培养光合细菌常遇到的问题解析及解决方法

发布时间:2024-08-07 07:06:57 来源:爱游戏官网冠名意甲

  广义的光合细菌包括蓝藻(又称蓝细菌),是一类可以有效的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。

  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;

  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,一般的情况下,菌液比较清澈、色泽亮丽。

  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,继续培养颜色会慢慢的黑;

  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。

  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。

  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;

  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。

  2.培养光合细菌时,添加熬合剂(又称络合剂)对难溶、微溶及不溶于水的金属化合物进行熬合;

  3.如果菌液已经发暗发黑,并有较多沉淀物位于容器底部,上层菌液暗淡,最好是重新更换菌种再培养。如果实在是没有菌种或者菌种比较特殊希望能够挽回,那么则需对发暗发黑的菌液进行过滤,最好是用滤纸(中速或者慢速滤纸)或者300目以上的网布对菌液的上清液进行过滤,底部沉淀物舍弃不用,另补充水及培养基,照此方式反复几次,一般都能将原菌种进行复壮。

  光合细菌能够耐受的温度能达到39℃,但适宜的生长温度在20-35℃之间,适宜的光照强度在2200-11000lux(勒克斯),如果长时间处于高温和强光的环境下培养光合细菌,超出耐受的温度范围容易导致光合细菌的死亡、老化,这些死亡和老化的细菌容易粘连成团(或呈片状、絮状)沉底,随着时间的延长,这个老化和死亡的光合细菌会进一步加速死亡,最终导致整瓶菌液发黑。这类情况主要发生在盛夏时期,故在盛夏培养光合细菌时,中午11-14点之间,要在培养光合细菌的上部加盖遮阳网遮阳降温和降低光照强度。

  另外在盛夏培养光合细菌时,不要将培养容器直接放在水泥地面或金属面板上培养,因水泥地面、金属面板升温快,非常容易引起积温超过39℃,容器越小升温越快,有时容器内的菌液温度能够达到45以上,这已经远远超出了光合细菌可以耐受的温度范围,有条件的话,可以辅助以雨淋和风扇吹风等措施降温。

  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,藻类一样能生长。

  培养光合细菌时,假如慢慢的出现菌液变绿,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。

  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,虽能杀灭一些藻细胞,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。

  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)都可能会带来微藻的种子,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。

  光合细菌菌液变绿的原因前篇已做分析,主要是因菌种不纯、用水不洁及操作不当三个方面的因素引起。

  其次是可以将变绿的菌液再进行富集纯化培养处理几次,也能解决变绿的问题。

  培养光合细菌的水源,无论是地下水还是自来水,最好还是经过系统的消毒、解毒、絮凝除杂、过滤等工序,能够更大限度的提高培养好光合细菌的成功几率。

  光合细菌能够耐受某些特定的程度的高温和高光照强度,但并不是意味着可以无限耐受。如果菌液本身有微量的藻污染,只要培养条件合适,管理措施到位,基本上也不可能会出现质量上的问题。但如果不做处理,绿藻就会很快成为优势。原因如下:

  光合细菌通常只有0.2-0.5μm,而绿藻类通常都在3μm以上,光合细菌个体更小,比重轻,所以正常状态下,光合细菌分布在上层,假如慢慢的出现有绿藻,也仅仅分布在底部,光合细菌又呈鲜红和深红色,有着非常强的遮光效果,所以只要光合细菌迅速正常的繁殖,绿藻始终会被抑制。

  但如果光照过强,分布在容器上层的光合细菌被持续的强光晒死以后,与其他无机盐和有机质粘连成团、比重加大而自然沉降,同时光合细菌的大量死亡后,光合细菌的色素体也被破坏,菌液的颜色变淡,这就给绿藻利用光源进行光合生长提供了非常好的机会,大量繁殖最终绿藻又能变成优势种群,光合细菌培养就彻底以失败而告终。

  所以盛夏的中午,适度遮光降温是避免绿藻污染泛滥的一个有效且非常有必要的措施。

  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。

  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。

  排除掉培养基的因素影响,如果属于杂菌污染,只需将容器中的菌液轻轻倒出,再装瓶加培养基反而培养几次就能解决。