CN110373355A - 一种用于光合细菌选择性培养的长效培养基及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于光合细菌选择性培养的长效培养基及其制备方法，包括蛋白质粉、可降解包埋剂、凝胶剂、无机盐、分散剂、增塑剂、润滑剂；制备方法包括：将蛋白粉磨碎烘干，和增塑剂一起加入到高速混合机反应15～45min，冷却至室温，再加入其它物料混合；将上述混合料挤出造粒。本发明中的培养基配方能够为光合细菌的生长提供丰富充足的营养，能够在不灭菌的条件下，实现光合细菌的选择性培养；培养基各组分均能耐受高温高压，可进行大批量生产，生产过程简便，加工成本低廉；培养基能够重复多次用于光合细菌的培养，可减少培养基的投加频率和操作管理的难度，同时还有利于实现光合细菌的半连续或连续自动化培养。

Description

一种用于光合细菌选择性培养的长效培养基及其制备方法

技术领域

本发明涉及微生物培养技术领域，具体是指一种用于光合细菌选择性培养的长效培养基及其制备方法。

背景技术

光合细菌(PSB)是地球上出现最早、自然界中普遍存在、具有原始光能合成体系的原核生物，是在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌的总称，是一类以光作为能源、能在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用自然界中的有机物、硫化物、氨等作为供氢体兼碳源进行光合作用的微生物。光合细菌广泛分布于自然界的土壤、水田、沼泽、湖泊、江海等处，以及人工环境的污水处理池、垃圾填埋场等处。因光合细菌具有固氮、脱碳、脱硫、产氢、降解胺类及多种毒物的能力，而且具有极强的生命力、营养要求低、生长繁殖快、无毒害性，富含蛋白质、类胡萝卜素、维生素以及能够净化水质等特点，被广泛应用到水产养殖、禽蓄养殖、污水处理、生物产氢、生物制药、生物色素提取等领域。为适应不同生产场合的需要，现有技术中已经公开了许多用于光合细菌常规的培养基，概括起来现有的光合细菌培养基主要为一次性粉末态培养基。一次性粉末态培养基的不足在于：在批式培养时，每次培养必须重新添加培养基，操作繁琐且增加了人工成本；在自动化培养时，需在培养***外另设自动混料桶以实现粉末培养基的充分溶解，增加了设备的复杂性且存在溶解不充分导致培养失败的风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服以上技术缺陷，提供一种用于光合细菌选择性培养的长效培养基及其制备方法，利用该培养基，可在不灭菌的条件下进行光合细菌的定向培养，使培养物中的光合细菌始终为优势种群；同时，该培养基可重复多次使用，显著降低培养基的投加频率和生产成本。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种用于光合细菌选择性培养的长效培养基，包括以下重量份的原料：蛋白质粉40～90份，可降解包埋剂5～30份，凝胶剂1～5份，无机盐0～5份，分散剂0.1～2份，增塑剂1～5份，润滑剂0.1～1份。

优选地，所述蛋白质粉包括大豆蛋白粉、玉米蛋白粉、小麦蛋白粉、棉籽蛋白粉、花生蛋白粉中的一种或几种。

优选地，所述可降解包埋剂包括聚羟基脂肪酸酯、聚乳酸、聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯中的一种或几种。

优选地，所述凝胶剂包括甲基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙甲基纤维素、海藻酸钠、壳聚糖中的一种或几种。

优选地，所述增塑剂包括甘油、乙二醇、聚乙二醇、马来酸酐、尿素、双乙酸酯中的一种或几种。

优选地，所述润滑剂包括白蜡、蜂蜡、氢化植物油、环氧大豆油、硬脂酸镁、硬脂酸钙、聚硅氧烷中的一种或几种。

优选地，所述无机盐包括磷酸钙、硫酸钾和硫酸镁中的一种或几种。

优选地，所述分散剂包括碳酸钙、硬脂酸单甘油酯中的一种或两种。

一种用于光合细菌选择性培养的长效培养基制备方法，包括以下制备步骤：

1)将蛋白粉磨碎，过150～200目筛，烘干至含水率1％以下，备用；

2)将烘干的蛋白粉和增塑剂加入到高速混合机，在500～1000rpm转速下升温至80～100℃反应15～45min，冷却至室温，得到塑化蛋白粉；

3)向塑化蛋白粉中加入其它物料，高速混合15～30min，得到混合料；

4)将上述混合料在螺杆挤出机上挤出造粒，其中螺杆挤出机中三段的温度依次为80～90℃、100～110℃、110～120℃，螺杆转速为10～20rpm，机头温度为110～120℃；

5)冷切或热切造粒。

本发明的有益效果为：

1、本发明中的培养基配方能够为光合细菌的生长提供丰富充足的营养，能够在不灭菌的条件下，实现光合细菌的选择性培养；

2、本发明中的培养基各组分均能耐受高温高压，可通过螺杆挤出机进行大批量生产，生产过程简便，加工成本低廉；

3、本发明生产的长效培养基能够重复多次用于光合细菌的培养，可减少培养基的投加频率和操作管理的难度，同时还有利于实现光合细菌的半连续或连续自动化培养。

附图说明

图1是实施例一连续10次培养的光合细菌的浓度图。

图2是实施例二连续10次培养的光合细菌的浓度图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本实施例中，一种用于光合细菌选择性培养的长效培养基包括以下原料：大豆蛋白86.4份，聚羟基脂肪酸酯10份，羧甲基纤维素1份，磷酸钙0.1份，硫酸钾0.1份，硫酸镁0.1份，碳酸钙1份，甘油1份，环氧大豆油0.4份，白蜡0.1份。

将大豆蛋白磨碎，过200目筛，烘干至含水率1％以下，备用；将上述大豆蛋白粉和甘油加入到高速混合机，在750rpm转速下升温至90℃反应30min，冷却至室温，得到塑化大豆蛋白粉；向塑化蛋白粉中加入其它物料，高速混合15min，得到混合料；将上述混合料在单螺杆挤出机上挤出造粒，其中螺杆挤出机中三区的温度依次为90℃、110℃、120℃，螺杆转速为12rpm，机头温度为120℃；拉丝后冷切造粒。

将制备的颗粒按照50g/L投加量投加到有效容积为500ml的厌氧瓶中，同时接种10％的光合细菌菌液，该混合物在2000lux的光照度下静置培养。设定每隔四天为一个培养周期，取样测定光合细菌浓度并排出90％的上清液，补入同等体积的自来水，继续光照培养，连续监测10个培养周期。结果如图1，在连续10次培养中，光合细菌的浓度均可达到10亿个/ml以上。

实施例二

本实施例中，一种用于光合细菌选择性培养的长效培养基包括以下原料：玉米蛋白70份，聚羟基脂肪酸酯20份，聚己内酯4.3份，海藻酸钠1份，羟丙甲基纤维素1份，磷酸钙1份，硫酸镁0.5份，硬脂酸单甘酯0.2份，马来酸酐2份，硬脂酸镁0.5份。

将玉米蛋白磨碎，过150目筛，烘干至含水率1％以下，备用；将上述玉米蛋白粉和马来酸酐加入到高速混合机，在500rpm转速下升温至80℃反应20min，冷却至室温，得到塑化玉米蛋白粉；向塑化蛋白粉中加入其它物料，高速混合15min，得到混合料；将上述混合料在单螺杆挤出机上挤出造粒，其中螺杆挤出机中三区的温度依次为80℃、100℃、110℃，螺杆转速为15rpm，机头温度为110℃；拉丝后冷切造粒。

将制备的颗粒按照50g/L投加量投加到有效容积为500ml的厌氧瓶中，同时接种10％的光合细菌菌液，该混合物在2000lux的光照度下静置培养。设定每隔四天为一个培养周期，取样测定光合细菌浓度并排出90％的上清液，补入同等体积的自来水，继续光照培养，连续监测10个培养周期。结果如图2，在连续10次培养中，光合细菌的浓度均可达到20亿个/ml以上。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，只是本发明的实施方式之一，实际的实施方式并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于光合细菌选择性培养的长效培养基，其特征在于：包括以下重量份的原料：蛋白质粉40～90份，可降解包埋剂5～30份，凝胶剂1～5份，无机盐0～5份，分散剂0.1～2份，增塑剂1～5份，润滑剂0.1～1份。

2.根据权利要求1所述的一种用于光合细菌选择性培养的长效培养基，其特征在于：所述蛋白质粉包括大豆蛋白粉、玉米蛋白粉、小麦蛋白粉、棉籽蛋白粉、花生蛋白粉中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种用于光合细菌选择性培养的长效培养基，其特征在于：所述可降解包埋剂包括聚羟基脂肪酸酯、聚乳酸、聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种用于光合细菌选择性培养的长效培养基，其特征在于：所述凝胶剂包括甲基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙甲基纤维素、海藻酸钠、壳聚糖中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种用于光合细菌选择性培养的长效培养基，其特征在于：所述增塑剂包括甘油、乙二醇、聚乙二醇、马来酸酐、尿素、双乙酸酯中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的一种用于光合细菌选择性培养的长效培养基，其特征在于：所述润滑剂包括白蜡、蜂蜡、氢化植物油、环氧大豆油、硬脂酸镁、硬脂酸钙、聚硅氧烷中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的一种用于光合细菌选择性培养的长效培养基，其特征在于：所述无机盐包括磷酸钙、硫酸钾和硫酸镁中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的一种用于光合细菌选择性培养的长效培养基，其特征在于：所述分散剂包括碳酸钙、硬脂酸单甘油酯中的一种或两种。

9.一种用于光合细菌选择性培养的长效培养基制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：

1)将蛋白粉磨碎，过150～200目筛，烘干至含水率1％以下，备用；

2)将烘干的蛋白粉和增塑剂加入到高速混合机，在500～1000rpm转速下升温至80～100℃反应15～45min，冷却至室温，得到塑化蛋白粉；

3)向塑化蛋白粉中加入其它物料，高速混合15～30min，得到混合料；

4)将上述混合料在螺杆挤出机上挤出造粒，其中螺杆挤出机中三段的温度依次为80～90℃、100～110℃、110～120℃，螺杆转速为10～20rpm，机头温度为110～120℃；

5)冷切或热切造粒。