CN1715397A

CN1715397A - 一种光合细菌培养基及其应用

Info

Publication number: CN1715397A
Application number: CN 200510012620
Authority: CN
Inventors: 杨官娥; 张肇铭
Original assignee: Shanxi University
Current assignee: Shanxi University
Priority date: 2005-06-18
Filing date: 2005-06-18
Publication date: 2006-01-04
Anticipated expiration: 2025-06-18
Also published as: CN1283782C

Abstract

一种光合细菌培养基，其特征在于每升培养基中含有槲寄生提取物按槲寄生原药材计2000克－2.5克。该培养基可缩短光合细菌的生长周期，提高光合细菌的活菌数量。同时，可消除光合细菌培养过程中的贴壁现象，有利于光线透过容器壁，加快光合细菌生长。该培养基适合各种光合细菌制剂的生产，如可用于光合细菌制备生物肥料、饲料添加剂、废水净化剂，也可在利用光合细菌制备纳米材料、制备抗肿瘤药物中应用。

Description

一种光合细菌培养基及其应用

技术领域

本发明涉及一种微生物培养基，具体属于一种光合细菌培养基及其应用。

背景技术

光合细菌(photosynthetic bacteria，PSB)是一类具有原始光能合成体系的原核生物，在自然界分布十分广泛。在不同的自然环境下，具有固氮、脱氮、固碳、硫化物氧化等多种功能。自上世纪80年代以来，人们逐步认识到菌体的营养价值及一些特殊的生理活性，被广泛应用于生态环境及人类生活方面，如何在短时间低成本的条件下，获得高浓度高活性的光合细菌菌体，以适应生产实际的需要，光合细菌的培养基是一个关键因素。

现有技术中公开了很多光合细菌常规培养基，如：(1)山西大学光合细菌研究室使用的培养基：乙酸钠1640mg，CaCl₂.2H₂O 75mg，MgSO₄.7H₂O 200mg，EDTA 20mg，酵母膏1000mg，K₂HPO₄ 900mg，(NH₄)₂SO₄ 1320mg，KH₂PO₄ 600mg，FeSO₄.7H₂O11.8mg，微量元素1ml(其中微量元素组成：H₃BO₃ 280mg，Na₂MoO₄.2H₂O 75mg，CuSO₄ 4mg，MnSO₄.4H₂O 210mg，ZnSO₂.7H₂O 24mg，去离子水100ml)，去离子水1000ml，pH6.8-7.2。

又如：(2)钱存柔，黄仪秀，主编的《微生物学实验教程》(北京大学出版社，2001：212)光合细菌培养基：NH₄Cl 1000mg，NaHCO₃ 1000mg，K₂HPO₄ 200mg，乙酸钠1700mg，MgSO₄.7H₂O 200mg，NaCl 500mg，生长因子10ml(生长因子组成：维生素B₁0.01mg，尼克丁酸1mg，对氨基苯甲酸1mg，生物素0.01mg，去离子水100ml)，去离子水1000ml，微量元素溶液10ml(微量元素溶液组成：FeCl₃.6H₂O 5mg，CuSO₄.5H₂O 0.05mg，H₃BO₄ 1mg，MnCl₂.4H₂O 0.05mg，ZnSO₄.7H₂O 1mg，Co(NO₃)₂.6H₂O 0.5mg，去离子水1000ml)，pH6.8-7.2。

这些培养基均不同程度存在以下问题：光合细菌生长周期长，活菌数较低；光合细菌生长过程中易贴壁，光线不容易透过容器，影响光合细菌生长。

发明内容

本发明的目的是提供一种能有效缩短光合细菌生长周期，提高光合细菌活力，增加光合细菌活菌数，消除光合细菌在生长过程中贴壁现象的光合细菌培养基。

本发明提供的一种光合细菌培养基，其特征在于用槲寄生提取物和水配制而成。每升培养基中含有槲寄生提取物按槲寄生原药材计2000克-25克。

这种培养基完全用槲寄生提取物和水配制而成，适合于利用光合细菌转化槲寄生制备抗肿瘤药物中应用。

本发明提供的另一种光合细菌培养基，其特征在于含有槲寄生提取物和光合细菌常规培养基。其每升培养基中含有槲寄生提取物按槲寄生原药材计2000克-2.5克。

这种光合细菌培养基，不仅可在利用光合细菌制备生物肥料、制备饲料添加剂、制备废水净化剂中应用，还可在利用光合细菌制备纳米材料、制备抗肿瘤药物中应用。

所述的槲寄生提取物，是将槲寄生粉碎，用槲寄生原药材质量7-30倍体积的醇液或水，分2-4次回流提取1-6小时或水煎煮1-6小时，回收提取液中的醇至无醇味，并浓缩至一定体积。所述的槲寄生，为桑寄生科槲寄生属植物。槲寄生为一味传统中药，药用部分为干燥的带叶茎枝。其性平，味苦，有祛风湿，补肝肾，养血，安胎，降血压作用。其中含有黄酮类化合物、生物碱、三萜、有机酸、苯丙素、多肽、多糖、蛋白质、少量甾醇等。经试验发现，槲寄生提取物对光合细菌具有营养和促进生长的作用。

所述光合细菌常规培养基，是指现有技术中人们经常使用的，并已公开的光合细菌培养基，如背景技术中所列举的培养基。

与现有技术相比本发明的优点和效果：

本发明培养基不仅可缩短光合细菌的生长周期，提高光合细菌的活菌数量；同时，可消除光合细菌培养过程中的贴壁现象，有利于光线透过容器壁，加快光合细菌生长；该培养基适合各种光合细菌制剂的生产，可用于光合细菌制备生物肥料、饲料添加剂、废水净化剂，也可在利用光合细菌制备纳米材料、制备抗肿瘤药物中应用。

另外，本专利还考查了槲寄生对光合细菌脱氢酶活性的影响。取2g湿菌体，以聚乙烯醇为固定化材料，以饱和硼酸溶液为固定剂，制成固定化细胞40g，于常规培养基中活化12h后，取20g培养于250ml常规培养基中，20g培养于250ml 25g槲寄生水提取液中，各培养3d后，弃去培养液，取固定化细胞用蒸馏水洗数次，以氯化三苯基四氮唑(TTC)法测定吸光度表征光合细菌脱氢酶活性，实验重复三次。光合细菌常规培养基中固定化细胞吸光度为0.009，槲寄生提取液中固定化细胞吸光度为0.093，即槲寄生提取液中固定化细胞脱氢酶活性比常规培养基中固定化细胞脱氢酶活性提高10倍以上，证明槲寄生可以提高光合细菌的活性。

附图说明

图1为不同浓度槲寄生对光合细菌生长曲线的影响。

图中：曲线1为常规培养基中光合细菌的生长曲线，光合细菌大约20h度过延迟期，开始进入指数期，大约60h进入稳定期，以后逐渐进入衰亡期，稳定期活菌菌体含量为5.0×10⁸个；曲线2为每升稀释2倍的常规培养基中含有槲寄生提取物按槲寄生原药材计200g的培养液中光合细菌的生长曲线，光合细菌不经过延迟期，直接进入指数期，大约40h进入稳定期，且延迟进入衰亡期的时间，稳定期活菌菌体含量为22.6×10⁸个；曲线3为每升常规培养基中含有槲寄生提取物按槲寄生原药材计12.5g的培养液中光合细菌的生长曲线，光合细菌不经过延迟期，直接进入指数期，大约50h进入稳定期，且延迟进入衰亡期的时间，稳定期活菌菌体含量为16.8×10⁸个。说明培养基中含有槲寄生提取物特别适合光合细菌的生长，可以不经过延迟期直接进入指数期，缩短了光合细菌的生长周期，并且使活菌数显著提高。

具体实施方式：

以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：槲寄生提取物和水配制的光合细菌培养基实验

将槲寄生的带叶茎枝，经自然风干后粉碎。粉碎后的槲寄生粗粉2000g用40％乙醇20000ml分2次，每次提取1小时，合并滤液，减压回收提取液中的乙醇，浓缩至1000ml，调pH至7，121℃灭菌30min，将光合细菌种子液60ml接种到上述光合细菌培养基中，在1500Lux光照、厌氧条件下，培养5天，按血球计数法计数，光合细菌活菌数为42.6×10⁸。该实施例说明槲寄生提取物可以作为光合细菌生长的完全培养基。

按该实施例方法进一步对槲寄生提取物(按槲寄生原药材计)不同浓度下光合细菌培养试验，结果见表1。

表1槲寄生不同浓度对光合细菌生长活菌数的影响(×10⁸)

槲寄生在培养基中浓度(g/L)	2000	1000	400	200	100	50	25	12.5	6.25
槲寄生在培养基中浓度(g/L)	2000	1000	400	200	100	50	25	12.5	6.25	光合细菌活菌数	42.6	40.4	28.3	21.5	12.6	8.7	3.6	1.4	0.2

实施例2：含有槲寄生提取物和常规培养基的光合细菌培养基实验槲寄生提取物制备同实施例1。常规培养基同说明书现有技术中的(1)培养基。将常规培养基和用去离子水稀释成2倍、4倍浓度的常规培养基，各自分成11份，并加入槲寄生提取物使其各自浓度分别达到每升2000、1000、400、200、100、50、25、12.5、6.25、3.125、0g(按槲寄生原药材计)，将每一样品分别置于500毫升的玻璃瓶中，调pH至7，121℃灭菌30min，分别接种光合细菌种子液，在2000Lux光照、厌氧条件下，培养10天，按血球计数法计数光合细菌活菌数。结果见表2。

表2不同浓度槲寄生和不同浓度常规培养基对光合细菌生长活菌数的影响(×10⁸)

由表2可知，在常规培养基条件下，随着培养液中槲寄生浓度的减小(2000-12.5g/L)，光合细菌活菌数由3.2×10⁸个增加到16.8×10⁸个，以后随着槲寄生浓度的减小(12.5-3.125g/L)，光合细菌活菌数由16.8×10⁸个减少到5.1×10⁸个。说明在常规培养基条件下，当槲寄生浓度比较低时，槲寄生可以促进光合细菌的生长，且呈量效关系，但随着槲寄生浓度的继续增加，在一定程度上开始抑制光合细菌的继续生长，当槲寄生浓度为400g/L时，基本和没有槲寄生提取物的常规培养基活菌数相同，当浓度继续增加时，表现为比较强的抑制作用；在常规光合细菌培养基稀释成2倍条件下，随着槲寄生提取液浓度的增加，可以一直促进光合细菌的生长。槲寄生浓度大于6.25g/L时，活菌数即开始超过常规培养基时的活菌数5.0×10⁸个；在常规光合细菌培养基稀释成4倍条件下，随着槲寄生提取液浓度的增加，可以一直促进光合细菌的生长。当槲寄生浓度大于12.5g/L时，菌液活菌数开始大于常规培养基时的活菌数5.0×10⁸个，即槲寄生提取物可以作为光合细菌生长的部分培养基。以上各种培养条件下，均无光合细菌贴壁现象发生。

实施例3：光合细菌培养液对小鼠实体瘤Lewis肺癌的抑制作用。

1.实验材料

瘤株：Lewis肺癌，中国预防医学研究院提供，山西大学光合细菌研究室传代保种。实验动物：C₅₇/BL小鼠，雌雄各半，体重18±1.0g，山西医科大学动物中心提供。对照药：环磷酰胺制剂(CP)，上海华联制药有限公司出品，批号：0402061。

光合细菌培养液，实施例1中槲寄生浓度1000g/L的光合细菌培养液。

2.实验方法

取新鲜无坏死的Lewis肺癌瘤组织，无菌条件下匀浆，制成单细胞悬液，于20只C₅₇/BL小鼠每鼠右侧腋窝皮下接种0.2ml，24小时后将小鼠按雌雄对半随机分成2组，每组10只，设生理盐水对照组、光合细菌培养液组。生理盐水对照组每天给小鼠灌胃给药生理盐水1次，剂量为0.25ml/只，光合细菌培养液组每天给小鼠灌胃给药1次，剂量按实施例1光合细菌培养液0.25ml/只(25g/kg×d)，连续给药15天。停药后次日断颈处死，剥取瘤块称重，按“抑瘤率＝(1-试验组瘤重/生理盐水对照组瘤重)×100％”公式计算抑瘤率。

3.实验结果：抑瘤率为79.85％。

实施例4：光合细菌培养液在芹菜种植中的应用。

以实施例2所制常规培养基含槲寄生提取物12.5g/L的光合细菌培养液稀释12倍，淹没种子为度浸种，至种子有幼芽种植，成长期160倍稀释液叶面喷施三次，增产40％，生长过程中无虫害发生。

实施例5：光合细菌培养液在奶牛养殖中的应用。

以实施例2所制常规培养基含槲寄生提取物6.5g/L的光合细菌培养液以1％比例加入饲料，拌匀饲喂，也可用喷雾器均匀喷洒于饲料中饲喂。饮水时稀释饮用3ml/日.只，每天可增加产奶4.6kg，且奶牛生长快，减少发病率。

实施例6：光合细菌培养液在水产养殖中的应用。

以实施例2所制常规培养基含槲寄生提取物6.5g/L的光合细菌培养液作以下应用试验。

1.清塘撒底。清塘放水前，按每亩3kg用量将菌液与沙土混拌，均匀撒于塘底后立即放水。

2.水面泼洒。每亩水面每次用3-5kg的菌液加水稀释后均匀泼洒于水面。每20天泼洒1次，水质保持良好。

3.浸浴治病。菌液加水20倍稀释，将虾放入其中，浸浴10min，每天1次，连续3天，能健体防病，提高成活率。

实施例7：光合细菌培养液在垃圾渗滤液处理中的应用。

将常规培养基稀释到4倍含槲寄生提取物200g/L的光合细菌培养液5000ml离心，制成固定化光合细菌，在水力停留时间为72小时，进水COD浓度为8308mg/l，NH₃-N进水浓度为1446mg/l，BOD的进水浓度为2504mg/l，硫化物的进水浓度为8.0mg/l时，，经6天动态处理后，对硫化物的去除率达到97.5％，对NH₃-N的去除率达到98.6％，BOD的去除率达到79.7％，COD的去除率达到82.6％。

实施例8：光合细菌培养液在制备纳米PbS中的应用。

将常规培养基稀释到2倍含槲寄生提取物400g/L的光合细菌培养液1000ml离心，制成固定化光合细菌，于常规培养基中活化12h后，培养于500ml含有槲寄生提取物的光合细菌培养基中，同时加入300mg醋酸铅，共同培养，得纳米级PbS 200mg。

Claims

1、一种光合细菌培养基，其特征在于用槲寄生提取物和水配制而成。

2、按权利要求1所述的光合细菌培养基，其特征在于每升培养基中含有槲寄生提取物按槲寄生原药材计2000克-25克。

3、一种光合细菌培养基，其特征在于含有槲寄生提取物和光合细菌常规培养基。

4、按权利要求3所述的光合细菌培养基，其特征在于每升培养基中含有槲寄生提取物按槲寄生原药材计2000克-2.5克。

5、按权利要求3所述的一种光合细菌培养基，在利用光合细菌制备生物肥料、饲料添加剂、废水净化剂、纳米材料、抗肿瘤药物中应用。

6、按权利要求1所述的一种光合细菌培养基，在利用光合细菌制备抗肿瘤药物中应用。