CN1124293A - 固态光合细菌技术 - Google Patents
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Abstract
一种新型的应用微生物技术—固态光合细菌技术是指：以深层无污染土壤为基料，并辅以轻质碳酸钙和糖浆、牛肉膏、酵母膏、复合维生素B和多种无机盐等可溶性营养物质，按一定配比组成固体培养基，经分别单独灭菌后接种常规方法培养的液体光合细菌，运用浅层或薄层固体发酵工艺，在光照为1000-1200lux和温度为26-30℃条件下培养48-72小时，并经干燥处理和粉碎而得到固态光合细菌制剂。本产品单位重量细胞数比同类产品提高0.5-6倍，保存时间比同类产品延长2-4倍左右，成本降低。本产品便于运输。
Description
固态光合细菌技术属于应用微生物技术领域。
光合细菌(PSB)是具有原始光能合成体系的原核生物的统称。自本世纪80年代以来，它被广泛应用于养殖业、环境保护和农业等领域中。由于光合细菌菌体蛋白达60％以上，氨基酸组成合理，富含B12等多种维生素、叶酸、色素、生物素和辅酶Q等物质，因此已成为开发研制新型食品、药品、饲料原料和添加剂的对象。光合细菌还具有促进动物对饲料的消化吸收、刺激动植物生长发育、分解利用H2S、NH3、脂类、胺、CH4等物质、提高动物机体免疫功能、固氮和改善蛋白黄颜色等特殊功能。
单就在养殖领域的应用而言，现有的光合细菌制剂分为海洋(咸水)型、淡水型和介于这两者之间的咸淡水兼用型三类。常用的光合细菌菌种主要有红螺菌属(Rho-dosplrlllaceae sp.)、球形红假单孢菌(Rhodo-pseudomonas sphaeroldes)和红微菌属(Rhodomlc-roblum sp.)等。
目前国内外大多数光合细菌制剂均为液态。其培养基主要成分大体包括：醋酸钠、酵母膏、K2HPO4、KH2PO4、NaHCG3、NaClB族维生素、NH4Cl[或(NH4)2SO4]等。液态培养基固形物总量一般为1—5％。国内外普遍采用的光合细菌培养方式多为厌氧培养。主要工艺过程为：三角瓶(液体)培养→葡萄糖瓶(500ml，液体)培养→透明塑料桶(液体)培养→水缸(或其他较大容器)培养。用自然光或白炽灯(如夜间)进行光照，照度为550—2000lux。培养温度为20—35℃之间，1—5天即可培养成功。在通用光合细菌培养技术中，光密度(OD)值为1.2—4.0(用分光光度计测定，λ为660nm)，细胞数为12—40亿/ml。这种液态光合细菌产品的不足之处在于：它们在16—35℃(室温)下可保存三个月左右，三个月后即出现细胞老化和死亡；至于在高温(如50℃左右)条件下，则产品只能保存15天左右就开始腐败变质。因此这类产品使用效果不佳。同时，由于产品系液态，易洒，故给运输带来困难。
为了解决液态光合细菌易老化和运输困难的缺点，近年来国内外普遍采用碳酸钙吸附法。即以碳酸钙为载体，将液态光合细菌产品吸附在它上面，然后进行干燥处理，但是碳酸钙吸水量较小，因此如采用一次吸附法，一般单位重量固态光合细菌细胞数只有液态光合细菌细胞数的20％左右；如果采用多次吸附法，虽可适当增加光合细菌的细胞数，但同时也增大了工作量和干燥量，成本提高2倍左右。
还有人把液态光合细菌进行低温浓缩，然后用碳酸钙吸附。但由于低温浓缩动力消耗大，使这种工艺的生产成本相应提高2倍左右。
上述两种以碳酸钙为载体，用吸附法制成的固态光合细菌其保存期只比液态光合细菌延长25％左右。
目前国内外尚无采用固体培养工艺生产光合细菌制剂的先例。
本发明针对现有国内外光合细菌技术中的某些不足，主要达到以下几个目的：
1、提高单位重量产品中光合细菌的细胞数；
2、大幅度延长在常温下光合细菌细胞的存活时间、从而延长产品的保存期；
3、使产品便于运输。
本发明的核心内容有两点：
1、以深层土壤为基料(均占75—85％)，并辅以轻质碳酸钙(占10—15％)和可溶性营养物质(占5—8％，其中包括：糖浆2—4％，硫酸铵和氯化铵0.5—1％。K2HPO4和PH2PO40.2—0.5％，MgSO40.1—0.3％，醋酸钠0.3—0.8％，酵母膏0.1—0.5％，牛肉膏0.2—0.4％，NaHCO30.3—0.4％，复合维生素B0.01—0.02％等成分)；经灭菌后接种液体光合细菌，进行固体培养，以获得固态光合细菌制剂。
2、为了解决因固体培养所带来的光照不足问题，采用定时翻动培养基的方法，以便满足光台细菌在固态培养过程中对光照的要求。
本发明具体实施步骤
一、按常规方法培养液态光合细菌
1.培养基由如下成分构成：氯化铵0.1—0.3％，K2HPO40.3—0.6％，KH2PO40.2—0.3％，MgSO4·7H2O0.3—0.4％，醋酸钠0.4—1.0％，碳酸钠0.3—0.8％，氯化钠0.05—0.2％，复合维生素B0.001％，B、Zn、Co、Mn等微量元素混合物0.01—0.001％，酵母膏0.01—0.05％。
2、培养基中的醋酸钠和酵母膏采用0.14mpa压力灭菌达30分钟，其他培养基在常压下灭菌。
3、液体培养步骤：三角瓶(液体)→葡萄糖瓶(液体)→透明塑料桶(液体)，在照度为900—1100lux，温度为26—30℃条件下厌氧培养72小时，当6600nmOD值达4.0时，终止培养。
二、固态培养
1、培养基按发明内容之“l”所述成分及配比准备。
2、培养基灭菌：
将NaHCO3化成水溶液(如适量水)单独进行高压灭菌；其他培养基加适量水后高压灭菌。
3、混合、接种
按发明内容所述的比例将分别灭菌的培养基混合；之后按10—20％接种量接种液态光合细菌。
4、培养
采用浅层(或薄层)固体发酵工艺，在光照为1000—1200lux、温度为26—30℃的条件下培养48—72小时。
定时翻动培养基，以利于培养基得到充分光照。当每克干培养物光合细菌细胞数达60亿以上时终止培养。
5、干燥、粉碎与包装
对发酵物进行低温烘干和晒干(气流温度或空气温度在60℃以下)。之后用粉碎机粉碎，并包装入库。
主要技术指标和优点
1、主要技术指标
(1)外观；微显粉红色粉末。
(2)气味：具有固态光合细菌制剂的特殊气味，无异味。
(3)理化指标：
水份≤8％；灰份≤78％。
(4)微生物指标：
光合细菌细胞≥60亿/8：杂菌比例≤0.5％。
2、优点：
(1)单位重量细胞数比液态光合细菌提高50％—400％，比碳酸钙吸附法提高1—6倍。
(2)保存时间比液态光合细菌长4倍左右，比碳酸钙吸附法生产的固态光合细菌长2倍左右。
(3)生产成本比碳酸钙吸附法降低5％。
(4)运输方便。
参考文献
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3、Welch，E.B.C(1976).J Water Poll.Control Fed.，48：1335.
4、翁稣颖等编著：《环境微生物学》，科学出版社，1991年版，第277页。
Claims (6)
1、一种新型的应用微生物技术——固态光合细菌技术是指：以深层无污染土壤为基料，并辅以碳酸钙和数种可溶性营养物质，按一定配比组成固体培养基，经用特定方式灭菌后，接种液体光合细菌，在保证充分光照等条件下进行固体培养，并经干燥处理和粉碎而得到固态光合细菌制剂。
2、按照权利要求1所述的固态光合细菌技术其特征是：所说的固体培养基的一定配比是指：
(1)深层无污染土壤，占75—85％；
(2)碳酸钙(轻质)占10—15％；
(3)数种可溶性物质，占5—8％。其中包括：糖浆2—4％，硫酸铵和氯化铵0.5—1％，K2HPO4和KH2PO40.2—0.5％，MgSO40.1—0.3％，醋酸钠0.3—0.8％，酵母膏0.1—0.5％，牛肉膏0.2—0.4％NaHCO30.3—0.4％，复合维生素B0.01—0.02％等。
3、按照权利要求1所说的对固体培养基用特定方式灭菌是指将培养基中的NaHCO3化成水溶液单独进行高压灭菌，并将除此之外的其他培养基加适量水后高压灭菌。
4、按照权利要求1所述的固态光合细菌技术，其特征是：所说的在保证充分光照等条件下进行固体培养是指：
(1)采用浅层或薄层固体发酵工艺；
(2)在光照为1000—1200lux、温度为26—30℃条件下，培养48—72小时；
(3)对培养基予以定时翻动，使之得到充分光照。
5、按照权利要求1所述的固态光合细菌技术，其特征是：所说的干燥处理是指对发酵物进行低温烘干和晒干，其气流温度和空气温度均在60℃以下。
6、按照权利要求1所述的固态光合细菌技术，其特征是：所说的液态光合细菌是指按常规方法培养的液态光合细菌。
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1994
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Cited By (3)
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