培养光合细菌常遇到的问题解析及处理方式

一、概述

广义的光合细菌包括蓝藻（又称蓝细菌），是一类能够进行光合作用的细菌；狭义的光合细菌专指能进行光合作用而不产氧的一类细菌。常被用于污水处理、水产养殖、种植业、苗种培育等多种用途。例如:沼泽红假单胞菌、荚膜红假单胞菌、类球红菌等。

二、生物特性与功能

光合细菌能利用简单的小分子有机物质，在有光厌氧和无光微氧的情况下生长繁殖。因其具有以下特性，所以常备用作水产养殖用的水环境改良剂和生物饵料:

1.降氨氮:光合细菌能利用水体中的氨态氮进行生长繁殖，所以具有较好的降氨氮效果;

2.抗逆性好:耐高温，耐强光,即使在盛夏的中午39℃的温度下也能较好生长;

3.菌体蛋白含量高:据文献报道，光合细菌的菌体蛋白粗蛋白含量可高达60%以上，是良好的良好的生物饵料;

4.可以与乳酸菌、芽孢杆菌联合使用，用于抑制蓝藻的爆发。

光合细菌1（放大倍数1200倍）

光合细菌2（1200倍）

三、光合细菌的培育过程

海水光合细菌育种与筛选

一级菌种培育

二级菌种培育

光合细菌菌液量产

四、光合细菌培养中常见问题

光合细菌菌液正常的颜色因菌种的不同而略有差异，但通常是酒红色、血红色和砖红色这几种颜色，正常情况下，菌液比较清澈、色泽亮丽。

但在实际生产过程中经常出现下列三种情况:

1.变暗变黑

如图所示，瓶装菌液颜色暗淡无光泽，瓶底出现很多颗粒状絮状物沉淀，继续培养颜色会越来越黑;

瓶底出现大量的暗红色、黑色沉淀

菌液变为暗红甚至褐色

瓶底出现大量沉淀物

2.变黄变绿

如图所示，菌液颜色变为偏黄绿、偏棕色，在不摇动瓶子的前提下，轻轻倒出上层菌液，会发现底部有一层或薄或后的绿色沉淀物。

菌液变黄变绿

菌液变棕色

瓶底有薄薄一层绿色沉淀物

经培养为绿色杂藻居多

3.混浊附壁

如图所示，表面看颜色红亮，但实际倒出后的菌液颜色较浅，盛装菌液的瓶壁附着严重。

附壁严重

实际菌液色泽浅

瓶底瓶身附壁严重

五、问题解析

(一)光合细菌菌液发暗发黑的原因

1.所用的水源未经净化处理，尤其是地下水(井水)、山泉水等，这些水体源通虽然看起来纯净度比较高，但往往会出现重金属含量超标，譬如铁含量超标等。光合细菌带负电荷，重金属离子通常都是带正电荷，依据同性相斥、异性相吸的原理，它们会发生互相吸引而絮凝沉淀，因重金属比重大，故这些絮团常出现在培养容器的底部;

底部暗红色絮状沉淀

过滤纸过滤后

水源重金属对光合细菌的影响图示

正常菌液

加金属化合物的瞬间(中间瓶)

加金属化合物5分钟后

对重金属进行处理后

2.菌种老化或出现部分死亡

光合细菌自身生长也是有一个适宜的环境要求的，温度、光照强度都是有一定上限的，温度一般控制在20-39℃之间，光照强度一般控制在40-200μmol/（m²•s），相当于2200-11000lux的光照强度；如果长时间处于超高温、超高光的情况下，部分活菌会老化、死亡，这些老化的死亡的菌容易粘连成团沉于底部；

3、培养周期过长或者保存时间过长，同样也会导致颜色暗黑。如果稀释后菌液颜色仍呈艳红色则属于正常。

（二）光合细菌变绿的原因

光合细菌属于光合自养生物，它既能利用小部分的小分子有机物，也能利用一些氮磷钾无机盐，和藻类的生长营养需求具有较大程度的重叠，在相同的培养基培养的情况下，光合细菌能够生长，藻类同样可以生长。

1.菌种纯度的问题

培养光合细菌时，如果出现菌液变绿，一个很大的因素在于菌种不纯，菌种中混杂有绿藻，在环境条件合适时，绿藻和光合细菌都能生长，最初光合细菌占优势，慢慢绿藻能占为优势，如果长期观察的话，会发现很独特的现象，菌液由最初的"上红下绿"转变为"下红上绿"，如果时间足够长，又会变成"上红下绿"，实则是光合细菌与微藻的协同与竞争关系的体现。

2.水源的问题

因光合细菌菌液市面上也不算太贵，培养光合细菌的用水通常都采用的地下水或者自来水或者海水，这些水源里都会含有一些微藻(或者微藻的休眠孢子)，常规的过滤难以实现完全无藻;即使采用消毒剂杀藻，虽然可以杀灭一些藻细胞，但同样对藻类的休眠孢子效果不理想，一旦环境条件适合，这些休眠孢子就会复苏，继而生长慢慢变绿。

3.其他方面的因素

培养容器未经处理、培养基混杂有休眠的藻细胞、或者长时间露天作业(空气中、雨水里)都有可能带来微藻的种子，可以说微藻无处不在，只要有一定的湿度，通常都会有微藻的细胞，无非是多和少而已。

下雨天所接的"无根水"

雨水培的藻类

经镜检，雨水培养的藻，既有小球藻也有丝状藻和蓝藻。

雨水培藻的处理

（三）光合菌液浑浊附壁的原因

光合菌液混浊附壁的原因大致有两种情况:

1.光合细菌的菌液纯度不够高，里面含有其他杂菌，这些杂菌容易繁殖菌液混浊和附壁。

2.培养基的因素

有些培养基因使用的原料配方不同，培养时浊度就很大，有些培养基原料还加有些增稠的成分。

(来源：生物通道)

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