本發(fā)明涉及微生物培養(yǎng)，更具體地，本發(fā)明涉及一種電纜細(xì)菌的密閉體系培養(yǎng)裝置及培養(yǎng)方法。

背景技術(shù)：

1、電纜細(xì)菌(cable?bacteria)是desulfobulbaceae科中一類特殊的絲狀細(xì)菌，它們通過多個(gè)細(xì)胞首尾相連形成長(zhǎng)達(dá)數(shù)厘米的細(xì)胞長(zhǎng)鏈。電纜細(xì)菌在自然環(huán)境中起重要作用，特別是在促進(jìn)有機(jī)污染物降解、調(diào)節(jié)金屬元素遷移和循環(huán)、緩解硫化物毒性以及減少溫室氣體排放方面體現(xiàn)顯著。然而，目前對(duì)電纜細(xì)菌的主要培養(yǎng)方式都是在開放體系中持續(xù)曝氣培養(yǎng)，這種培養(yǎng)方式雖然貼合原位環(huán)境，但因開放體系而帶來的局限性也隨之顯現(xiàn)，如開放體系缺乏嚴(yán)格的隔離措施，容易受到外界微生物的干擾，從而影響電纜細(xì)菌的生長(zhǎng)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果；開放體系中，我們無法根據(jù)電纜細(xì)菌的生長(zhǎng)特性，提供最有利的生長(zhǎng)條件，導(dǎo)致電纜細(xì)菌生長(zhǎng)的速度和豐度未能達(dá)到預(yù)期；開放體系中的條件不穩(wěn)定，難以控制，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重復(fù)性差，增加了電纜細(xì)菌實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不確定性。因此，急需提供了一種在密閉體系條件下培養(yǎng)電纜細(xì)菌的方法，用于解決了開放體系的微生物培養(yǎng)面臨污染風(fēng)險(xiǎn)、條件控制難度、資源消耗、實(shí)驗(yàn)操作復(fù)雜性以及數(shù)據(jù)重復(fù)性等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明目的是提供一種在密閉體系下培養(yǎng)電纜細(xì)菌的裝置和方法。

2、本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供一種電纜細(xì)菌的密閉體系培養(yǎng)裝置，包括培養(yǎng)試管、密封培養(yǎng)試管的膠塞、進(jìn)氣針和出氣針，培養(yǎng)試管包括管身本體、與管身本體連通的壓力表，管身本體內(nèi)從下到上依次設(shè)有沉積物層、超純水層和頂空氣體層，進(jìn)氣針與出氣針平行穿過膠塞并插入管身本體內(nèi)，進(jìn)氣針的尖端低于出氣針的尖端，進(jìn)氣針的頂端設(shè)有進(jìn)氣口，進(jìn)氣口通過氣管連接純氧氣瓶對(duì)管身本體內(nèi)進(jìn)行曝氣，壓力表與頂空氣體層相連通。

3、在一些實(shí)施方式中，超純水層的厚度為2mm，進(jìn)氣針的尖端位于超純水層上方5mm處，出氣針的尖端位于膠塞下方5mm處。

4、在一些實(shí)施方式中，沉積物層與頂空氣體層的容積比為1:2。

5、在一些實(shí)施方式中，培養(yǎng)試管還包括單向閥門，單向閥門的一端與管身本體的頂空氣體層相連通，另一端與壓力表相連通。

6、在一些實(shí)施方式中，進(jìn)氣口內(nèi)設(shè)有濾膜，濾膜是孔徑為0.22μm的微孔濾膜。

7、在一些實(shí)施方式中，管身本體是規(guī)格為18*18mm的試管，膠塞為丁基膠塞，膠塞與管身本體的管口相匹配。

8、本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供了一種電纜細(xì)菌的密閉體系培養(yǎng)方法，該方法采用一種電纜細(xì)菌的密閉體系培養(yǎng)裝置對(duì)電纜細(xì)菌進(jìn)行培養(yǎng)，包括以下步驟：

9、s1.對(duì)典型黑臭河流中收集到的沉積物進(jìn)行預(yù)處理，得到預(yù)處理沉積物；

10、s2.向管體本身內(nèi)裝入步驟s1得到的預(yù)處理沉積物，形成沉積物層，在沉積物層上方加入超純水，形成2mm厚的超純水層，用丁基膠塞封堵管口，并用壓蓋器密封；

11、s3.在丁基膠塞外側(cè)平行插入一根進(jìn)氣針和一根出氣針，其中進(jìn)氣針的針尖位于超純水層上方5mm處，出氣針的針尖位于丁基膠塞下方5mm處，通過進(jìn)氣針向培養(yǎng)試管內(nèi)進(jìn)行純氧曝氣5min，使頂空氣體層內(nèi)氧氣濃度達(dá)到0.2mpa，完成一種電纜細(xì)菌的密閉體系培養(yǎng)裝置的建立；

12、s4.將該電纜細(xì)菌的密閉體系培養(yǎng)裝置置于25℃、黑暗條件下對(duì)沉積物層中含有的電纜細(xì)菌進(jìn)行培養(yǎng)。

13、在一些實(shí)施方式中，步驟s1中對(duì)典型黑臭河流中收集到的沉積物進(jìn)行預(yù)處理為：用0.50mm孔徑的篩網(wǎng)去除沉積物中的大型異物，混勻靜置24h后去除上清液，得到預(yù)處理沉積物。

14、在一些實(shí)施方式中，步驟s1中典型黑臭河流中收集到的沉積物的理化參數(shù)為：avs含量不低于1.50mg/g，toc含量不低于40mg/g。

15、在一些實(shí)施方式中，步驟s2中裝入的預(yù)處理沉積物的體積為11ml，步驟s3中曝氣過程中曝氣量為1cm3/min，曝氣過程中將培養(yǎng)試管置于25℃恒溫水浴中持續(xù)曝氣。

16、本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明構(gòu)建的電纜細(xì)菌的密閉體系培養(yǎng)裝置為快速、簡(jiǎn)便地培養(yǎng)電纜細(xì)菌提供了新方法，能夠顯著降低污染風(fēng)險(xiǎn)，提高電纜細(xì)菌的培養(yǎng)純度和可靠性，且通過精確控制培養(yǎng)條件，增強(qiáng)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性，提高了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一致性和重復(fù)性，使得長(zhǎng)期培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)可行，維持了穩(wěn)定的電纜細(xì)菌生長(zhǎng)環(huán)境，對(duì)研究電纜細(xì)菌的適應(yīng)性和進(jìn)化具有重要價(jià)值，同時(shí)降低人為誤差，提高準(zhǔn)確性，為難以在開放環(huán)境中生長(zhǎng)或?qū)Νh(huán)境變化敏感的微生物提供適宜的生長(zhǎng)條件，實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用，節(jié)約培養(yǎng)成本。

技術(shù)特征：

1.一種電纜細(xì)菌的密閉體系培養(yǎng)裝置，其特征在于，包括培養(yǎng)試管、密封所述培養(yǎng)試管的膠塞、進(jìn)氣針和出氣針，所述培養(yǎng)試管包括管身本體、與管身本體連通的壓力表，所述管身本體內(nèi)從下到上依次設(shè)有沉積物層、超純水層和頂空氣體層，所述進(jìn)氣針與所述出氣針平行穿過所述膠塞并插入所述管身本體內(nèi)，所述進(jìn)氣針的尖端低于所述出氣針的尖端，所述進(jìn)氣針的頂端設(shè)有進(jìn)氣口，所述進(jìn)氣口通過氣管連接純氧氣瓶對(duì)所述管身本體內(nèi)進(jìn)行曝氣，所述壓力表與所述頂空氣體層相連通。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電纜細(xì)菌的密閉體系培養(yǎng)裝置，其特征在于，所述超純水層的厚度為2mm，所述進(jìn)氣針的尖端位于所述超純水層上方5mm處，所述出氣針的尖端位于所述膠塞下方5mm處。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電纜細(xì)菌的密閉體系培養(yǎng)裝置，其特征在于，所述沉積物層與所述頂空氣體層的容積比為1:2。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電纜細(xì)菌的密閉體系培養(yǎng)裝置，其特征在于，所述培養(yǎng)試管還包括單向閥門，所述單向閥門的一端與所述管身本體的頂空氣體層相連通，另一端與所述壓力表相連通。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電纜細(xì)菌的密閉體系培養(yǎng)裝置，其特征在于，所述進(jìn)氣口內(nèi)設(shè)有濾膜，所述濾膜是孔徑為0.22μm的微孔濾膜。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電纜細(xì)菌的密閉體系培養(yǎng)裝置，其特征在于，所述管身本體是規(guī)格為18*18mm的試管，所述膠塞為丁基膠塞，所述膠塞與所述管身本體的管口相匹配。

7.一種電纜細(xì)菌的密閉體系培養(yǎng)方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的一種電纜細(xì)菌的密閉體系培養(yǎng)裝置對(duì)電纜細(xì)菌進(jìn)行培養(yǎng)，包括以下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種電纜細(xì)菌的密閉體系培養(yǎng)方法，其特征在于，所述步驟s1中對(duì)典型黑臭河流中收集到的沉積物進(jìn)行預(yù)處理為：用0.50mm孔徑的篩網(wǎng)去除沉積物中的大型異物，混勻靜置24h后去除上清液，得到預(yù)處理沉積物。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種電纜細(xì)菌的密閉體系培養(yǎng)方法，其特征在于，所述步驟s1中典型黑臭河流中收集到的沉積物的理化參數(shù)為：avs含量不低于1.50mg/g，toc含量不低于40mg/g。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種電纜細(xì)菌的密閉體系培養(yǎng)方法，其特征在于，所述步驟s2中裝入的預(yù)處理沉積物的體積為11ml，所述步驟s3中曝氣過程中曝氣量為1cm3/min，所述曝氣過程中將培養(yǎng)試管置于25℃恒溫水浴中持續(xù)曝氣。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種電纜細(xì)菌的密閉體系培養(yǎng)裝置及培養(yǎng)方法，其中培養(yǎng)裝置包括培養(yǎng)試管、密封培養(yǎng)試管的膠塞、進(jìn)氣針和出氣針，培養(yǎng)試管包括管身本體、與管身本體連通的壓力表，管身本體內(nèi)從下到上依次設(shè)有沉積物層、超純水層和頂空氣體層，進(jìn)氣針與出氣針平行穿過膠塞并插入管身本體內(nèi)，進(jìn)氣針的尖端低于出氣針的尖端，進(jìn)氣針的頂端設(shè)有進(jìn)氣口，進(jìn)氣口通過氣管連接純氧氣瓶對(duì)管身本體內(nèi)進(jìn)行曝氣，壓力表與頂空氣體層相連通。本發(fā)明的電纜細(xì)菌的密閉體系培養(yǎng)裝置為快速、簡(jiǎn)便地培養(yǎng)電纜細(xì)菌提供了新方法，能夠顯著降低污染風(fēng)險(xiǎn)，提高電纜細(xì)菌的培養(yǎng)純度和可靠性，且通過精確控制培養(yǎng)條件，增強(qiáng)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性，提高了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一致性和重復(fù)性。

技術(shù)研發(fā)人員：劉星,洪曉輝,周順桂
受保護(hù)的技術(shù)使用者：福建農(nóng)林大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30