌水剂后投喂，并减少20％投饵量，其它饲养条件两池相同，试验期40天，共用光合细菌水剂200L。
表10.光合细菌水剂饲料对淡水鱼养殖的影响
试验地点：北京市朝阳区十八里店乡。淡水鱼每次每亩2.2L PSB水剂。
3、光合细菌水剂对哺乳期动物的采食和泌乳的影响
哺乳期母畜的营养状况直接影响着其繁殖、发情期间隔及幼仔的生长状况。将光合细菌水剂A拌入常规饲料制得光合细菌水剂饲料A，用该饲料饲养哺乳期动物，分别对其进行了跟踪观察与记录，结果如表11所示。研究光合细菌水剂A对哺乳期肉的母狗及母羊的采食、泌乳及其幼仔的状况的作用。结果表明饲喂光合细菌水剂饲料A组的母畜比不喂光合细菌水剂饲料组的母畜泌乳量充足，幼仔健壮，生长快，不易患病和死亡，且补饲时间后延，减少了补饲开支，提高了经济效益。
表11.哺乳期动物饲喂光合细菌水剂饲料的试验结果
试验地点：河北省深泽县肉狗养殖基地；河北省深泽县宋家庄养殖场(羊)。
将上述实验中的光合细菌水剂A替换为光合细菌水剂B，其它步骤均不变。结果表明，光合细菌水剂饲料B和光合细菌水剂饲料A的实验结果无显著差异。
将上述步骤3中的光合细菌水剂A替换为光合细菌水剂B，其它步骤均不变。结果表明，饲喂光合细菌水剂B与饲喂光合细菌水剂A对哺乳期动物的采食和泌乳的影响无显著差异。
四、光合细菌水剂对大田花生产量和性状的影响
1、试验地点
大田花生试验地点：河北省保定市定州市北町村、河北省保定市定州市丁村、河北省石家庄市无极县东宋村和河北省石家庄市新乐市大流村，均为沙河沿岸种植花生比较集中的地区，土质为沙壤土，地势平坦。
2、试验设计
对照处理：水处理，用量1.5公斤/亩；
试验组：将实施例1制备的光合细菌水剂A用水稀释10倍后叶面喷施，光合细菌水剂A用量1.5公斤/亩。
3、田间操作
花生试验两个处理均为相邻的两块花生种植田，各1亩，播前施相同的底肥和追肥，浇水情况完全一致，整个生长期共浇水三次。
试验组在花生开花盛期喷施光合细菌水剂A稀释液一次，10天后再次喷施。
对照组在花生开花盛期喷施水一次，10天后再次喷施。
4、实验结果
对大田花生的产量进行统计，统计结果见表12，结果表明，施用光合细菌水剂A之后，大田花生的产量得到了明显的增加，平均亩产达到265.5公斤，相对于对照组的214公斤，每亩增产达51.5公斤，增产幅度高达24％，具有非常可观的增产效益。同时实验组花生整齐，双豆多，籽粒饱满，皮色好，而对照组花生不整齐，籽粒较嫩。按照农业标准，光合细菌水剂A具有使花生“硬果”的作用，是一种有效的“硬果肥”，这一作用在经济效益的增加上有显著的作用。
表12.施用光合细菌水剂对大田花生产量的影响
组别 产量(公斤/亩)
对照组 214
试验组 265.5
将上述实验四中的光合细菌水剂A替换为光合细菌水剂B，其它步骤均不变。结果表明，施用光合细菌水剂B与施用光合细菌水剂A对大田花生产量和性状的影响无显著差异。
五、光合细菌水剂对小麦产量和性状的影响
1、试验地点
小麦试验地点在河北省石家庄市深泽县深泽镇北袁庄村，土质为壤土，肥力中等，地势平坦。
2、试验设计
对照处理：水处理，用量1.5公斤/亩；
试验组：光合细菌水剂A用水稀释10倍后叶面喷施，光合细菌水剂A用量1.5公斤/亩。
3、田间操作
小麦试验两个处理均为相邻的两块小麦种植田，各1.3亩，播前施相同的底肥和追肥，浇水情况完全一致，整个生长期共浇水两次。试验组在小麦拔节期间喷施光合细菌水剂A稀释液一次，30天后再次喷施。
对照组在小麦拔节期间喷施水一次，30天后再次喷施。
4、实验结果
对小麦的产量进行统计，统计结果见表13，结果表明，施用光合细菌水剂A之后，小麦的产量得到了明显的增加，平均亩产达到392.6公斤，相对于对照组的353.8公斤，每亩增产达38.3公斤，增产幅度达到10.9％，具有客观的增产效益。
表13.施用光合细菌水剂对小麦产量的影响
组别 产量(公斤/亩)
对照组 353.8
试验组 392.6
将上述实验五中的光合细菌水剂A替换为光合细菌水剂B，其它步骤均不变。结果表明，施用光合细菌水剂饲料B和施用光合细菌水剂饲料A对小麦产量和性状的影响无显著差异。
六、光合细菌水剂在治理污水领域中的应用
2000年5-9月向北京动物园水系投放光合细菌水剂A 13次，总量4000公斤，结果表明，以投放光合细菌为关键技术的生物综合治理措施对小型湖泊水质改善和保持是有效的，在水质恶化时，采用加量加密施用光合细菌水剂A等紧急措施可快速逆转水质恶化趋势，使水质好转。
利用光合细菌水剂治理景区及环境污水投入较低，效果明显，无副作用，且兼有改善景观，增进动物健康等功效。对于流动性差的水域效果更显著，还可减少被迫换水和清淤的巨大费用，具有既减少经济开支又具备节水的意义。

Claims (6)

1.一种制备光合细菌水剂的方法，包括如下步骤：
（1）将光合细菌接种至培养基，光照培养；所述光照培养的条件为已接种光合细菌的所述培养基处于密闭，即隔绝外界空气的条件；所述光照培养的光源至所述培养基的任何一点，在培养基液体内部经过的路径不超过18cm；所述光合细菌种子液的接种量可为4～8%；
所述光合细菌种子液的接种量为光合细菌种子液和培养体系的体积之比；
所述光合细菌为沼泽红假单胞菌；
（2）将步骤（1）得到的培养液与后处理液混合，即为光合细菌水剂；
所述后处理液的溶质及其浓度为：盐酸硫胺素0.8～1.2 g/L、烟酸0.8～1.2g/L、对氨基苯甲酸 1.6～2.4g/L和苹果酸200～300g/L；溶剂为质量百分含量为20～30%的乙醇溶液；
所述培养基的电导值小于8ms/cm；
每950L所述培养基包括：苹果酸2200～2500g、磷酸二氢钠245～295g、氯化铵760～870g、氯化镁250～290g、氯化钙62～75g、磷酸氢二钾1250～1450g、碳酸钠2500～3000g、乙酸钠2100～2400g、乙二胺四乙酸二钠23～28g、铁盐16.2～19.8g、锌盐4.5～5.5g、钴盐1.35～1.65g、硼酸6.3～7.7g、锰盐1.6～2.4g、钼酸钠0.8～1.2g、盐酸硫胺素1.8～2.2g、烟酸 1.8～2.2g、对氨基苯甲酸2.7～3.3g、生物素0.45～0.55 g和乙醇450～550g；
所述磷酸二氢钠是以二水磷酸二氢钠的形式加入的；所述氯化镁是以六水氯化镁的形式加入的；所述氯化钙是以二水氯化钙的形式加入的；所述磷酸氢二钾是以三水磷酸氢二钾的形式加入的；所述乙酸钠是以三水乙酸钠的形式加入的；所述铁盐是以七水硫酸亚铁的形式加入的；所述锌盐是以七水硫酸锌的形式加入的；所述钴盐是以六水氯化钴的形式加入的；所述锰盐是以四水氯化锰的形式加入的；所述钼酸钠是以二水钼酸钠的形式加入的。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：每950L所述培养基包括如下组分：苹果酸2340g、二水磷酸二氢钠270g、氯化铵810g、六水氯化镁270g、二水氯化钙68g、三水磷酸氢二钾1350g、碳酸钠2700g、三水乙酸钠2250g、乙二胺四乙酸二钠25g、七水硫酸亚铁18g、七水硫酸锌5.0g、六水氯化钴1.5g、硼酸7.0g、四水氯化锰2.0g、二水钼酸钠1.0g、盐酸硫胺素2.0g、烟酸 2.0g、对氨基苯甲酸3.0g、生物素0.50g、乙醇500g。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述培养基还包括螺旋藻，每950L所述培养基包括540～660g螺旋藻。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：每950L所述培养基包括600g螺旋藻。
5.利用权利要求1-4任一所述方法制备的光合细菌水剂。
6.权利要求5所述光合细菌水剂在制备产品中的应用；所述产品为e1）或 e2）或 e3）：
e1）饲料添加剂；
e2）菌肥；
e3）水质改良剂。
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