光合細菌培養(yǎng)(生物餌料培養(yǎng)課件)

光合細菌的培養(yǎng)01特征02分離培養(yǎng)保存03應用01特征PartOne光合細菌（PhotosyntheticBacteria，PSB）、光養(yǎng)細菌（phototrophicbacteria）廣義的定義：能夠進行光合作用的細菌狹義的定義：能夠進行光合作用且不產生氧氣的細菌光合細菌產氧光合細菌不產氧光合細菌綠曲撓菌門藍細胞門綠菌門厚壁菌門變形菌門紫色硫細菌好氧不產氧光合細菌紫色非硫細菌螺旋桿菌科著色菌科外硫紅螺菌科一、光合細菌的分類α變形菌綱紅螺菌目（Rhodospirillales）該目有2科7屬。紅螺菌科（Rhodospirillaceae）6個屬醋酸桿菌科（Acetobacteraceae）1個屬紅細菌目（Rhodobacterales）有1科4屬紅細菌科，（Rhodobacteraceae）根瘤菌目（Rhizobiales）有3科7屬慢生根瘤菌科（Bradyrhizobiaceae）2個屬生絲微菌科（Hyphomicrobiaceae）3個屬紅游動菌科（Rhodobiaceae）2個屬β變形菌綱伯克霍爾德氏菌目（Burkholderiales）1科叢毛單胞菌科Comamonadaceae2個屬紅環(huán)菌目（Rhodocyclales）1科紅環(huán)菌科Rhodocyclaceae

(1)紅螺菌目（Rhodospirillales）該目有2科7屬。紅螺菌科（Rhodospirillaceae）紅螺菌屬（Rhodospirillum）褐螺菌屬(Phaeospirillum)紅螺細菌屬（Rhodospira）紅弧菌屬（Rhodovibrio）玫瑰螺菌屬（Roseospira）紅簍菌屬（Rhodocista）醋酸桿菌科（Acetobacteraceae）只有紅球形菌屬（Rhodopila）1個屬。α變形菌綱3個目6個科（2）紅細菌目（Rhodobacterales）有1科

紅細菌科，Rhodobacteraceae）

紅細菌屬(Rhodobacter)紅海菌屬（Rhodothalassium）小紅卵菌屬(Rhodovulum)Rhodobaca（最近才發(fā)現(xiàn)）（3）根瘤菌目（Rhizobiales）有3科7屬。慢生根瘤菌科（Bradyrhizobiaceae）有紅假單胞菌屬（Rhodopseudomonas）、紅芽生菌屬（Rhodoblastus）2個屬。生絲微菌科（Hyphomicrobiaceae）有芽生綠菌屬(Blastochloris)、紅微菌屬（Rhodomicrobium）、紅菌屬（Rhodobium）3個屬。紅游動菌科（Rhodobiaceae）有紅游動菌屬（Rhodoplanes）和Roseospirillum2個屬。（1）伯克霍爾德氏菌目（Burkholderiales）1科（叢毛單胞菌科Comamonadaceae），2個屬：紅長命菌屬（Rubrivivax）、紅育菌屬（Rhodoferax）。（2）紅環(huán)菌目（Rhodocyclales）1科（紅環(huán)菌科Rhodocyclaceae），紅環(huán)菌屬（Rhodocyclus）。β變形菌綱（Betaproteobacteria）紅假單胞菌屬（Rhodopseudomonas）：沼澤紅假單胞菌（Rps.palustris）（模式種）莢膜紅假單胞菌（Rps.capsulata）球形紅假單胞菌（Rps.sphaeroides）膠質紅假單胞菌（Rps.geletinosa）綠色紅假單胞菌（Rps.viridis）嗜酸紅假單胞菌（Rps.acidophila）糞紅假單胞菌（Rps.faecalis）Rps.

Rhenobacensis紅螺菌屬

(Rhodospirillum)深紅紅螺菌（模式種）

(Rsp.rubrum)度光紅螺菌（Rsp.photometricum）黃褐紅螺菌（Rsp.fulvum）莫氏紅螺菌（Rsp.molischianum）中鹽紅螺菌

(Rsp.mediosalina)光合細菌的培養(yǎng)01特征02分離培養(yǎng)保存03應用01特征-2PartOne紫色硫細菌二、形態(tài)特征問題：1.水產養(yǎng)殖中應用最多的紫色非硫細菌細胞的形態(tài)結構如何？2.請舉至少3例具有明顯特征的光合細菌。3.紫色非硫細菌與紫色硫細菌的主要區(qū)別在哪？1.紫色非硫細菌和著色菌科的菌呈紅色、粉色、橙黃、紫色或褐色，綠桿菌科和綠色絲狀菌科的菌呈綠色。三、生理生化特征與色素組成有關600倍普通光學顯微鏡10萬倍電子顯微鏡2.著色菌科和綠桿菌科的細菌以硫化氫作為光合反應的供氫體，以二氧化碳為主要碳源。紫色非硫細菌以各種有機物作為供氫體和碳源。一般具有固氮能力。為滿足對生長因子的需求，一般加入0.2%的酵母膏。營養(yǎng)代謝情況3.繁殖方式：多以二分裂方式，例外的有出芽分裂和極性伸長分裂。光合細菌的培養(yǎng)01特征02分離培養(yǎng)保存03應用01特征-3PartOne1.湖泊：半對流湖泊中，下層的停滯區(qū)，四季都有紫硫細菌和綠硫細菌。全對流湖中，不易生長，但夏季下層可繁殖。2.氧化池：可大量繁殖。3.活性污泥：生長好氧菌，紅假單胞菌大量繁殖。4.污水溝：數(shù)量少，夏季紅螺菌優(yōu)勢，冬季紫硫菌占優(yōu)勢。5.海水：厭氧層中，分布有各種光合細菌，鹽度要求不一。6.其他：池塘、沼澤、水田中均有分布。四、生態(tài)分布1.在自然界物質循環(huán)中的作用碳、氮循環(huán)有機物分解凈化水質2.與其他生物的關系餌料和添加劑共生五、在自然界中的作用1.光合細菌的菌體無毒，營養(yǎng)豐富，蛋白質含量高達65%，而且氨基酸組成齊全，含有機體需要的16種必需氨基酸，各種氨基酸的比例也比較合理。2.PSB含有豐富的B族維生素，尤其是B12、葉酸、生物素的含量相當高是啤酒酵母和小球藻的20到60多倍。3.PSB菌體內含有較高濃度的類胡蘿素，而且種類繁多，迄今已從光合細菌中分離出30種以上的類胡蘿卜素。菌體內還含有碳素儲存物質糖原和聚β-羥基丁酸、輔酶Q、抗病毒物質和生長促進因子，具有很高的營養(yǎng)價值。六、營養(yǎng)光合細菌的培養(yǎng)01特征02分離培養(yǎng)保存03應用02分離、培養(yǎng)、保存-1PartTwo以PSB為例

（一）采樣根據(jù)PSB生長所需的條件，有選擇地采集含PSB的水樣和土樣。一、光合細菌的富集培養(yǎng)從河底、湖底、養(yǎng)殖池、水田、溝渠和污水塘的泥土中?。皇称菲髽I(yè)排水溝中呈橙黃色、粉紅色的塊狀沉積物中??；淺水中，，用杯舀取少量泥土，連水放入容器中；深水中，用采水器和采泥器取樣。（二）富集培養(yǎng)PSB分離成功的關鍵，在于選擇適宜的富集和分離的培養(yǎng)基，提供符合PSB生長需要的厭氧環(huán)境和適宜的溫度光照條件

NH4Cl-----------1.0gK2HPO4---------0.2gNaCl--------0.5-2.0gNaHCO3---------1.0gCH3COONa----1-5gMgSO4.7H2O---0.2gT.m.貯液-------10ml生長輔助因子貯液---1ml蒸餾水---------1000mlpH----------------7.0

紅螺菌科富集用培養(yǎng)基配方

FeCl3.6H2O---------------------5mg

CuSO4.5H2O-------------------0.05mg

H3BO3---------------------------1mg

MnCl2.4H2O-------------------0.05mg

ZnSO4.7H2O-------------------1mg

Co(NO3)2.6H2O---------------0.5mg

蒸餾水-------------------------1000ml

T.m.貯液

富集培養(yǎng)的適宜的溫度為25～35℃；適宜的的光照強度為100～200μmol/m2/s，連續(xù)光照；大約經過1～3周的培養(yǎng)，在玻璃瓶壁上出現(xiàn)光合細菌的菌落，或整個培養(yǎng)液長成紅色，表明富集培養(yǎng)已獲得初步成功。知識點與能力B能夠會對光合細菌富集A能夠獨立進行光合細菌取樣C掌握光合細菌的取樣地點選擇D掌握光合細菌富集方法1.取樣地點紅螺菌種的種類在自然界中有有機污染的地方廣泛存在。樣品可以從河底、湖底、海底以及水田、池塘、溝渠等有污水進入的地方，以及食品工業(yè)污水排放處的橙黃色、粉紅色泥土中獲得。2.取樣工具采水器廣口瓶光照培養(yǎng)箱3.富集為造成厭氣環(huán)境，在玻璃瓶或試管中加入液體石蠟以隔絕空氣；磨口瓶只需將培養(yǎng)液加滿加塞，以排除其中空氣，瓶外再用塑料薄膜裹住扎牢，以減少水分蒸發(fā)。4.富集培養(yǎng)培養(yǎng)溫度為5℃～35℃。光照可以利用陽光，夜晚時則利用人工光源，光照強度的適宜范圍為5000Lux～10000Lux。在這樣的培養(yǎng)條件下，大約經過2周～8周的培養(yǎng)，在玻璃瓶壁上會出現(xiàn)光合細菌的菌落，或者整個培養(yǎng)液長成紅色。如果是培養(yǎng)海水的光合細菌，因其生長緩慢，需要更長的富集培養(yǎng)時間。光照培養(yǎng)箱實驗光合細菌的富集培養(yǎng)光合細菌：具備原始光能合成體系的原核生物，是在厭氧條件下進行不放氧光合作用的細菌的總稱。離心管、管架、生理鹽水、移液槍、槍頭、小試管、橡皮塞、半固體培養(yǎng)基、無菌操作所要的設備一、實驗目的掌握光合細菌的取樣方法及富集方法。二、實驗用品三、光合細菌采樣1、采樣選取有機污染嚴重的水塘或有機質豐富的園地做為采樣地點。2、樣品的富集a.無菌操作分別取泥樣1g或水樣1m于厭氧管中(厭氧管已滅菌)b.加半固體培養(yǎng)基至滿,擰上螺口帽,造成厭氧環(huán)境c.在溫度為30℃,光強為3000~5000ux下培養(yǎng)箱中培養(yǎng)1-2周。示意圖分離單菌落分離單菌落分離單菌落分離單菌落分離單菌落實驗光合細菌培養(yǎng)基配制1.光合細菌是一群能進行光合作用的原核生物,分產氧光合菌(即藍細菌)和不產氧光菌,通常所說光合細菌是指不產氧光合細菌2.以厭氧異養(yǎng)光養(yǎng)生長的紫色細菌在自然界分布廣、功能多樣應用價值最大多生活在有機質豐富,且光線能到達的的環(huán)境中3.用含小分子有機物和大量、微量元素、微生素的培養(yǎng)基在光照下可富集分離4.半固體瓊脂法創(chuàng)造相對厭氧環(huán)境分離(在好氧平板上不能形成單菌落)量筒、燒杯、乙酸鈉、氯化銨、磷酸鹽緩沖液、維生素、酵母膏等一、實驗目的掌握光合細菌培養(yǎng)基配制方法。二、實驗用品三、光合細菌培養(yǎng)基母液配制培養(yǎng)基母液中所加母液的量每組配制200ml光合細菌的培養(yǎng)01特征02分離培養(yǎng)保存03應用02分離、培養(yǎng)、保存-4PartTwo消毒滅菌三、大量培養(yǎng)（一）全封閉式的厭氣光照培養(yǎng)（二）開放式的微氣光照培養(yǎng)（三）培養(yǎng)流程（一）全封閉式的厭氣光照培養(yǎng)采用無色透光的玻璃容器或塑料薄膜袋，經消毒后，裝入消毒好的培養(yǎng)液，接入20-50％的菌種液，使整個容器被液體充滿，加蓋扎口，造成厭氣培養(yǎng)環(huán)境，置于有光的地方進行培養(yǎng)，在適宜的溫度條件下，一般經過5-10天的培養(yǎng)，即可達到指數(shù)生長期高峰，便可擴種或作為餌料。(二)開放式的微氣光照培養(yǎng)一般采用100-200升的白色塑料桶或鹵蟲孵化桶為培養(yǎng)容器，以底部成錐形并有排放開關的容器較理想，在底部裝一氣石，培養(yǎng)時微充氣，在培養(yǎng)容器上方裝一燈光[40μE(m2·s)]。容器經消毒后，加入消毒好的培養(yǎng)液，接入20-50％的菌種母液，在適宜的溫度條件下，一般經過7-10天的培養(yǎng)，即可達到指數(shù)生長期高峰，便可擴種或作為餌料。（三）培養(yǎng)流程（1）工具、容器的滅菌①高壓蒸氣滅菌：用121℃蒸氣壓力滅菌20-30min即可。②干熱滅菌：用烘干箱，通常于150~160℃滅菌2h。（2）培養(yǎng)基的滅菌①常壓蒸汽滅菌②過濾滅菌:賽氏過濾器、微孔膜過濾器（0.22-0.45μm）③高壓蒸汽滅菌1.消毒滅菌01020304能夠獨立培養(yǎng)光合細菌掌握光合細菌需要的材料掌握光合細菌菌種接種要求掌握光合細菌水質、光照要求知識點與能力

一、需要材料菌種5-10L塑料瓶

一、需要材料大號塑料帶燈泡遮陰網地下水、山水、溪流水是最理想的水源清潔的地表水也可使用，如河水、池塘水含氯量較高自來水，應敞口放置一天后使用蒸餾水及純凈水最好，可用于提純菌種

二、培養(yǎng)水源三、菌種接種量一般接種量為20-50%，即培養(yǎng)液與菌種比例為4:1到1:1，接種量最低不能低于20%。四、培養(yǎng)基與與培養(yǎng)液將稀釋好的培養(yǎng)基液體倒入袋中混勻。如用瓶子灌裝，需灌裝到瓶口，可保留5%空氣。培養(yǎng)基五、少量培養(yǎng)規(guī)?；囵B(yǎng)光合細菌的培養(yǎng)01特征02分離培養(yǎng)保存03應用02分離、培養(yǎng)、保存-6PartTwo培養(yǎng)管理（1）攪拌或充氣（2）調節(jié)光照（3）調查節(jié)溫度（4）調節(jié)酸堿度（5）檢查生長情況（三）培養(yǎng)流程4.培養(yǎng)管理（1）攪拌或充氣光合細菌的培養(yǎng)過程中必須攪拌或充氣，其作用于是幫助沉淀的光合細菌上浮獲得光照，保持菌體的良好生長。小型厭氣培養(yǎng)常用人工搖動培養(yǎng)容器的辦法使菌細胞上??；大型厭氣培養(yǎng)則用機械攪拌器攪拌或使用小水泵使水緩慢循環(huán)運轉，保持菌體懸浮。微氣培養(yǎng)是通過充氣幫助菌體上浮，因為培養(yǎng)液中溶解氧含量增加，光合細菌繁殖受到抑制，產量下降，所以必須嚴格控制充氣量。一般采用定時斷續(xù)充氣，充氣量控制在1～1.5L/（L·h），溶解氧含量保持在1mg/L以下。（2）調節(jié)光照

培養(yǎng)光合細菌需要連續(xù)進行光照，在日常的管理工作中，應根據(jù)要求經常調節(jié)光照度。不同的培養(yǎng)方式所要求的光照強度不同。一般培養(yǎng)光照強度控制在40～100μmol(m2·s)，而生長繁殖快、菌細胞密度高的厭氣培養(yǎng)光照強度以控制在100～200μmol(m2·s)為宜。（3）調節(jié)溫度

在光合細菌培養(yǎng)中，最理想的是有效地控制最適宜的溫度條件。光合細菌對溫度的適宜范圍很廣，一般在23～39℃的范圍內均能生長。如果溫度偏低，可以把培養(yǎng)容器放在恒溫箱或密封的房中，利用加熱設備等調節(jié)溫度；如果溫度偏高，可以開窗通風，或用空調、風扇降溫。（4）調節(jié)酸堿度

在光合細菌培養(yǎng)過程中，必須注意酸堿度的變化。隨著光合細菌的大量繁殖，菌液的pH會不斷升高，當pH超過最適范圍甚至生長的適應范圍，菌類生長繁殖就會受阻。為了延長光合細菌的指數(shù)生長期，就必須采用加酸、采收或擴大培養(yǎng)等辦法降低菌液的pH。（5）檢查生長情況

光合細菌生長情況的好壞是培養(yǎng)成敗的關鍵。因此在培養(yǎng)中加強光合細菌生長情況的觀察和檢查十分重要。在培養(yǎng)中，可以通過觀察菌液的顏色及其變化來了解光合細菌生長繁殖的大致情況，菌液的顏色是否正常，接種后顏色是否由淺迅速變深，均反映光合細菌生長是否正常以及繁殖速度的快慢。此外，通過測定菌液的光密度值及其變化情況，能準確地了解菌體的生長繁殖情況。光合細菌質量鑒別一從感官上鑒別

二從數(shù)據(jù)上鑒別三從擴培上鑒定四鏡檢檢驗1.知識點：一、從感官上鑒別4321感官鑒別粘稠感顏色鮮艷程度從外觀上觀察粘壁現(xiàn)象5嗅覺一、從感官上鑒別1、外觀上觀察最佳其次一般1、外觀上觀察a、上下都是比較均勻的b、沒有較明顯的分層，顏色比較均勻c、外觀看起來也悅目2、粘壁現(xiàn)象光合細菌應該無粘壁現(xiàn)象3、鮮艷程度優(yōu)秀菌種，顏色鮮艷，沒有雜色4、粘稠感有細小氣泡緩緩聚集升起5、嗅覺光合細菌有淡淡的腥臭嗅味，但不會讓人覺得不舒服。二、從數(shù)據(jù)上鑒別1、分光光度計A660nm處的吸光值大于1.5，則說明，濃度一般都在30億/毫升以上。2、PH儀器成熟的光合細菌顯堿性，PH值在8.5以上并且具有一定的緩沖能力。三、從擴培上鑒定正常培養(yǎng)條件下7天左右就可以培養(yǎng)完成，時間再長也不會超過15天。四、鏡檢檢驗9301低溫保存02低溫定期移植保存法03液體石蠟法04冷凍干燥法05超低溫保藏法

固體斜面或液體培養(yǎng)的菌種用4℃左右低溫冰箱保存，時間在30-60天，也可在棉塞上浸蠟，一般可保存3-4個月，甚至半年之久。1、低溫保藏法

菌種接種于所需求的斜面培養(yǎng)基上，置于最適溫度下培養(yǎng)，至于菌落形成后，置于低溫、干燥處保存，每隔3-6個月移植培養(yǎng)一次。2、低溫定期移植保存法

選用優(yōu)質純凈的液體石蠟，經121℃高壓滅菌2小時，然后用170℃干熱處理1-2小時，以除水分。冷卻后加到斜面上，覆蓋以超過斜面為宜，菌種用的試管橡皮塞，并用蠟封上，放于陰涼室溫即可。3、液體石蠟法984.冷凍干燥法08安瓿管封管07真空干燥06安瓿管冷凍05將菌懸液置入安瓿管04制備菌懸濁液

03脫脂牛奶滅菌

02安瓿管高壓滅菌01安瓿管消毒5、氮超低溫保藏01020304能夠說出光合細菌在水產的應用掌握光合細菌對水質的凈化原因掌握光合細菌抗病原因掌握光合細菌在餌料方面的作用知識點與能力

光合細菌應用前景0102030405水質凈化促進生長增強抗病能力減少用藥節(jié)約餌料

光合細菌應用

一、水質凈化光合細菌施入水體后，它可降解水體中的殘存飼料、魚類的糞便及其它有機物；同時，還能吸收利用水體中的氨、亞硝酸鹽、硫化氫等有害物質。施用光合細菌，能有效避免固體有機物和有害物質的積累，起到凈化水質的作用。

二、促進生長光合細菌營養(yǎng)價值極高，蛋白質含量占菌干物質總量的60%以上，多種維生素、磷、鈣和多種微量元素等含量也不少，此外還含有輔酶Q10和生長促進因子。有效地改善養(yǎng)殖池的生態(tài)環(huán)境01有效地改善養(yǎng)殖環(huán)境02多醣類可作為廣譜的非特異性免疫激活劑03

三、增強抗病能力

四、減少用藥對魚蝦貝疾病的防治，一般是用化學藥品消毒池水，但使用這種方法會造成病原菌產生抗藥性和污染水域的副作用，同時還會殺滅水中的有益微生物，造成微生物生態(tài)失調，破壞了水中的生態(tài)環(huán)境。

五、節(jié)約餌料光合細菌因蛋白質含量高，并富含多種微生素，特別是維生素B12、葉酸與生物素的含量是酵母的幾千倍，還含有豐富的微量元素以及類胡蘿卜素，所以可相對降低餌料的蛋白質與維生素的用量。光合細菌的培養(yǎng)01特征02分離培養(yǎng)保存03應用03應用-2PartThree作為飼料添加劑二、作為動物性生物餌料的餌料可作為枝角類和輪蟲等餌料生物最適宜餌料之一。三、用于魚蝦貝幼體培育可直接或間接作為魚蝦貝幼體的初期餌料。四、作飼料添加劑光合細菌作為優(yōu)良的飼料添加劑，含有大量的促長因子和生理活性物質，營養(yǎng)豐富，拌和飼料后，可補充和增加飼料營養(yǎng)成份、降低飼料系數(shù)；刺激動物免疫系統(tǒng)，促進胃腸道內的有益菌生長繁殖，增強消化和抗病能力，促進生長。用作飼料添加劑時，用量以1.2%～1.5%為宜，把菌液噴于飼料表面，稍浸潤后即可正常投喂。拌入光合細菌菌液的飼料應于當天投喂完畢光合細菌菌液不能用金屬器皿儲存，儲存環(huán)境注意防止高溫（42℃），并最好應有一定的光照。使用前