光合细菌高效制备方法技术

一种光合细菌高效制备方法，利用光合细菌发酵罐、培养基培养光合细菌，其特征在于：光合细菌与菌种培养基按１∶３０－５０的容积比混合后置于光合细菌发酵罐中培养，培养基中除正常的成分外添加浓度为千分之０．０５至１的寡聚糖；发酵罐底部安装有发红光的水下灯；底部有两个外接开口，其一接外源供给的二氧化碳，其二为培养基和菌种的接入口；下部装有电热恒温控制棒；光合细菌与培养基的混合液在发酵罐中厌氧发酵，发酵期间温度控制在２５－３４摄氏度，光照强度控制在１０００－３０００Ｌｕｘ，Ｐｈ控制在６．５－７．５；当发酵罐中的活菌浓度达到５－３５×１０↑［８］时，将发酵罐中的发酵液体通过旋转式离心机离心浓缩。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
光合细菌是指一大类能将光能转化成生物代谢活动的原核微生物，是地球上最早的光合生物，能进行不放氧光合作用的一大类细菌的总称，英文名称为photosynthetic bacteria，简称PSB。光合细菌与其他光合生物构成了自然生态系统中的原始生产者，并在自然界的物质转化和能量循环中起到重要的作用。由于光合细菌对碳源的利用范围因种而异，因此光合细菌的分布极为广泛，分布在海洋、江河、湖泊、沼泽、池塘、活性污泥及水稻、水葫芦、小麦等根际土壤中。近年来由于资源匮乏，环境污染，生态失衡等问题的困扰，使世界各国不少科学工作者将目光转向了一种新的微生物资源开发和运用。实际上早在上世纪60-70年代，在日本以北村博、小林正泰为首的一批科学家开始对光合细菌的应用开展了广泛的研究，并在环保、水产养殖运用上取得了丰硕的成果。由于其运用成果显著，引起了世界各国的普遍关注。在世界范围内掀起了一股研究、运用光合细菌的热潮，并水产养殖，生物菌肥，农业种植，食品保健等领域，在运用上取得了成功。在我国以上海交大、华东师大为开拓者的一大批科技工作者上世纪60-70年代开始了光合细菌的研究、运用，目前在水产养殖，生物菌肥，农业种植、生物环保等领域取得了成功。据测定光会细菌是营养成份很丰富的菌类之一，蛋白质含量高达65％，其氨基酸组成接近轮虫和枝角类蛋白；光会细菌含有丰富的维生素，特别是动物幼体发育所必需的B族维生素，其B12、叶酸、生物素的含量相当高，是啤酒酵母和小球藻的20至60多倍，此外还含有多种微量元素、促生长因子、促免疫因子和辅酶Q等生理活性物质。因此可以说光会细菌是一种高营养成份并具有很强保健功能和环境改良的新型农用微生物。同时，由于其具有较强净化污水功能；还是十分难得的优良水质改良剂。但总体上讲，光合细菌的工业化、规模化的光合细菌生产技术目前在国内外均不是非常的成熟。在法国和意大利，利用管型环状生物反应器进行中试生产；Shipman报导了光合细菌在卧式透明的聚氯乙烯培养罐中培养；Juttner报导了在管道系统中连续培养。在国内采用玻璃缸或塑料桶静置培养，也有用槽式装置作半开放或开放式培养，这些培养方式易造成杂菌污染，而且得菌率低，一般得菌率在一亿/ml左右。而且在光合细菌的培养基设计、培养池设计、产品的生产及发酵罐的设计等方面距大规模实际运用还有一段差距，原因在于生产成本较高、操作不方便和活菌数低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，建立一套完整、方便、灵活的规模化生产工艺，使光合细菌这一具有较大运用前景的产品得到广泛的运用。具体内容一种，光合细菌与菌种培养基按1∶30-50的容积比混合后置于光合细菌发酵罐中培养，培养基中除正常的成分外添加浓度为千分之0.05至1的寡聚糖，寡聚糖的作用为提高光合细菌的繁殖速度；发酵罐底部安装有发红光的水下灯，灯的开关采用时间控制集成块控制；塑料制品底部装有水下循环泵，供培养循环用；底部有两个外接开口，其一接外源供给的二氧化碳，其作用为一是为培养的光合细菌提供光合作用所需的二氧化碳，二是培养过程中培养基的混合；其二为培养基和菌种的接入口；发酵罐的下部装有电热恒温控制棒，该电热恒温控制棒有温度控制器，是控制温度的。光合细菌与培养基的混合液在发酵罐中厌氧发酵，发酵期间温度控制在25-34摄氏度，光照强度控制在1000-3000Lux，Ph控制在6.5-7.5；当发酵罐中的活菌浓度达到5-35×108时，将发酵罐中的发酵液体通过旋转式离心机离心浓缩，装入塑料容器或将浓缩液体通过载体吸附经低温干燥后真空包装成为可用于水产、种植、养殖、环保等领域的光合细菌制剂。光合细菌发酵罐可以并联的方式安排生产。以下是各种实验情况说明实验1培养基中添加寡聚糖寡聚糖，又称低聚糖，是由2～10个糖基通过糖苷键连接而成的具有直链或直链结构的低聚物的总称。寡糖种类很多，但目前常用作于饲料添加剂中，常用的类型主要包括异麦芽糖、异麦芽三糖、异麦芽四糖、果寡三糖、果寡四糖、果寡五糖、半乳寡糖、甘露寡糖、大豆寡糖、龙胆寡糖、木糖寡糖等寡糖。这些寡糖可以选择地促进动物肠道中有益菌的增殖。这些有益菌利用寡糖发酵产生短链脂肪酸，降低肠道pH值，抑制病原菌在体内消耗养分，减少有毒和致病的代谢物产生，从而维护、增进动物健康。某些寡糖可以提高机体对药物和抗原的免疫应答能力，增进动物的免疫能力。而寡聚糖对光合细菌的增殖促进目前未见报导。1.材料与方法1.1菌株 从水底污泥中分离的菌株YB279、WTB13、SCTB15、SYB106用于实验，经形态鉴定、对碳源利用、与氧关系，四个菌株分别属于红螺菌属的深红红螺菌(Rs.rubrum)、纤细红螺菌(Rs.tenue)、胶质红假单胞菌(Rp.gelatinosa)和沼泽红螺菌(R.plalustris)。1.2培养基 3.5g磷酸二氢钾，4g磷酸氢二钾，2g乙酸钠，2g氢氧化钠，1g氯化铵，1.25g氯化镁，0.5g氯化钙溶于1000ml蒸馏水，再加入本产品生产中用的生长因子溶液和微量元素溶液各1ml及必须的碳源，搅拌均匀，测定pH于6.5至7.0之间。培养基在113℃，高压灭菌30min。在无菌条件下将过滤灭菌的碳酸氢钠和抗坏血酸添加到灭菌后的培养基中。1.3寡聚糖添加 在上述培养基中添加不同浓度的寡聚糖，浓度为50mg、100mg、200mg、500mg。添加的种类有果寡五糖、甘露寡糖、大豆寡糖。添加方法是在超菌工作台上将75％乙醇浸泡处理15min.过的寡聚糖按不同的量添加培养基中。1.4培养方法 在无菌条件下将菌种添加到5000ml三角瓶、100L光合细菌培养种子罐、2T生产罐中进行培养。每个处理重复三次，结果以三次的平均结果计。1.5光合细菌的生长测定 采用红血球计数法直接计数。2.结果添加寡聚糖可提高光合细菌的繁殖速度、缩短增殖时间将YB279按2％的比例添加到装有5000ml添加过寡聚糖的培养基，加入菌种后将三角瓶置于光照培养箱中培养。培养条件为温度30-34℃，光照强度为1500Lux，每天上午9点定时摇动培养瓶，使细菌的分布更加均匀。培养24小时后在无菌条件下取每个处理的培养物1ml用于测定细菌的数目。表1.寡聚糖对光合细菌YB279生长的影响细菌数(个/ml×106) 从表中可以看出寡聚糖对光合细菌的生长、繁殖的影响，各种寡聚糖对光合细菌的影响结果基本类似。由于前2天一般是光合细菌培养的延迟期，因此对光合细菌的影响不大。而进入第三天，添加的寡聚糖则大大促进光合细菌的生长、繁殖，原因是此时光合细菌培养群体的繁殖已经进入了群体生长的对数期，在第五天，果寡五糖、甘露寡糖、大豆寡糖对光合细菌YB279繁殖数量的增殖均是对照的7倍左右。传统上采用静置培养法培养光合细菌使产物中的细菌数达到5×108一般需要10-14天，而添加寡聚糖后一般只需培养4-5就能达到该数量，较传统的培养方法缩短了1.5-2倍的培养时间了。而且在7天内可使培养物中的细菌数达到25-32×108，这个数量级的细菌总数以传统方法是很难达到的。为确定寡聚糖对复合性菌种生长的影响，将四株光合细菌及其复合种按1％的比例添加到装有5000ml添加了100mg/L甘露寡本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张云峰，
申请(专利权)人：昆明汇佳生物工程有限公司，
类型：发明
国别省市：