光合细菌 G3 菌的固定化保存方法及在特种水产上的应用

L/O/G/O

光合细菌 G3 菌的固定化保存方法及在特种水产上的应用

2010.07.07

南京师范大学杨启银

www.themegallery.com

沼泽红假单胞菌（ PSB ）

PSB 简介

PSB 的固定化保存方法

固定化 G3 菌的应用

存在问题4

1

2

3


沼泽红假单胞菌简介

沼泽红假单胞菌 (Rhodopseudomonas

palustris) 是红假单胞菌属（ Rhodopseudomonas ）的一种，因其细胞内含有丰富的蛋白质、氨基酸、维生素、促生长因子、抗病毒活性因子和辅酶Ｑ及多种生理活性物质 , 并具有抗脂质过氧化、改善水质，培养饵料生物，防治疾病，提高成活率，制取氢气等功能 . 目前 , 我国在种植业、养殖业以及环境保护等方面已广泛应用。


但生产厂家经常会碰到生产菌种的退化、生产菌种纯度不高和生产菌种保藏时间短等问题。我们在筛选纯化、菌种复壮以及保藏菌种方面做了一点工作，尤其是生产菌种保藏方面，我们利用硫酸铝钾做絮凝剂，海藻糖做菌种保护剂，陶瓷粉做菌种固定剂，将液体光合细菌进行固体化保存，既可以延长光合细菌菌种的保存时间，又降低成本，操作简便，节省空间，便于运输，为生产性光合细菌菌种的保存提供了一种新方法。




固定化光合细菌生长情况

• 经过固定化保存的光合细菌比相同接种量的液体光合细菌生长旺盛，颜色较液体光合细菌较深。


固定化有效活菌数

表 1 不同温度下固定化光合细菌有效活菌数

• 经固定化保存的菌种有效活菌数都较好，其中 4℃和 -

20℃ 的有效活菌数比常温下保存的活性要强，都达到了2.20×108 说明固定化光合细菌在低温下保存的活性和稳定性都高于常温下保存。

保存天数

不同温度下有效活菌数 //个 :g

常温 4℃ -20℃

30d 1.73×108 2.20×108 2.20×108


相同接种量的液固体光合细菌比较

表 2 相同接种量的液体与固定化光合细菌的比较

样品

OD660

液体固定光合细菌

常温 4℃ -20℃

样品 1 1.98 2.16 2.22 2.24

样品 2 1.98 2.16 2.20 2.24

样品 3 1.98 2.16 2.22 2.24


不同保存条件对有效活菌数的影响（表 3 ）有效活菌数（ ×108cfu/ml ）

固定前 11.30±2.94

固定后

温度海藻糖 //g:L

0 个月 2 个月 4 个月 6 个月 8 个月 10 个月 12 个月

常温

0 0.98±0.56 — — — — — —

110.30±4.6

80.64±0.4

1— — — — —

1010.30±4.6

80.69±0.1

7— — — — —

4℃

0 0.96±0.290.14±0.0

30.01±0.

00— — — —

110.30±4.6

89.77±5.6

09.60±2.

948.60±4.

094.37±0.9

22.63±1.3

30.98±1.33

1010.30±4.6

810.30±4.

689.60±2.

948.07±4.

855.37±2.3

44.17±3.3

82.99±2.07

-20℃

0 0.96±0.290.08±0.0

30.01±0.

01— — — —

110.30±4.6

79.600±2.

949.10±6.

767.07±5.

204.83±2.6

61.13±0.2

90.65±0.56

1010.30±4.6

89.58±5.9

29.23±6.

537.70±5.

404.70±3.3

13.83±0.9

20.96±0.29


• 在不同温度保存下，生长周期也有所不同 ,-20℃ 菌种颜色首先变红 ,4℃ 次之，常温最慢。在 660nm 下，固定化的光合细菌吸光值比液体光合细菌大。液体菌种的光合细菌按 15% 量接种，生长较快，一般 7d 达到稳定期。经固定化后的光合细菌，按相同接种量接种，其生长周期明显延长，一般 30d 菌体颜色发生变化。说明固定化光合细菌在培养液中有缓释过程，经过缓释后的菌体生长比未固定的菌体生长繁殖旺盛。


固定化 G3 菌在特种水产养殖上的应用

我国自上世纪八十年代始，将光合细菌应用于水产养殖中。目前光合细菌已经被广泛应用于海、淡水鱼类、虾类以及贝类等的育苗、养殖以及轮虫等饵料生物的培养工作中。

光合细菌的菌种问题以及菌液的纯度问题是影响其应用的首要因素。我们在南通中洋集团的特种水产养殖 - 河鲀进行试验，研究不同剂型光合细菌的优点和缺点，并探讨光合细菌在水产养殖中的作用方式。


研究内容

• 选取 4 个露天养殖池（每个养殖池大小 8 亩、水深约 150cm ）试验达中试规模，考察不同养殖池养殖个体的生长情况，分析其肠道消化酶活、肝体比、免疫指标、病害以及鱼体生长情况等指标；结合不同养殖池的水质变化、换水量、投饵量等指标的差异，研究不同剂型光合细菌的优点和缺点，并探讨光合细菌在水产养殖中的作用方式。


实验方法：育苗周期约为育苗周期约为 22d22d ，每次在各池中均投放初孵仔鱼约，每次在各池中均投放初孵仔鱼约 3030万万尾。对照池不投放光合细菌，试验池尾。对照池不投放光合细菌，试验池 11 、、 22 、、 33 中光合细菌中光合细菌 G3G3菌液的投放浓度为菌液的投放浓度为 50PPm50PPm 。。

投放光合投放光合细菌固定细菌固定

化颗粒化颗粒

投放光合投放光合细菌固定细菌固定

化颗粒化颗粒

投游离光投游离光合细菌合细菌

不投光不投光合细菌合细菌

实验池 1实验池 1 实验池2

实验池2

实验池 3实验池 3 对照组 CK对照组 CK


实验结果 :1 、固定化 G3 菌对仔鱼育成率和全长及增长的影响

• 试验中观察到试验池的仔鱼生长速度显著快于对照组，而且仔鱼个体整齐、健壮、活泼，发病较少。


2 、固定化 G3 菌对暗纹东方鲀仔、稚鱼生长的影响

100

250

400

550

s1 s2 s3 ck池塘

g鱼体重量（）

• S1、 S2及 S3 养殖池中的养殖个体的全长和体长均较对照池有不同程度的增加，差异不显著；但投放固定化光合细菌和游离光合细菌的养殖池中的养殖个体体重均显著高于对照池。

表 2 固定化光合细菌对暗纹东方鲀养殖个体全长、体长及体围的影响

图 1 固定化光合细菌对暗纹东方鲀养殖个体增重的影响


3 、固定化 G3 菌对仔、稚鱼的饵料价值

0

1

2

3

4

5

6

SH1 SH2 SH3 SH4 SH5 ck水族箱

mm

全长（

）

图 2 G3 菌作为饵料对暗纹东方鲀仔鱼全长增加的影响注： **p ＜ 0.01 Vs CK、 SH1、 SH2 、 SH3 and SH4


4 、固定化 G3 菌对暗纹东方鲀育苗池水质的影响

0

40

80

120

160

200

2 6 10 14 18 22d时间（）

COD

mg/L

（）

对照池

1试验池

2试验池

图3 固定化 G3 菌对育苗池水COD 的影响

0

0. 6

1. 2

1. 8

2. 4

3

2 6 10 14 18 22(d)时间

(mg/L)

氨氮

对照池

1试验池

2试验池

图 4 固定化 G3 菌对育苗池水氨氮的影响



0

0. 02

0. 04

0. 06

0. 08

0. 1

0. 12

2 6 10 14 18 22d时间（）

mg/L

亚硝氮（

）

对照池

1试验池

2试验池

• 而对照池 COD 上升速度明显较快。暗纹东方鲀初孵仔鱼育

• 苗池水质要求为 N-NH4+

≤1mg/L、N-NO2-

≤0.1mg/L、DO≥6mg/L。PSB对N-NO2- 的去除效果显著（图 4 ），育苗过程中试验池N-NO2-均没有超过0.05mg/L ，而对照池在试验结束的时候达到了0.109mg/L ，超出了暗纹东方鲀鱼苗生长的允许范围。

图 5 固定化菌对育苗池水亚硝氮的影响

• 试验池的养殖水 COD 在整个育苗过程中上升速度缓慢，而且在整个试验过程中都能够维持在一个较低的范围之内。



0

0. 02

0. 04

0. 06

0. 08

时间

mg/L

亚硝氮（

）

S1S2S3CK

图 6 固定化菌对养殖水体亚硝氮的影响

0

0. 2

0. 4

0. 6

0. 8

1

1. 2

1. 4

时间(mg

/L)氨氮

S1S2S3CK

图 7 固定化菌对菌对养殖水体氨氮的氨氮的影响影响

S1、 S2池水体中 N-NH4+ 以及 N-NO2- 含量上升速度较缓，在整个养殖过程中的多数时间内均低于对照池，与投放多次游离菌液的 S3 相比也存在较大优势。


7 、固定化 G3 菌对暗纹东方鲀消化酶活力的影响

固定化固定化G3G3 菌可以菌可以显著提高蛋显著提高蛋白酶活力以白酶活力以及肠道淀粉及肠道淀粉酶活力。消酶活力。消化酶活性的化酶活性的提高可以促提高可以促进鱼类对饵进鱼类对饵的消化吸收，的消化吸收，进而促进鱼进而促进鱼类的生长。类的生长。


8 、固定化 G3 菌暗纹东方鲀对肝体比的影响

• 在暗纹东方鲀人工养殖过程中，由于养殖个体体能消耗减缓，高蛋白配合饲料的投放常引起多数养殖个体肝脏膨大，脂肪肝现象特别严重。

• 结果表明：游离光合细菌的使用可以在降低暗纹东方鲀的肝体比（由 0.2647降低到 0.2358 ），但是无显著性差异（ P ＞ 0.05 ）；使用固定化光合细菌的S1、 S2池养殖个体的肝体比分别比对照池个体降低了 17.13%和 21.62% ，其中 S2池养殖个体肝体比降幅差异极显著（ P ＜ 0.01 ）。

0

0. 05

0. 1

0. 15

0. 2

0. 25

0. 3

0. 35

S1 S2 S3 CK池塘

肝体比

* **

图 8 固定化菌对暗纹东方鲀肝体比的影响


9 、固定化 G3 菌对养殖池的换水量的影响

光合细菌的投放可以有效减少养殖过程中的换水量，投放光合细菌固定化颗粒的 S1池与对照池相比，其总节水量可达 8500吨。

月份 S1 S2 S3 CK

56789

10

—15004000400035002500

—15004000450030003000

—10006500600045003000

—20007000700045003500

合计 15500 16000 21000 24000

表 5 5月 18日至 10月 28日各养殖池的换水情况（吨）


10 、 PSB 应用中存在的问题

存在问题

其他问题

菌种的特异性问题

使用范围和使用方法问题

培养方法和生产工艺


已发表论文

1 、杨启银 ,陈育如 . 菌肥用光合菌在纤维素水解液中的培养 [J]. 南京师大学报 ( 自然科学版 ),2001,24(3):83～ 87

2 、吴向华，杨启银，刘五星等 . 一株沼泽红假单胞菌的分离与鉴定 [J]. 环境与健康杂志 ,2004,21(2):101-103

3 、吴向华，杨启银，刘五星，等 . 光合细菌的研究进展及其应用 [J]. 中国农业科技导报， 2004， 6 （ 2 ）： 35～ 38.

4 、许志强 , 杨启银 ,吴向华等 . 沼泽红假单胞菌在暗纹东方魨育苗上的应用[J]. 南京师大学报 ( 自然科学版 ),2004,27(4):85-88

5 、吴向华 , 杨启银 ,华元渝 . 光合细菌在暗纹东方养殖上的应用 [J]. 水利渔业，2004， 24（ 6 ）： 62-64

6 、吴向华 , 杨启银 ,刘五星 . 沼泽红假单胞菌的营养成分与评价 [J].江苏农业科学， 2005,(1):86-99

L/O/G/O


Thank You!

Documents

光合细菌 G3 菌的固定化保存方法 及在特种水产上的应用

光合细菌 G3 菌的固定化保存方法及在特种水产上的应用