一種微生物復合添加劑及其在提高光合細菌產量中的應用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種微生物復合添加劑及其在提高光合細菌產量中的應用。本發(fā)明所提供的微生物復合添加劑，由亞鐵鹽、鎂鹽、鈷鹽和芽孢桿菌組成；所述亞鐵鹽、所述鎂鹽、所述鈷鹽和所述芽孢桿菌的配比符合如下條件：所述亞鐵鹽中的亞鐵離子、所述鎂鹽中的鎂離子、所述鈷鹽中的鈷離子和所述芽孢桿菌的配比為20mg：10mg：10mg：2.56×106cfu。本發(fā)明通過在光合細菌培養(yǎng)基中添加所述微生物復合添加劑，結果顯示可明顯促進光合細菌的快速增殖，在單位體積和單位時間內獲得了更大的生物量，從而提高了光合細菌的產量。本發(fā)明實現(xiàn)了高效培養(yǎng)光合細菌的目的，培養(yǎng)獲得的光合細菌可以作為水產養(yǎng)殖的飼料添加劑。
【專利說明】一種微生物復合添加劑及其在提高光合細菌產量中的應用

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于微生物【技術領域】，涉及一種微生物復合添加劑及其在提高光合細菌產 量中的應用。

【背景技術】
[0002] 光合細菌菌體無毒，其體內含60%以上的蛋白質，并富含例如B12、葉酸等多種維 生素，其體內的生物素含量是酵母的幾千倍。另外，光合細菌體內還含有生長促進因子，是 一類營養(yǎng)價值高且成分較全的細菌。將光合細菌應用于養(yǎng)殖業(yè)中具有明顯的增產效果，所 以發(fā)展光合細菌菌體作為養(yǎng)殖飼料添加劑有望帶來巨大的經濟效益。
[0003] 光合細菌是一類以光作為能源的微生物，能在厭氧光照或好氧黑暗條件下利用自 然界中的有機物、硫化物、氨等作為供氫體兼碳源進行光合作用。隨著光合細菌的作為養(yǎng)殖 飼料帶來的效益的研宄和應用的不斷深入，首要的問題是如何實現(xiàn)菌體的大量培養(yǎng)，使光 合細菌的研宄更多地應用于生產，實現(xiàn)規(guī)?；膽?。目前關于光合細菌的培養(yǎng)基有許多， RCVBN培養(yǎng)基是光合細菌培養(yǎng)中常用的基礎培養(yǎng)基。針對不同的菌種，該培養(yǎng)基在組成和濃 度上有經過一定的改良，但光合細菌在其中生長仍然緩慢，不利于光合細菌的大規(guī)模培養(yǎng)。
[0004] 因此，如何提高培養(yǎng)過程中的光合細菌細胞生物產量成為光合細菌作為養(yǎng)殖飼料 產業(yè)化的瓶頸。


【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種微生物復合添加劑及其應用。
[0006] 本發(fā)明所提供的微生物復合添加劑，具體由亞鐵鹽、鎂鹽、鈷鹽和芽孢桿菌 (Bacillus sp.)組成；所述亞鐵鹽、所述鎂鹽、所述鈷鹽和所述芽孢桿菌的配比符合如下條 件：所述亞鐵鹽中的亞鐵離子、所述鎂鹽中的鎂離子、所述鈷鹽中的鈷離子和所述芽孢桿菌 的配比為 20mg :IOmg :IOmg :2· 56X 106cfu。
[0007] 在本發(fā)明的一個實施例中，所述亞鐵鹽具體為硫酸亞鐵，所述鎂鹽具體為硫酸鎂， 所述鈷鹽具體為氯化鈷。相應的，所述微生物復合添加劑為由硫酸亞鐵、硫酸鎂、氯化鈷和 所述芽孢桿菌按照54mg :50mg :10mg :2. 56X IO6Cfu的比例混合而成。
[0008] 所述微生物復合添加劑在制備用于培養(yǎng)光合細菌的培養(yǎng)基中的應用也屬于本發(fā) 明的保護范圍。
[0009] 本發(fā)明還提供了一種用于培養(yǎng)光合細菌的改良培養(yǎng)基。
[0010] 本發(fā)明所提供的用于培養(yǎng)光合細菌的改良培養(yǎng)基，為在用于光合細菌培養(yǎng)的基礎 培養(yǎng)基中添加所述微生物復合添加劑后形成的培養(yǎng)基。
[0011] 在所述改良培養(yǎng)基中，來源于所述微生物復合添加劑中的亞鐵離子的終濃度為 20mg/L，來源于所述微生物復合添加劑中的鎂離子的終濃度為10mg/L，來源于所述微生物 復合添加劑中的鈷離子的終濃度為l〇mg/L，所述芽孢桿菌的終濃度為2. 56 X IO6Cfu/!(即 所述芽孢桿菌在所述改良培養(yǎng)基中的含量為2. 56 X 106cfu/L)。
[0012] 在本發(fā)明中，所述用于光合細菌培養(yǎng)的基礎培養(yǎng)基具體為RCVBN培養(yǎng)基。
[0013] 所述RCVBN培養(yǎng)基的組成如下：每IL所述RCVBN培養(yǎng)基中含有DL-蘋果酸4g，硫 酸鎂0· 12g，硫酸銨lg，氯化鈣0· 075g，磷酸二氫鉀0· 5g，磷酸氫二鉀0· 3g，Na2EDTA 0· 02g， VB1O. 001g，尼克酸0. 001g，生物素0. 015g，T. M儲備液lml，余量為水，pH6. 8。
[0014] 所述T. M儲備液的溶劑為水，溶質及其濃度如下：Η3Β030 · 7g/L、MnSO4. H2OO. 389g/ UNaMoO4. 2H20 0· 188g/L、Cu(NO3)2 · 3H20 0· 01g/L。
[0015] 所述微生物復合添加劑或所述改良培養(yǎng)基在如下（a)-(c)任一中的應用也屬于 本發(fā)明的保護范圍：
[0016] (a)提高光合細菌產量；
[0017] (b)提高光合細菌代謝中ATP產量；
[0018] (c)促進光合細菌生長代謝的關鍵基因 RSP_3419的表達。
[0019] 本發(fā)明還提供一種提高光合細菌產量的方法。
[0020] 本發(fā)明所提供的提高光合細菌產量的方法，具體包括如下步驟：將待培養(yǎng)的光 合細菌接種于所述改良培養(yǎng)基中，于溫度25-35°C (如30°C )、光強2000-40001UX(如 30001UX)的厭氧環(huán)境中靜置培養(yǎng)。
[0021] 在本發(fā)明中，將所述待培養(yǎng)的光合細菌接種于所述改良培養(yǎng)基中時，所述待培養(yǎng) 的光合細菌的接種量為：接種后，所述待培養(yǎng)的光合細菌的含量為2. 176X101(lCfU/L。
[0022] 所述提高，具體體現(xiàn)為：將待培養(yǎng)的光合細菌接種于所述改良培養(yǎng)基中，于溫度 30°C、光強30001UX的厭氧環(huán)境中靜置培養(yǎng)，所得光合細菌的量，顯著高于采用所述用于光 合細菌培養(yǎng)的基礎培養(yǎng)基（如所述RCVBN培養(yǎng)基）在相同條件下培養(yǎng)所得所述光合細菌的 量。
[0023] 在本發(fā)明中，所述培養(yǎng)的時間具體為3天。
[0024] 在本發(fā)明中，所述光合細菌為類球紅細菌（Rhodopseudomonas spheroides);具體 如類球紅細菌（Rhodopseudomonas spheroides)ATCC 17023。
[0025] 本發(fā)明的優(yōu)點：
[0026] (1)通過使用本發(fā)明方法，即在基礎培養(yǎng)基中加入一種促進光合細菌快速增殖的 由微量元素和微生物促進劑組成的微生物復合添加劑，在單位體積和單位時間內得到了更 大的生物量，為光合細菌在養(yǎng)殖飼料業(yè)的應用發(fā)展提供了一種可行的技術。
[0027] (2)本發(fā)明方法中，從蛋白質和基因兩方面同時調控光合細菌的代謝水平，從而提 高光合細菌的產量。一方面，使用的Fe 2+、Mg2+和Co 2+有效地刺激了蛋白質的表達，它直接 影響光合細菌代謝的關鍵酶一一總脫氫酶活性明顯提高（該酶決定了細胞代謝水平），同 時光合細菌生長代謝所需的能量ATP產量明顯提高。另一方面，使用的微生物促進劑芽孢 桿菌有效地刺激了光合細菌生長代謝的關鍵基因 RSP_3419的表達，從基因方面加速了光 合細菌的增殖。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028] 圖1為微量元素對光合細菌菌體增殖的影響。圖中，空白表示RCVBN培養(yǎng)基（不 加微量元素）的對照。
[0029] 圖2為微量元素 Fe2+對光合細菌菌體增殖的影響。圖中，空白表示RCVBN培養(yǎng)基 (不加微量元素）的對照。
[0030] 圖3為微量元素 Mg2+對光合細菌菌體增殖的影響。圖中，空白表示RCVBN培養(yǎng)基 (不加微量元素）的對照。
[0031] 圖4為微量元素 Co2+對光合細菌菌體增殖的影響。圖中，空白表示RCVBN培養(yǎng)基 (不加微量元素）的對照。
[0032] 圖5為Fe2+、Mg2+和Co2+對光合細菌代謝中ATP產量的影響。圖中，空白表示RCVBN 培養(yǎng)基（不加微量元素）的對照。
[0033] 圖6為微生物促進劑對光合細菌菌體增殖的影響。圖中，空白表示RCVBN培養(yǎng)基 (不加微量元素）的對照。
[0034] 圖7為Fe2+、Mg2+和Co 2+對光合細菌代謝中的關鍵基因 RSP_3419的表達的影響。 圖中，空白表示RCVBN培養(yǎng)基（不加微量元素）的對照。

【具體實施方式】
[0035] 下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法。
[0036] 下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。
[0037] 本發(fā)明采用的RCVBN培養(yǎng)基，其基本組成成分見表1，溶劑為水：
[0038] 表I RCVBN培養(yǎng)基
[0039]

【權利要求】
1. 一種微生物復合添加劑，由亞鐵鹽、鎂鹽、鈷鹽和芽孢桿菌組成；所述亞鐵鹽、所 述鎂鹽、所述鈷鹽和所述芽孢桿菌的配比符合如下條件：所述亞鐵鹽中的亞鐵離子、所 述鎂鹽中的鎂離子、所述鈷鹽中的鈷離子和所述芽孢桿菌的配比為20mg :10mg :10mg : 2. 56X 106cfu。
2. 權利要求1所述的微生物復合添加劑在制備用于培養(yǎng)光合細菌的培養(yǎng)基中的應用。
3. -種用于培養(yǎng)光合細菌的改良培養(yǎng)基，其特征在于：所述改良培養(yǎng)基為在用于光合 細菌培養(yǎng)的基礎培養(yǎng)基中添加權利要求1所述的微生物復合添加劑后形成的培養(yǎng)基； 在所述改良培養(yǎng)基中，來源于所述微生物復合添加劑中的亞鐵離子的終濃度為20mg/ L，來源于所述微生物復合添加劑中的鎂離子的終濃度為10mg/L，來源于所述微生物復合添 加劑中的鈷離子的終濃度為l〇mg/L，所述芽孢桿菌的終濃度為2. 56 X 106cfu/L。
4. 根據權利要求3所述的改良培養(yǎng)基，其特征在于：所述用于光合細菌培養(yǎng)的基礎培 養(yǎng)基為RCVBN培養(yǎng)基。
5. 權利要求1所述的微生物復合添加劑或權利要求3或4所述的改良培養(yǎng)基在如下 (a)-(c)任一種的應用： (a) 提高光合細菌產量； (b) 提高光合細菌代謝中ATP產量； (c) 促進光合細菌生長代謝的關鍵基因 RSP_3419的表達。
6. -種提高光合細菌產量的方法，包括如下步驟：將待培養(yǎng)的光合細菌接種于權利要 求3或4所述的改良培養(yǎng)基中，于溫度25-35°C、光強2000-40001UX的厭氧環(huán)境中靜置培 養(yǎng)。
7. 根據權利要求6所述的方法，其特征在于：所述溫度為30°C ;所述光強為30001UX。
8. 根據權利要求1-7中任一所述的微生物復合添加劑或應用或改良培養(yǎng)基或方法，其 特征在于：所述光合細菌為類球紅細菌（Rhodopseudomonas spheroides)。
【文檔編號】C12R1/07GK104498423SQ201410799629
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月19日 優(yōu)先權日:2014年12月19日
【發(fā)明者】張光明, 周琴, 彭猛, 劉淑麗, 趙薇 申請人:中國人民大學