一种连续规模生产光合细菌的培养方法与流程

本发明属于生物菌制剂生产技术领域。涉及一种连续规模生产光合细菌的培养方法。

背景技术：

光合细菌（PSB）是地球上最早出现具有光能合成系统的原始生物，广泛存分布于土壤、水域等自然环境中。PSB在生长繁殖过程中能利用有机酸、氨、硫化氢、烷烃及低分子有机物作为碳源和供氢体进行光合作用，同时降解和清除水体环境中的过量有机物和有害物质，防止水体富营养化，提高水体的溶氧量，从而净化水质，改善水产动物的生长环境。另外，PSB不仅蛋白质丰富，而且氨基酸组成齐全，并含丰富的维生素、辅酶Q、抗病毒物质和生长促进因子，在作为饵料添加剂防治鱼病、促进鱼类生长、提高鱼类孵化率等方面均表现出良好性能。因此，光合细菌受到众多水产养殖户的青睐，在日本、中国和东南亚各国的养虾池和养鱼池中均已普遍投放光合细菌以改善水质。

目前，光合细菌的生产和应用过程中还存在很多问题：1）光合细菌生产周期长，成本较高。光合细菌发酵过程需要一定的温度，光照等条件，发酵周期一般为10-15d，发酵成本较高。2）市售光合细菌菌剂浓度低，使用效果不稳定。市售光合细菌菌剂浓度一般在10亿/毫升以下，且常伴有多种杂菌或藻类污染，不仅达不到所需的净水效果，还存在致病的风险。3）光合细菌规模生产较难。培养基灭菌后培养，成本较高，难以保证产量；而开放培养易污染，难以保证菌液质量，限制了其规模生产。专利200810222313.6“一种培养光合细菌的方法”在水泥池中规模培养光合细菌，虽然可以大规模培养，但是水泥池造价成本高，受地理条件限制。专利201010590805.8“一种自然生态条件下的光合细菌发酵方法”采用白色塑料桶进行自然光照培养，需要人工分装，且不能连续大规模培养。

如何简化培养装置和生产过程，在降低成本的条件下，提高菌液浓度，实现光合细菌规模化连续培养，成为生产上大面积推广应用的关键。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种连续规模生产光合细菌的培养方法，在保证光合细菌菌液质量的前提下，降低成本，实现光合细菌的规模化连续培养。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种连续规模生产光合细菌的培养方法，其特征主要包括以下步骤：

A：选择光照好无遮阴的平坦空旷地带。

B：培养容器选择大型筒状塑料透明薄膜，双层。横放于地上，扎紧其中一个开口并抬高，防止菌液在开口处渗漏。

C：从另一开口加入光合细菌菌种和培养基，加入相应数量的干净水，使塑料薄膜内菌液厚度为30-40cm。封口密封，给光合细菌的生长提供一个厌氧环境。其中所述的合细菌菌种指的是沼泽红假单胞菌；菌种保藏号CGMCC1.8929，可从中国普通微生物菌种保藏管理中心购得。

D：自然太阳光下暴晒，待长成棕红色或深红色即为成品菌液。

E：发酵完成未污染情况下，使用其中部分成品菌液后，剩余菌液作为菌种，继续加入相应的培养基和干净水，可连续重复培养。

所述步骤A中的平坦空旷地带必须光照好无遮阴，光照时间必须超过10小时/天。

所述步骤B中其特征在于选择容器为可一次培养1吨甚至多吨的大型筒状塑料透明薄膜，必须有一定厚度（15丝以上），最好为双层，防止渗漏，透光性强，容积大，携带使用比较方便，利于操作。如果有其他杂菌或藻类污染，不用消毒，可直接舍弃，减少成本。

所述步骤C中光合细菌菌种接种量为150kg，培养基成分为：乙酸钠3kg，碳酸氢钠6kg，氯化铵1kg，氯化钠1kg，七水硫酸镁0.2kg，磷酸氢二钾0.5kg，磷酸二氢钾0.2kg，氯化钙0.05kg，酵母膏0.5kg。加入1吨干净水。菌液厚度必须为30-40cm，如果太薄，菌液有被阳光晒死的风险，如果太厚，则不利于光合细菌利用太阳光。

所述步骤D中必须在日均温度≥20℃条件下，自然太阳光下暴晒3-5天，如中间有阴雨天需要延长。

所述步骤E中使用剩余菌液必须在未污染情况下才可作为菌种，污染情况可通过肉眼观察（是否有贴壁绿藻类），气味判断（是否有异味）以及显微镜检测（是否有杂菌或其他藻类）等方法进行判断。连续培养时必须再次加入相应的培养基和干净水。

本发明重点考察了如何选择一种成本较低，方便运输光合细菌培养容器和连续培养方法，最初选择了白色吨桶作为培养容器，其透光性较差，运输极其不方便（需要雇佣大型货车），菌液生长不理想，菌数较低。

本研究利用的大型筒状塑料透明薄膜主要解决了光合细菌的规模生产和连续生产问题，同时解决的容器的方便运输问题（一般家用轿车就可以运输），而对比文件1采用了是水泥池作为容器，在大规模培养的条件下增加了建造成本，对比文件2利用白色塑料桶，增加了运输成本，且无法大规模培养。而本发明中的大型筒状塑料透明薄膜很好的解决了以上问题。

本发明与现有技术报道的光合细菌培养方法相比，其所具有的积极效果在于：

（1）本发明采用的容器为大型筒状塑料透明薄膜，价格低廉，容积大，透光性强，阳光照射面积大，携带使用比较方便，利于操作。如果有其他杂菌或藻类污染，不用消毒，可直接舍弃，减少成本浪费。

（2）使用本方法可规模化生产，不受生产设备限制，可以一次生产一吨或多吨光合细菌菌液，操作简单，除菌种和培养基外，无其他成本。

（3）使用本方法可连续培养，在无污染的情况下，使用剩余菌液作为菌种直接加入培养基和干净水，实现一次接种，连续生产。

附图说明：

图1为大棚中水泥地利用本方法规模生产光合细菌；

图2为水产养殖池边利用本方法规模生产光合细菌。

具体实施方式

下面结合实施例说明本发明，这里所述实施例的方案，不限制本发明，本领域的专业人员按照本发明的精神可以对其进行改进和变化，所述的这些改进和变化都应视为在本发明的范围内，本发明的范围和实质由权利要求来限定。下面通过实例来进一步阐明高一种连续规模生产光合细菌的培养方法。本发明所用到的大型筒状透明塑料薄膜及光合细菌菌种（PSB）、其他试剂，除特别指出外均有市售。

实施例1

（1）选择光照好无遮挡的农户水泥硬化地面。

（2）购买大型筒状透明塑料薄膜（厚度15丝），双层，长5-6米，宽2米左右。横放于地上，扎紧其中一个开口并用石头或木头抬高。

（3）从另一开口加入光合细菌菌种150kg和培养基一组，加入1吨的地下深井水，使培养基和菌种混合均匀，塑料薄膜内菌液厚度大约为30-40cm，封口密封，并用石头或木头抬高，防止渗漏。

（4）平均气温在20℃以上（北方一般在5月-9月份），自然太阳光下暴晒3-5天，光照强度在2000-7000Lux，待长成棕红色或深红色。取样检测，菌数一般在50-60*10⁸cfu/ml，无其他藻类污染。

（5）连续培养。使用900kg菌液后，剩余菌液作为菌种，加入培养基一组和一吨的地下深井水。封口，自然太阳光下暴晒3-5天，待长成棕红色或深红色。取样检测，菌数一般在50-60*10⁸cfu/ml，无其他藻类污染。

实施例2

（1）选择光照好无遮挡的农户养殖池旁，为土壤地面。挖一长4-5米，宽1-1.5米，深0.3-0.4米的浅坑，平整完毕后在底部铺上柔软的篷布，塑料布等，防止扎漏。

（2）购买大型筒状透明塑料薄膜（厚度15丝），双层，长5-6米，宽2米左右。横放于坑中，两头自然抬高，扎紧其中一头开口。

（3）从另一开口加入光合细菌菌种150kg和培养基一组，加入1吨的地下深井水，使培养基和菌种混合均匀，塑料薄膜内菌液厚度大约为30-40cm，密封开口，防止渗漏。

（4）平均气温在20℃以上（北方一般在5月-9月份），自然太阳光下暴晒3-5天，光照强度在3000-7000Lux，待长成棕红色或深红色。取样检测，菌数一般在50-60*10⁸cfu/ml，无其他藻类污染。

（5）连续培养。使用800kg菌液后，剩余菌液作为菌种，加入培养基一组和一吨的地下深井水。封口，自然太阳光下暴晒3-5天，待长成棕红色或深红色。取样检测，菌数一般在50-60*10⁸cfu/ml，无其他藻类污染。

实施例3

比较：

结论：本发明采用的容器大型筒状塑料透明薄膜，价格低廉，容积大，透光性强，阳光照射面积大，携带使用比较方便，利于操作。如果有其他杂菌或藻类污染，不用消毒，可直接舍弃，减少成本浪费。使用本方法可连续培养，在无污染的情况下，使用剩余菌液作为菌种直接加入培养基和干净水，实现一次接种，连续生产。