光合細菌怎么培養(yǎng)？光合細菌的培養(yǎng)條件與生產(chǎn)工藝、顏色變化
光合細菌(簡稱PSB)是地球上最早出現(xiàn)具有原始光能合成體系的原核生物，是一大類在厭氧條件下進行不放氧光合作用的細菌的總稱，廣泛存在于地球生物圈的各處。光合細菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖上的應(yīng)用主要有以下五個方面：作為養(yǎng)殖水質(zhì)凈化劑；作為飼料添加劑；用于魚、蝦、貝幼體的培育；作為動物性生物餌料的餌料；防治魚病。
一、培養(yǎng)工具的消毒方法
1．加熱消毒法：利用高溫殺死微生物的方法。
（1）直接灼燒：此法可直接把微生物燒死，滅菌徹底，但只適用于小型金屬或玻璃工具的消毒。
（2）煮沸消毒：一般煮沸5～10分鐘，適用于小型容器、工具的消毒。
（3）烘干箱消毒：亦稱為恒溫干燥箱消毒法。
2．化學藥品消毒法：適用在批量培養(yǎng)中，大型容器、工具、玻璃鋼水槽和水泥池中。
（1）酒精：濃度為70％的酒精常用于中、小型容器的消毒。用紗布蘸酒精在容器、工具的表面涂抹，10分鐘后，用消毒水沖洗兩次即可。
（2）高錳酸鉀：按300ppm配成高錳酸鉀溶液，把洗刷潔凈的容器、工具放在溶液中浸泡5分鐘，取出，再用消毒水沖洗2次～3次即可。
二、光合細菌的培養(yǎng)條件
1、營養(yǎng)條件
光合細菌細胞體構(gòu)成元素主要有：碳、氫、氧、氮、磷、鉀、鈉、鎂、鈣、硫和一些微量元素等，它們也是所有生物細胞構(gòu)成的主要物質(zhì)。一般情況下，比重：水占80％-90％、無機鹽1％-1.5％、蛋白質(zhì)7％-10％、脂肪1％-2％、糖類和其它有機物1％-1.5％。其中干細胞含碳45％-55％、氫5％-10％、氧20％-30％、氮5％-13％、磷3％-5％、其它礦物元素3％-5％。光合細菌的細胞膜具有半透性，能選擇性地讓營養(yǎng)成分按一定需要進細胞內(nèi)，在酶的作用下合成自己的細胞組分并促進分裂新的個體。
營養(yǎng)元素的全面合理的搭配,是培養(yǎng)高產(chǎn)光合細菌的關(guān)鍵。根據(jù)這一要求,鄭州生物材料公司選用多種光合細菌生長必需的原料，科學配方，經(jīng)特殊加工而成的"光合細菌發(fā)生劑（培養(yǎng)基）"，基本符合光合細菌生長繁殖所需的營養(yǎng)要求，無毒無副作用，使用安全，固狀結(jié)晶體便于包裝和運輸，而且有2年的保質(zhì)期。
光合細菌培養(yǎng)基是光合細菌生長繁殖所需各種營養(yǎng)元素的復合體。每種原料都能得以充分利用，最大限度地生產(chǎn)高濃度的菌液，因此，單位效價的光合細菌菌液生產(chǎn)成本低、質(zhì)量好，這無論是對于用戶、經(jīng)銷商還是廠家都有很大的益處，對在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的推廣和普及將產(chǎn)生深遠的影響。
2.環(huán)境條件
有了營養(yǎng)全面的光合細菌培養(yǎng)基，只是滿足了其生長的內(nèi)在條件，并不能培養(yǎng)出光合細菌菌液。還需有適宜光合細菌生長的環(huán)境條件，才能培養(yǎng)出優(yōu)質(zhì)的菌液。環(huán)境條件具體有以下幾個方面：
（1）.培養(yǎng)介質(zhì)：含菌量低的清潔淡水、海水或加粗食鹽的淡水。從經(jīng)濟、實用的角度考慮，地下水含菌量低，為最佳水源；清潔的地表水也可使用；含氯量較高的自來水應(yīng)敞口放置兩三天或調(diào)pH值至偏堿后使用；蒸餾水及純凈水固然很好，但成本太高，可用于提純菌種。
（2）.酸堿度（pH）值：7.5-8.5最佳（適應(yīng)范圍6-10）。
（3）.水硬度：pH值中性時10度以下。即調(diào)節(jié)pH值至8.0左右時，培養(yǎng)介質(zhì)中的乳白色沉淀物不宜過多。
（4）.溫度：25℃-34℃最佳（適應(yīng)范圍15℃-40℃）。
（5）.光照強度:3000LX-4000LX最佳。即每25千克菌液需用60瓦左右的電燈泡進行光照，當然，太陽光最好且無需成本。
（6）.透氣性：密閉、敞口皆可培養(yǎng)，密閉效果更好。
（7）.容器：透明或白色容器；大規(guī)模培養(yǎng)可用土池、水泥池等，菌液深度30厘米以下為
三、接種
培養(yǎng)基配制好后，應(yīng)立即進行接種。光合細菌生產(chǎn)性培養(yǎng)的接種量比較高，一般為20％～50％，即菌種母液量和新配培養(yǎng)量之比為1：4（20％）～1：1（50％），且不應(yīng)低于20％，尤其微氣培養(yǎng)接種總量應(yīng)高些，否則，光合細菌在培養(yǎng)液中很難占絕對優(yōu)勢。
四、光合細菌的生產(chǎn)工藝
1、培養(yǎng)液的配制
將光合細菌培養(yǎng)基取一小包（0.5公斤），放入一個干凈的容器中，加入100公斤水，攪拌均勻，直到培養(yǎng)基溶化為止。
注意事項：水源一定要選擇好，含菌量較低的清潔淡水、海水或加粗食鹽的淡水。從經(jīng)濟、實用的角度考慮，地下水（井水）含菌量低，為最佳水源，另外，若當?shù)刈詠硭容^低，也可用，效果很好；清潔的地表水也可使用；含氯量較高的自來水應(yīng)敞口放置兩三天或調(diào)pH值至偏堿后使用。
容器：少量生產(chǎn)可用透明度較高的白色或透明塑料桶、玻璃容器。大量生產(chǎn)可用水泥池、水泥船，也可臨時開挖土池，墊上雙層塑料膜防漏防渾濁，培養(yǎng)液的深度為30厘米最佳。
2、培養(yǎng)方式有以下二種：
（1）做小規(guī)模培養(yǎng)
①容器為：1.25升的飲料瓶，即小規(guī)模生產(chǎn)方法，由于飲料瓶的量小，瓶子透明度好，又密封，所以培養(yǎng)環(huán)境好，需要的接種量也少，比較簡單。
②設(shè)備為：光照箱，用一個大的紙箱，放1個40瓦的白熾燈懸掛在箱子的頂部？（注意防火），紙箱內(nèi)壁四周，擺裝好了培養(yǎng)液并接了種的飲料瓶，這樣，既達到了保溫到25—40度的效果，又達到了光照的效果。較大的箱子要用60瓦的白熾燈，一般一個箱子，可放這種飲料瓶8個以上，即一次可生產(chǎn)約10公斤/箱。燈泡與瓶子的距離不超過20厘米。夏天，可撤去紙箱，以防溫度過高，并在紙箱四周鉆孔以散熱。
③操作規(guī)程如下：
配料：培養(yǎng)液和液體菌種4：1
培養(yǎng)：在箱子內(nèi)，打開白熾燈，照幾天即可，一般可達到溫度在35度，控制在30--40度之內(nèi)，第一次培養(yǎng)可能需要5天以上，每天早晚搖晃兩次，一般只需要2天即可長成深紅色。
成熟標準：以培養(yǎng)液長成深紅色為準，這時一般成品的光合細菌濃度可達到30--50億/毫升。
（2）大規(guī)模培養(yǎng)：利用太陽能大規(guī)模培養(yǎng)（以培養(yǎng)2噸菌液為例）：
選擇陽光充足的地方，開挖一土池（長5米、寬1.8米、深0.4米），墊上塑料薄膜，然后再鋪上桶狀塑料薄膜，并將其一端密封，從另一端加入1.8噸配制好的培養(yǎng)液，和0.2噸的菌種，一共2噸，排盡薄膜中空氣后，再將該端密封。保持適當?shù)臏囟?，冬天如果溫度過低，搭建透明塑料薄膜棚增溫。5天后，菌液培養(yǎng)成熟。
五、培養(yǎng)管理
光合細菌的培養(yǎng)日常管理包括測試、觀察和分析處理等三個方面。
1.測試
（1）攪拌：光合細菌培養(yǎng)過程中必須攪拌或充氣，其作用是幫助沉淀的光合細菌上浮獲得光照，保持菌細胞的良好生長，每天至少搖動3次，定時進行。
（2）調(diào)節(jié)光照度：培養(yǎng)光合細菌需要連續(xù)進行照明，白天可利用太陽光源培養(yǎng)，晚間則需人工光源照明，或完全利用人工光源培養(yǎng)。人工光源一般使用碘鎢燈或白熾燈泡。一般培養(yǎng)光照強度控制在2000lx～5000lx之間。
（3）調(diào)節(jié)溫度：在光合細菌的培養(yǎng)過程中，一般在23℃～39℃均能正常生長繁殖，但如果溫度過低，可以把培養(yǎng)容器放在箱子里，利用白熾燈炮散發(fā)的熱提高箱內(nèi)溫度，并根據(jù)需要調(diào)整箱子的密封程度達到調(diào)節(jié)溫度的目的。
（4）酸堿度的測定和調(diào)整為了延長光合細菌的指數(shù)生長期，提高培養(yǎng)基的利用率和單位水體的產(chǎn)量，測定和調(diào)整pH值是一項重要措施。一般采用加酸的辦法降低菌液的酸堿度，醋酸、乳酸均可使用，而最常用的是醋酸。在日常的管理工作中，必須每天測定菌液的pH值，當pH值上升超出最適范圍，即加酸調(diào)整。
（5）測定光密度（O.D.）值光密度值和細胞干重之間是近似線性關(guān)系，這種相關(guān)關(guān)系常用來測定培養(yǎng)物的濃度。首先根據(jù)測定的數(shù)據(jù)畫出相關(guān)的標準曲線圖，然后測定菌液的光密度值，即可根據(jù)標準曲線大致估算出菌細胞的濃度。光密度值常用分光光度計測定。在日常管理工作中，通過測定菌液的光密度，可以了解光合細菌的生長繁殖情況。
2.生長情況的觀察和檢查在培養(yǎng)過程中，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，能更準確地了解菌體的生長繁殖情況。接種后，光密度值迅速加大，表示生長正常、繁殖迅速。如果光密度值不增加以及菌液顏色不正常、出現(xiàn)菌體附壁等現(xiàn)象，說明培養(yǎng)效果不良。必要時還可以通過顯微鏡檢查，了解細菌生長情況。
3.問題的分析和處理：通過日常管理、檢測、觀察和檢查，了解光合細菌的生長情況，就可以結(jié)合當時環(huán)境條件的變化進行分析，找出影響光合細菌正常生長的原因，采取相應(yīng)的對策。影響光合細菌生長的原因很多，從內(nèi)因看菌種本身是否優(yōu)良，即接種的母種的質(zhì)量是否優(yōu)良；從外因看，不外乎是光照、溫度、營養(yǎng)、敵害、厭氣程度等方面。
六、光合細菌的培養(yǎng)液顏色解析
平時，在我們培養(yǎng)光合細菌的生產(chǎn)實踐中，經(jīng)常會遇到培養(yǎng)液出現(xiàn)不同的顏色，自然界的光合細菌分別屬于紅螺菌科、著色菌科、綠桿菌科、和綠色絲狀菌科等四個科目，一共23屬，80余種菌侏。目前水產(chǎn)養(yǎng)殖上用得最為廣泛的種類是紅螺菌科，特別是紅色假單孢菌屬中的種類。這類光合細菌在凈化水質(zhì)、防治疾病和促進水產(chǎn)動物生長方面有著較明顯的效果。
1、光合細菌培養(yǎng)液的顏色。
光合細菌的光合色素包括細菌葉綠素和胡蘿卜素，菌體因各種色素含量的不同而呈現(xiàn)出不同的顏色。一般紅螺菌科和著色菌科的菌呈現(xiàn)出紅色、粉紅色、橙色、紫色或茶褐色；綠桿菌科和綠色絲狀菌科的菌呈現(xiàn)出綠色。
但由于培養(yǎng)條件的不同，其顏色在此基礎(chǔ)上仍會有變化：如球形紅色假單孢菌和莢膜紅色假單孢菌的厭氧液體培養(yǎng)液呈茶褐色，而在半好氧（微厭氧）狀態(tài)下培養(yǎng)液呈紅色。這是因為由于氧的存在，對光合細菌色素的合成有十分明顯的抑制作用。
下表為水養(yǎng)殖中常用的紅色假單孢菌屬的幾個種在不同培養(yǎng)條件下的呈色反應(yīng)：
表一、紅螺菌科紅假單孢菌屬中的幾個種在厭氧條件與半好氧條件下液體培養(yǎng)物的顏色比較
2、生產(chǎn)實踐中光合細菌培養(yǎng)液顏色變化的分析：
很多客戶一般在培養(yǎng)的開始期，如頭幾天會出現(xiàn)黃褐色，或淺黃色，如果堅持培養(yǎng)下去，而不是就此倒掉，最終仍可以培養(yǎng)出外觀質(zhì)量較好的紅色菌液來。從上表也可以看出，往往是最后才變成紅色。
很多客戶往往出現(xiàn)，同樣的操作，同一批產(chǎn)品，為什么有的培養(yǎng)容器中會產(chǎn)生綠色的溶液顏色。這時，您可能要檢查一下，是否容器密封得太死，最好是有一點氧氣進入會更好。從上表也可以看出，在半好氧的條件下，往往可以得到比較鮮艷的紅色產(chǎn)品。所以培養(yǎng)時，最好能進入一次空氣，或在容器中留一部分空氣，一來可以保持半好氧狀態(tài)，二來也便于搖晃均勻。
如果最終培養(yǎng)成為了綠色的液體，這時，培養(yǎng)液中的營養(yǎng)也已消耗殆盡了，只是不能作為商品出售，可以自用（也是光合細菌）。
另外，溫度高，光照強的條件下，容易得到綠色菌，這是因為此時的條件容易造成水體缺氧，從而引起綠色菌的生長優(yōu)勢。
總之，要得到顏色鮮艷的紅色菌，就必須注意以下幾個條件，1、注意要保持半好氧培養(yǎng)的條。2、溫度光照不要太強。3、出現(xiàn)一點綠色也不要灰心，要及時采取措施，如增加供氧，遮蔭降溫等，并堅持培養(yǎng)下去。4、平時注意用燈泡和紙箱的培養(yǎng)方式，不間斷地培養(yǎng)一些菌種，因為必竟這種培養(yǎng)的方式得到的培養(yǎng)液的質(zhì)量好，菌體穩(wěn)定。