环境条件对光合细菌生长的影响

环境条件对光合细菌生长的影响摘要:研究不同氮源、盐度、温度、光照、pH 值条件下一株沼泽红假单胞菌的生长情况。结果表明，作为培养基氮源，氛化按要比硫酸按更适宜该菌生长;在 8%o-32%。盐度范围内，该光合细菌生长最适的盐度为 8%o,8-16%。是该光合细菌生长较为适合的盐度;在22“340C温度范围，最适的温度是 310C;该光合细菌在室外日光下(60 000 lx, 26380C)下生长稍快于室内阴凉处，但变化并不是很大;在 pH 4.5, 5, 5.5和 6的酸碱范围内，pH 6最适宜该光合细菌生长。环境条件对该光合细菌的生长有重要影响。关键词:光合细菌;环境条件;培养光合细菌(Photosynthetic bacteria，简称 PSB)广泛分布于海洋、湖泊等自然水环境中，是一类在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌的总称。1材料和方法1.1实验材料1.1.1菌种具有能够利用水体中的有机物、硫化物、氨等作为光合作用的供氢体兼碳源大量繁殖，从而降低了水体中的亚硝酸盐、硫化物等有毒物质的特点。此外菌体富含蛋白质、多种维生素和许多生物活性物质，无毒、无污染、易消化，使摄食光合细菌的动物身体健壮，抗病力强1,21。因此它是一种优良的水产环境改良剂和饲料添加剂，在水产养殖领域中受到广泛重视3-7%自己分离培养的一株沼泽红假单胞菌(Rhodopseudanonas palustris) 801.1.2主要仪器作为一种活性微生物，光合细菌只有在使用环境符合其生理、生态时才能有效发挥作用，否则很难获得预期的效果。恒温培养箱、全自动高压消毒器、干燥箱、PHS23C型精密 pH计、YXQ2LS250S 立式压力蒸汽灭菌器、1000、5000 ML 取样器、100、500 pL 取样器、回转式恒温调速摇瓶柜、电子天平、光学显微镜、移液管、温度计、培养瓶、血球计数板， 、培养皿、试管及试管架三角烧瓶等常用试验室器皿。因而对自己分离培养的一株沼泽红假单胞菌(Rhodop seudanonas palustris) 8进行温度、光照、盐度、pH 值等不同培养条件下的生长作用研究，旨在找出该菌株生长的最适环境条件，为其下一步在自然环境条件下大规模培养及水产养殖中的应用提供科学依据。1.1.3培养基液体培养基基础配方:乙酸钠 2.5 g,酵母膏 2.0g. MgS04 0.5 g, NH4 Cl 1.0 g, KH2P04 0.5 g和无菌水 1 000 mL，培养用水为蒸馏水。80大理大学学报弟 32卷1.21.2.1实验方法实验设计实验共设氮源，盐度，温度，光照，pH 值等不同条件，将液体培养基装入戴帽的螺口试管中，高压灭菌，接种后 300C, 40001x光照下培养 2、4d 后，置于 200C, 20001x光照下保存。将菌种以一定的接种量加入到培养基中，在给定的条件下进行培养，根据培养基中光合细菌的生长情况，寻求不同条件对光合细菌数的影响。钱代替氯化钱，其余培养基成分同培养基，氯化按，硫酸按分别做三个对比管，每个管测两个数据，每组取其平均值，见图 1结果表明当硫酸钱代替氯化馁时其菌数较低，氯化钱为原培养基时菌数较多，生长较好。2.2不同盐度下光合细菌的生长情况1.2.2培养条件液体培养基分别在 NH4C1, (NH4)2504两种氮源条件，22, 25, 28, 31 和 340C五种温度，室外日光下(60 000 lx 26 N 380C)和室内阴凉处两种光照条件，8%0, 16%0, 24%0, 32%。四种不同盐度，pH 值分别为 4.5, 5, 5.5, 6的酸碱度下进行试验。将液体培养液装入戴帽的螺口试管中灭菌，无菌接种光合细菌，接种量 10%，定时取样，观测光合细菌的生长状况。图 2不同盐度对光合细菌生长的影响1.2.3菌数测定用血球计数板在显微镜下记录菌数。计数板上覆盖载玻片，加入 0.01 mL菌液(必要时稀释 10倍)均匀，在光学显微镜下分别取 5个不同的视野观察、记数，取平均值。结果与分析:不同盐度对光合细菌的生长情况如表 2所示。最适的盐度为 8%0，当盐度增加到 16%。时菌数稍有降低，当盐度增加到 24%。菌数大量减少，当盐度为 32%。时菌数稍有增加，但相对 8%。或 16%。时，差别还是很大。可见 8%016%。是光合细菌生长较为适合的盐度。2.3不同温度下光合细菌的生长情况2.1实验结果不同氮源下光合细菌的生长情况图 3不同温度对光合细菌生长的影响图 1不同氮源对光合细菌生长的影响结果与分析:硫酸按，氯化按为氮源，用硫酸结果与分析:不同温度对光合细菌的生长情况如表 3所示。在各自设定的不同温度条件下，我们发现菌数并没有随温度的升高而增加，22250C 时增加，280C 时又有降低，31时达到最高，34时降幅较大。第 3期李坤等:环境条件对光合细菌生长的影响2.4不同光照下光合细菌的生长情况图 4不同光照对光合细菌生长的影响结果与分析:不同光照对光合细菌的生长情况如表 4所示。我们从有光照和无光照对光合细菌作了定性的研究。结果表明，PSB 生长速度在室外日光下(60 000 lx , 26380C)生长稍快于室内阴凉处，但变化并不是很大。2.5不同 pH值下光合细菌的生长情况图 5不同 pH对光合细菌生长的影响等。光合细菌培养基是光合细菌生长繁殖所需各种营养元素的组合体。每种原料都能得以充分利用，才能最大限度地生产高浓度的菌液。但营养全面的培养基是内因，还需有适宜光合细菌生长的环境条件，才能培养出优质的菌液。环境条件具体有以下几个方面:(1)培养介质(2)酸碱度(pH)值(3)水硬度:pH 值中性时 10度以下。(4)温度(5)光照度(6)透气性s, ion 0本研究表明，不同氮源对该光合细菌生长的影响是氯化馁要比硫酸按更适宜该菌生长。8%0-32%。盐度对光合细菌生长的影响是，最适的盐度为 8%0 8%0-16%。是光合细菌生长较为适合的盐度。220C-34温度对光合细菌生长的影响是 310C。从室内阴凉处和室外日光下(60 000 lx , 26 N 38 0C)对光合细菌生长的影响是，PSB 生长速度在有光条件下生长稍快于无光条件，但变化并不是很大。这可能是在自然光照下较高的温度和光照强度抑制了细胞的生长代谢。阴凉处和室外强光照下培养菌数差别不大。这可能是由于室内阴凉处，自然光照弱且气温低，菌体生长速率减缓，而室外强光照下气温更高，光合细菌的生长活性受到抑制。pH 4.5, 5, 5.5, 6 对光合细菌生长的影响是，pH =6 对该菌生长最适宜。当培养液初始 pH为 4.5、5 时，光合细菌大量生长，且培养液 pH呈现上升趋势，是由于光合细菌对营养成分选择利用了酸性基团。随着培养时间的延长，pH 值的不断升高，光合细菌数量不断增加，达到最大值后下降。同时由图 5可得出，光合细菌在正常养殖水体中均能正常生长。分析该菌投喂后，除增加饲料营养、降低饲料系数外，还能将高密度水产养殖水体中含有的大量水产动物粪便、残饵、残留鱼药以及它们腐败后产生的氨态氮、硫化氢等一些有害物质吸收分解，既能组成菌体本身营养，同时形成优势群落后，又可减少水体的富营养化及滋生大量的病原微生物，使鱼类感染发病、中毒死亡的情况大大减轻。结果与分析:不同 pH值对光合细菌的生长情况如表 5所示。试验分别去 4.5, 5, 5.5, 6四个不同 pH值条件进行，pH 值由 4.5到 5光合细菌菌数呈增加趋势，当 pH值为 5.5时菌数又突然下降，pH 值到达 6时菌数最大。3讨论营养元素的全面和搭配的合理是细菌快速生长的关键。光合细菌细胞体构成元素主要有:碳、氢、氧、氮、磷、钾、钠、镁、钙、硫和一些微量元素参考文献:(1丁雷，赵德炳.光合细菌在水产养殖上的应用研究与进展!J.水利渔业，2001,21(1):23-25.2张明，史家良.光合细菌在水产养殖中的应用J.应用与环境生物学报，1999,5:204-206.(3 KENJI T. Removal of Phosphorus from OysterFarm Mud Sediment Using a Photosynthetic Bac-terium Rhodobacter sphaeroides IL106【J.Journal ofBioscience and Bioengineering,1999,88(4):410-415.【4 HIROO T. Characteristicsof anaerobic ammo-nia removal by a mixed culture of hydrogen大连大学学报第 32卷producing photosynthetic bacteria J.BiosourceTechnology,2004,95:151-158.5 OBAJA D. Nitrification,denitrification and bio-logical phosphorus removal in piggery wastewa-ter using a seqencing batch reactorJ. BiosourceTechnology, 2003,87:103-111.6杨绍斌.复合光合细菌对鱼塘水氨态氮一 H2S的去除效应J环境科学与技术，2005,28(4):25-27.7周茂洪，赵肖为.光合细菌沼泽红假单胞菌同化磷能力的研究【J.科技通报，2002,18(2):142-146.8祝国芹，姜静颖.高活性光合细菌的分离培养与应用!J.水产科学，1994,(4):6-10.9朱励华，韩茵，陈勃，等海洋光合细菌生产培养技术研究【J.浙江水产学院学报，1998,1(17):7-12.10王立超，连岩，张志新.温度、光照和 pH相互关系及其对光合细菌生长的影响【J.齐鲁渔业，1997,5(14):43-45.Influence on the Growth of Photosynthetic Bacteria of Different NatureConditionLI Kunl，WANG Fu-qiang2, ZHANG Hui2(I.Medical College, Dalian University, Dalian 116622, China; 2.Life Science Thesalinity of 8%ois optimum from 8%oto 32%o, and 8%。一 16%o is suitable for PSB; 310C is optimal temperaturefrom 220C to 340C; The strain grew a little faster under the illumination intensity of sunlight(60 000 lx, 26-380C) than t