专利名称：固态光合细菌技术的制作方法
固态光合细菌技术属于应用微生物技术领域。
光合细菌(PSB)是具有原始光能合成体系的原核生物的统称。自本世纪80年代以来，它被广泛应用于养殖业、环境保护和农业等领域中。由于光合细菌菌体蛋白达60％以上，氨基酸组成合理，富含B12等多种维生素、叶酸、色素、生物素和辅酶Q等物质，因此已成为开发研制新型食品、药品、饲料原料和添加剂的对象。光合细菌还具有促进动物对饲料的消化吸收、刺激动植物生长发育、分解利用H2S、NH3、脂类、胺、CH4等物质、提高动物机体免疫功能、固氮和改善蛋白黄颜色等特殊功能。
单就在养殖领域的应用而言，现有的光合细菌制剂分为海洋(咸水)型、淡水型和介于这两者之间的咸淡水兼用型三类。常用的光合细菌菌种主要有红螺菌属(Rho-dosplrlllaceae sp.)、球形红假单孢菌(Rhodo-pseudomonas sphaeroldes)和红微菌属(Rhodomlc-roblum sp.)等。
目前国内外大多数光合细菌制剂均为液态。其培养基主要成分大体包括醋酸钠、酵母膏、K2HPO4、KH2PO4、NaHCG3、NaClB族维生素、NH4Cl[或(NH4)2SO4]等。液态培养基固形物总量一般为1—5％。国内外普遍采用的光合细菌培养方式多为厌氧培养。主要工艺过程为三角瓶(液体)培养→葡萄糖瓶(500ml，液体)培养→透明塑料桶(液体)培养→水缸(或其他较大容器)培养。用自然光或白炽灯(如夜间)进行光照，照度为550—2000lux。培养温度为20—35℃之间，1—5天即可培养成功。在通用光合细菌培养技术中，光密度(OD)值为1.2—4.0(用分光光度计测定，λ为660nm)，细胞数为12—40亿/ml。这种液态光合细菌产品的不足之处在于它们在16—35℃(室温)下可保存三个月左右，三个月后即出现细胞老化和死亡；至于在高温(如50℃左右)条件下，则产品只能保存15天左右就开始腐败变质。因此这类产品使用效果不佳。同时，由于产品系液态，易洒，故给运输带来困难。
为了解决液态光合细菌易老化和运输困难的缺点，近年来国内外普遍采用碳酸钙吸附法。即以碳酸钙为载体，将液态光合细菌产品吸附在它上面，然后进行干燥处理，但是碳酸钙吸水量较小，因此如采用一次吸附法，一般单位重量固态光合细菌细胞数只有液态光合细菌细胞数的20％左右；如果采用多次吸附法，虽可适当增加光合细菌的细胞数，但同时也增大了工作量和干燥量，成本提高2倍左右。
还有人把液态光合细菌进行低温浓缩，然后用碳酸钙吸附。但由于低温浓缩动力消耗大，使这种工艺的生产成本相应提高2倍左右。
上述两种以碳酸钙为载体，用吸附法制成的固态光合细菌其保存期只比液态光合细菌延长25％左右。
目前国内外尚无采用固体培养工艺生产光合细菌制剂的先例。
本发明针对现有国内外光合细菌技术中的某些不足，主要达到以下几个目的1、提高单位重量产品中光合细菌的细胞数；2、大幅度延长在常温下光合细菌细胞的存活时间、从而延长产品的保存期；3、使产品便于运输。
本发明的核心内容有两点1、以深层土壤为基料(均占75—85％)，并辅以轻质碳酸钙(占10—15％)和可溶性营养物质(占5—8％，其中包括糖浆2—4％，硫酸铵和氯化铵0.5—1％。K2HPO4和PH2PO40.2—0.5％，MgSO40.1—0.3％，醋酸钠0.3—0.8％，酵母膏0.1—0.5％，牛肉膏0.2—0.4％，NaHCO30.3—0.4％，复合维生素B0.01—0.02％等成分)；经灭菌后接种液体光合细菌，进行固体培养，以获得固态光合细菌制剂。
2、为了解决因固体培养所带来的光照不足问题，采用定时翻动培养基的方法，以便满足光台细菌在固态培养过程中对光照的要求。
本发明具体实施步骤一、按常规方法培养液态光合细菌1.培养基由如下成分构成氯化铵0.1—0.3％，K2HPO40.3—0.6％，KH2PO40.2—0.3％，MgSO4·7H2O0.3—0.4％，醋酸钠0.4—1.0％，碳酸钠0.3—0.8％，氯化钠0.05—0.2％，复合维生素B0.001％，B、Zn、Co、Mn等微量元素混合物0.01—0.001％，酵母膏0.01—0.05％。
2、培养基中的醋酸钠和酵母膏采用0.14mpa压力灭菌达30分钟，其他培养基在常压下灭菌。
3、液体培养步骤三角瓶(液体)→葡萄糖瓶(液体)→透明塑料桶(液体)，在照度为900—1100lux，温度为26—30℃条件下厌氧培养72小时，当6600nmOD值达4.0时，终止培养。
二、固态培养1、培养基按发明内容之“l”所述成分及配比准备。
2、培养基灭菌将NaHCO3化成水溶液(如适量水)单独进行高压灭菌；其他培养基加适量水后高压灭菌。
3、混合、接种按发明内容所述的比例将分别灭菌的培养基混合；之后按10—20％接种量接种液态光合细菌。
4、培养采用浅层(或薄层)固体发酵工艺，在光照为1000—1200lux、温度为26—30℃的条件下培养48—72小时。
定时翻动培养基，以利于培养基得到充分光照。当每克干培养物光合细菌细胞数达60亿以上时终止培养。
5、干燥、粉碎与包装对发酵物进行低温烘干和晒干(气流温度或空气温度在60℃以下)。之后用粉碎机粉碎，并包装入库。
主要技术指标和优点1、主要技术指标(1)外观；微显粉红色粉末。
(2)气味具有固态光合细菌制剂的特殊气味，无异味。
(3)理化指标水份≤8％；灰份≤78％。
(4)微生物指标光合细菌细胞≥60亿/8杂菌比例≤0.5％。
2、优点(1)单位重量细胞数比液态光合细菌提高50％—400％，比碳酸钙吸附法提高1—6倍。
(2)保存时间比液态光合细菌长4倍左右，比碳酸钙吸附法生产的固态光合细菌长2倍左右。
(3)生产成本比碳酸钙吸附法降低5％。
(4)运输方便。
参考文献1、翁稣颖等(1980)，光合细菌在废水处理中的应用及菌体的综合利用。微生物学通报，8(4)186—1882、[日]小林达治(1978)，光合成细菌の自然界しニぞしナ为役割(特ヒニ高等植物との相关性)との利用。发酵と工业，367；
3、Welch，E.B.C(1976).J Water Poll.Control Fed.，481335.
4、翁稣颖等编著《环境微生物学》，科学出版社，1991年版，第277页。
权利要求
1.一种新型的应用微生物技术——固态光合细菌技术是指以深层无污染土壤为基料，并辅以碳酸钙和数种可溶性营养物质，按一定配比组成固体培养基，经用特定方式灭菌后，接种液体光合细菌，在保证充分光照等条件下进行固体培养，并经干燥处理和粉碎而得到固态光合细菌制剂。
2.按照权利要求1所述的固态光合细菌技术其特征是所说的固体培养基的一定配比是指(1)深层无污染土壤，占75—85％；(2)碳酸钙(轻质)占10—15％；(3)数种可溶性物质，占5—8％。其中包括糖浆2—4％，硫酸铵和氯化铵0.5—1％，K2HPO4和KH2PO40.2—0.5％，MgSO40.1—0.3％，醋酸钠0.3—0.8％，酵母膏0.1—0.5％，牛肉膏0.2—0.4％NaHCO30.3—0.4％，复合维生素B0.01—0.02％等。
3.按照权利要求1所说的对固体培养基用特定方式灭菌是指将培养基中的NaHCO3化成水溶液单独进行高压灭菌，并将除此之外的其他培养基加适量水后高压灭菌。
4.按照权利要求1所述的固态光合细菌技术，其特征是所说的在保证充分光照等条件下进行固体培养是指(1)采用浅层或薄层固体发酵工艺；(2)在光照为1000—1200lux、温度为26—30℃条件下，培养48—72小时；(3)对培养基予以定时翻动，使之得到充分光照。
5.按照权利要求1所述的固态光合细菌技术，其特征是所说的干燥处理是指对发酵物进行低温烘干和晒干，其气流温度和空气温度均在60℃以下。
6.按照权利要求1所述的固态光合细菌技术，其特征是所说的液态光合细菌是指按常规方法培养的液态光合细菌。
全文摘要
一种新型的应用微生物技术—固态光合细菌技术是指以深层无污染土壤为基料，并辅以轻质碳酸钙和糖浆、牛肉膏、酵母膏、复合维生素B和多种无机盐等可溶性营养物质，按一定配比组成固体培养基，经分别单独灭菌后接种常规方法培养的液体光合细菌，运用浅层或薄层固体发酵工艺，在光照为1000-1200lux和温度为26-30℃条件下培养48-72小时，并经干燥处理和粉碎而得到固态光合细菌制剂。本产品单位重量细胞数比同类产品提高0.5-6倍，保存时间比同类产品延长2-4倍左右，成本降低。本产品便于运输。
文档编号C12N1/20GK1124293SQ9411849
公开日1996年6月12日 申请日期1994年12月9日 优先权日1994年12月9日
发明者王厚德 申请人:王厚德