專利名稱：一種光合細菌培養基用添加劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及光合細菌培養方法，具體地說是一種光合細菌培養基用添加劑。
背景技術：
光合細菌(Photosynthetic Bacteria簡稱PSB)生態分布極為廣泛，主要分布在海洋、江河、湖沼、活性污泥和土壤中，是一類水生、水圈微生物。光合細菌以太陽光作為能源，以醋酸鈉、乳酸鈉、甘露醇、蘋果酸、檸檬酸、葡萄糖、甘油等多種有機物為碳源和氮源，并且菌體具有生長繁殖速度快、培養基來源廣泛容易培養、代謝產物營養豐富等特點，其產品能廣泛用于飼料工業、農業生產、環境保護等諸多方面；因此，愈來愈受到科技工作者和企業界人士重視；在以往的研究中，人們往往注重于光合細菌的分類學地位、分子生物學內容、光合固氮與放氫的過程、光合固氮與放氫基因的表達與調控上。近年來，人們對光合細菌的研究非常廣泛，應用研究也獲得很大的進展，諸多研究表明，光合細菌在農業環保、醫藥等方面均有較高的應用價值，經測定光合細菌干菌體蛋白質含量為60.15％，其中氨基酸組成比例合理；另外，還含有豐富的維生素和不飽和脂肪酸、細菌多糖、核酸和各種輔酶及農作物、動物及人體生長所需的生理活性物質等等。伴隨著市場經濟的滲入，人們愈來愈重視光合細菌的應用研究與應用技術開發，將光合細菌應用于農業、家禽飼養業、水產養殖業、環境保護、土地污水處理和保健食品等方面。但是常規的培養方法其不足之處在于菌株生長繁殖慢、含菌量少，遠遠不能滿足生產應用的要求。

發明內容
本發明的目的在于提供一種能促使光合細菌菌株快速生長繁殖的光合細菌培養基用添加劑。
為實現上述目的，本發明采用的技術方案為一種光合細菌培養基用添加劑，每升培養基中含有丙酸鈉0.5～2.0克，鐵離子鹽為10～100PPM；其中較好的取值范圍為丙酸鈉0.6～1.5克/每升培養基，鐵離子鹽為40～100PPM；更好的取值范圍為丙酸鈉0.8～1.2克/每升培養基，鐵離子鹽為80～100PPM；最佳值為丙酸鈉1.0克/每升培養基，鐵離子鹽為100PPM；其中所述鐵離子鹽為有機鐵離子鹽(例如檸檬酸鐵、檸檬酸鐵銨、琥珀酸鐵、乳酸亞鐵等)或無機鐵離子鹽(例如硫酸亞鐵、氯化鐵等)；添加劑中還可以含有酵母膏0.2～1.0克/每升培養基；其較好的取值范圍為0.5～1.0克/每升培養基；更好的取值范圍為0.8～1.0克/每升培養基；最佳值為1.0克/每升培養基；所述培養基是指實驗室常用種子發酵培養基、按常規方式綜合處理的城市有機工業廢水、農副產品廢棄物或工業下腳料(例如淀粉加工廠廢水下腳料、豆腐制品廠廢水下腳料或牲畜屠宰廠廢水下腳料)成為能發酵培養光合細菌的營養原料(培養基)。
應用光合細菌培養基進行高濃度光合細菌的培養方法為將光合細菌種子液高接量(20～30％)接種到擴大的種子發酵培養液中或接種到城市有機工業廢水、下腳料綜合處理好的發酵培養液中，其中加入光合細菌培養基用添加劑，利用自然光照使光合細菌繁殖，使光合細菌每毫升達到20億個以上，并將其研制成光合細菌產品。
在室內或室外先按照種子培養基發酵培養成光合細菌種子液(種子液需要用標準菌種作對比指示進行檢查以保證質量)，種子培養用發酵培養基的較佳組成如下氯化銨1.0g、醋酸鈉1.0g、硫酸鎂0.2g、碳酸氫鈉1.0g、氯化鈉0.5g、磷酸氫二鉀0.2g、檸檬酸鐵0.005g、丙酸鈉1.0g、酵母膏1.0g、蛋白胨1.0g、無機鹽類溶液10mL、生長輔助因子0.01g、蒸餾水1000mL、PH＝7.0。
其中生長輔助因子包括維生素B1、氨基苯甲醇、生物素等細菌培養常用物質。
其中無機鹽類溶液是指微量的無機鹽類溶液，每升蒸餾水中含有三氯化鐵5毫克、硫酸鈣0.05毫克、硼酸1毫克、二氯化錳0.05毫克、硫酸鋅1毫克。
要求種子培養物純度要高，操作時應注意培養基消毒滅菌和無菌操作技術。
在實驗室條件下，配置種子發酵培養基，以分析純無機鹽化學試劑和生化試劑為原料，接種光合細菌進行發酵培養。大批量生產光合細菌時，以城市有機工業廢水、工業下腳料、農副產品廢棄物經綜合處理后為原料或以分析純無機鹽化學試劑和生化試劑為原料，接種光合細菌進行發酵培養。接種光合細菌進行發酵培養時，可利用自然太陽光為能源，也可以日光燈為能源(或者在日光溫室塑料大棚內)，在攝氏30～32度下培養，使其快速生長繁殖，光合細菌每毫升可達到20億個以上，并將其研制成光合細菌產品。
應用時可首選對蔬菜、人參等經濟類作物和畜禽類動物中進行應用。
本發明具有如下優點1.光合細菌繁殖快速。在相同的適應生長條件下，應用本發明使光合細菌生長繁殖快，較一般通用培養基培養快2～3天，產品菌數濃度高，較一般通用培養基培養菌數提高30％以上。
2.培養基原料來源廣泛。本發明光合細菌培養原料簡單普遍；大批量生產光合細菌時，可以城市有機工業廢水、工業下腳料、農副產品廢棄物經綜合處理后為原料，接種光合細菌后進行發酵培養研制成高濃度光合細菌產品；在醫藥業等方面應用，則應以分析純無機鹽類化學試劑為原料，制成培養基，接種、培養、提純、精制制成光合細菌產品。
3.用途廣。可用于農業、環保、醫藥等諸多方面。
4.菌體適應性好，降低了生產成本。本發明降低了光合細菌對培養基營養成份的要求，并且生產安全性好，對生態環境友好。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發明作進一步詳細說明。
實施例1按下列步驟操作(1)種母活化對光合細菌的種母進行活化(移接新斜面，或轉接到液體培養基中培養3～5天)；其中采用加入本發明添加劑的培養基培養需3天達到使用要求，采用未加入本發明添加劑的培養基培養則需5天；(2)種子發酵培養將光合細菌活化好的種母接入到種子發酵培養基中，盛裝于2000毫升透明的玻璃瓶內(培養基量為70％，余量為接種量)，放在自然太陽光下照射培養(溫度在20～30℃)，7天種子培養基成熟，含菌量達到每2億/ml，培養液呈鮮紅或深紅色，顯微鏡下檢查光合細菌運動活潑，整齊，即可供擴大發酵培養用；種母活化與發酵培養的培養基為氯化銨1.0g、醋酸鈉1.0g、硫酸鎂0.2g、碳酸氫鈉1.0g、氯化鈉0.5g、磷酸氫二鉀0.2g、硫酸亞鐵0.00lg、丙酸鈉1.0g、酵母膏1.0g、蛋白胨1.0g、生長輔助因子(維生素B1∶氨基苯甲醇∶生物素＝1∶1∶1)0.01g、無機鹽類溶液10mL、蒸餾水1000mL、PH＝7.0。
(3)擴大發酵培養將光合細菌種子發酵培養液以30％大接種量，裝入到擴大發酵培養液中，盛裝于5000毫升透明的玻璃瓶(也可以采用白色塑料桶)內(培養基量為70％)放在自然太陽光下照射培養(溫度20～30℃范圍內)，10天擴大發酵培養成熟，含菌量達到10億/毫升以上，培養液呈鮮紅或深紅色，顯微鏡下檢查光合細菌運動活潑，菌體健壯，無污染、無異味、無異常現象，即可應用于蔬菜或人參等作物的施肥。施用量可掌握在每100平方米上施1Kg光合細菌擴大發酵培養液，此培養液可以直接澆灌根部，也可以用10倍水稀釋后噴灑根莖基部或葉面。
本擴大發酵培養基的組成配方如下
氯化銨1.0g、醋酸鈉1.0g、硫酸鎂0.2g、碳酸氫鈉1.0g、氯化鈉0.5g、磷酸氫二鉀0.2g、硫酸亞鐵0.001g、丙酸鈉1.0g、酵母膏1.0g、蛋白胨1.0g、微量元素溶液10毫升、自來水1000毫升實施例2對本發明可按下列步驟操作(1)種母活化同實施例1(1)；(2)種子發酵培養同實施例1(2)；(3)擴大發酵培養將光合細菌種子發酵培養液(活躍的光合細菌數，每ml達到2億個)，按30％轉接到擴大發酵培養基中擴繁，本擴大用發酵培養基選用豆制品廢水，在10公斤白色塑料桶中裝豆制品廢水7公斤，(其中添加劑的組成為丙酸鈉1.0克/每升，硫酸亞鐵0.001克/每升，酵母膏0.5克/每升。)轉接后的白色塑料桶可放在自然太陽光照下培養，10天成熟，其技術指標可達到如下表1。
表1

實施例3對本發明可按下列步驟操作(1)種母活化同實施例1(1)；(2)種子發酵培養同實施例1(2)；(3)擴大發酵培養(在實驗室條件下)接種與培養方法同實施例1(3)；在實驗室條件下，進行加入添加劑的發酵培養基優選，500毫升的瓶子中裝350毫升無添加劑的培養基，加不同組合的添加劑(其加入量見均勻設計方案表2)，共設9個處理，編號為1、2、3、4、5、6、7、8、9然后每瓶接種光合細菌種子液30％，放在自然太陽光照下培養(溫度25～30℃)10天，測定光合細菌菌數。
表2

試驗是以無添加劑的發酵培養基作為對照組；發酵培養基配方組成如下氯化銨1.0g、醋酸鈉1.0g、硫酸鎂0.2g、碳酸氫鈉1.0g、氯化鈉0.5g、磷酸氫二鉀0.2g、蛋白胨1.0g、無機鹽類溶液10mL、生長輔助因子0.01g、蒸餾水1000mL、PH＝7.0。不同添加劑組合的試驗結果如表3。
表3

對照組為發酵培養基中不含添加劑組試驗結果表明，以6號試樣加入添加劑量(即丙酸鈉1.0克/每升、硫酸亞鐵0.004克/每升、酵母膏0.25克/每升)的組合為最佳。
實施例4對本發明可按下列步驟操作(1)種母活化同實施例1(1)；(2)種子發酵培養同實施例1(2)；(3)、擴大發酵培養將光合細菌種子發酵培養液(含活越的光合細菌數，每ml達到2億個)，按30％接種量轉接到擴大發酵培養基中擴繁，本擴大發酵培養基選用屠宰雞場有機廢水，在10公升白色塑料桶中裝有屠宰雞場有機廢水7公斤，再添加(添加劑組成為丙酸鈉、檸檬酸鐵、酵母膏)，然后放在自然太陽光照下培養(溫度20～30℃)，10天，其光合細菌含量可達到如下表4每ml達到7億個，即可應用；表4

本發明實施例中所采用的光合細菌種母均可市購獲得，對其并無特殊要求。
本發明應用時擴大發酵培養基的選取原則為在農業、畜禽業、環保業應用，可以城市有機工業廢水、工業下腳料、農副產品廢棄物經綜合處理后為原料，再加入添加劑；在醫藥業等方面應用，則應以分析純無機鹽類化學試劑為原料，制成培養基，接種、培養。
本發明添加劑對于優勢的光合細菌菌種(例如中國科學院沈陽生態研究所分離保存的光合細菌9218菌種)，其應用效果更為顯著。
權利要求
1.一種光合細菌培養基用添加劑，其特征在于每升培養基中含有丙酸鈉0.5～2.0克，鐵離子鹽10～100PPM。
2.按照權利要求1所述的光合細菌培養基用添加劑，其特征在于其中丙酸鈉為0.6～1.5克/每升培養基，鐵離子鹽為40～100PPM。
3.按照權利要求2所述的光合細菌培養基用添加劑，其特征在于其中丙酸鈉0.8～1.2克/每升培養基，鐵離子鹽為80～100PPM。
4.按照權利要求3所述的光合細菌培養基用添加劑，其特征在于其中丙酸鈉1.0克/每升培養基，鐵離子鹽為100PPM。
5.按照權利要求1、2、3或4所述的光合細菌培養基用添加劑，其特征在于其中所述鐵離子鹽為有機鐵離子鹽。
6.按照權利要求1、2、3或4所述的光合細菌培養基用添加劑，其特征在于其中含有酵母膏0.2～1.0克/每升培養基。
7.按照權利要求6所述的光合細菌培養基用添加劑，其特征在于其中酵母膏為0.5～0.8克/每升培養基。
8.按照權利要求1所述的光合細菌培養基用添加劑，其特征在于其中所述培養基是指實驗室常用種子發酵培養基或按常規方式綜合處理的城市有機工業廢水、農副產品廢棄物或工業下腳料。
9.一種光合細菌培養基，其特征在于組成如下氯化銨1.0g、醋酸鈉1.0g、硫酸鎂0.2g、碳酸氫鈉1.0g、氯化鈉0.5g、磷酸氫二鉀0.2g、檸檬酸鐵0.005g、丙酸鈉1.0g、酵母膏1.0g、蛋白胨1.0g、無機鹽類溶液10mL、生長輔助因子0.01g、蒸餾水1000mL、PH＝7.0。
10.一種權利要求1所述的光合細菌培養基用添加劑的應用，其特征在于將光合細菌種子液按重量20～30％高接量接種到培養基中，其中加入權利要求1所述的光合細菌培養基用添加劑，利用自然光照使光合細菌繁殖。
全文摘要
本發明涉及光合細菌的培養，具體的說是一種光合細菌培養基用添加劑，其中包括丙酸鈉0.5～2.0克/每升培養基，鐵離子鹽10～100PPM。本發明產品在適應生長的條件下，使光合細菌快速繁殖，形成光合細菌產品。其培養基成本低、用途適應性廣、菌體繁殖速度快、生產安全性好、對生態環境友好。可用于農業、環保、醫藥等諸多方面。大批量生產光合細菌時，在農業、畜禽業、環保業應用，可以城市有機工業廢水、工業下腳料、農副產品廢棄物經綜合處理后為原料，接種光合細菌后進行發酵培養研制成高濃度光合細菌產品；在醫藥業等方面應用，則應以分析純無機鹽類化學試劑為原料，制成培養基，接種、培養、提純、精制制成光合細菌產品。
文檔編號C12N1/20GK1414092SQ0213307
公開日2003年4月30日 申請日期2002年9月30日 優先權日2002年9月30日
發明者薛德林, 胡江春, 馬成新, 王偉, 劉軍, 王書錦 申請人:中國科學院沈陽應用生態研究所