本發(fā)明專利技術(shù)公開一種高效連續(xù)收集超濃縮光合細(xì)菌菌體的方法，按常規(guī)方法配制液體培養(yǎng)基并接種，按照現(xiàn)有方式進(jìn)行光合細(xì)菌的培養(yǎng)；將菌體吸附收集裝置安置在培養(yǎng)容器上，菌體吸附收集裝置的光源套管豎直插入培養(yǎng)液中，培養(yǎng)一段時(shí)間，光合細(xì)菌將吸附在菌體吸附收集裝置的光源套管外壁上，從培養(yǎng)液中取出菌體吸附收集裝置，刮取光源套管外壁吸附的光合細(xì)菌菌泥，再將菌體吸附收集裝置的光源套管置于培養(yǎng)液中，重復(fù)吸附收集、刮取菌泥的步驟，獲得超濃縮光合細(xì)菌菌體；將刮下的菌泥按比例與輔料混合，直接干燥粉碎或造粒干燥，即得到高含量光合細(xì)菌固體制劑。本發(fā)明專利技術(shù)實(shí)現(xiàn)了在光合細(xì)菌連續(xù)培養(yǎng)、連續(xù)收集超濃縮光合細(xì)菌菌體，操作簡單，節(jié)能經(jīng)濟(jì)。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及微生物學(xué)
，具體涉及。
技術(shù)介紹
光合細(xì)菌(AnoxygenicPhotosynthetic Bacteria,APB)是指一類在厭氧條件下，利用各種有機(jī)物或無機(jī)物作為電子供體進(jìn)行光合作用但不釋放氧氣的原核微生物的總稱。在自然界分布極為廣泛，是地球上物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量循環(huán)中重要的一大類群微生物。 光合細(xì)菌及其制劑在農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、畜牧業(yè)以及水體凈化等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。目前制備光合細(xì)菌產(chǎn)品的方法主要分為兩大類，即固態(tài)培養(yǎng)法和液體培養(yǎng)法。由于光的限制，固體發(fā)酵一般采用淺層或薄層發(fā)酵工藝、干燥制備產(chǎn)品，制劑穩(wěn)定、易于儲藏和運(yùn)輸，但生產(chǎn)過程難以控制，難以實(shí)現(xiàn)規(guī)模化。目前使用的產(chǎn)品大多為液態(tài)發(fā)酵工藝制備的液態(tài)制劑，液態(tài)制劑起效快，但基本上以原始培養(yǎng)液形式面世，單位液體制劑中有效菌量相對較低，約為109cell/ml數(shù)量級，液態(tài)制劑產(chǎn)品體積大、包裝容器費(fèi)用高、運(yùn)輸成本較高。而且，生產(chǎn)高質(zhì)量液態(tài)制劑對生產(chǎn)設(shè)備和灌裝設(shè)備要求很高，生產(chǎn)過程必須全程控制無菌操作，需要對培養(yǎng)基和培養(yǎng)設(shè)備進(jìn)行徹底滅菌，灌裝也需要昂貴的設(shè)備和高要求的無菌環(huán)境，投資和生產(chǎn)成本很大。若達(dá)不到嚴(yán)格無菌要求，一旦某個環(huán)節(jié)控制不嚴(yán)而使液態(tài)菌劑不純，或采用非無菌工藝(開發(fā)體系)生產(chǎn)的液態(tài)制劑，產(chǎn)品在包裝、儲存和運(yùn)輸過程中雜菌繁殖，甚至導(dǎo)致產(chǎn)品變質(zhì)，將嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此，解決液態(tài)光合細(xì)菌制劑面臨的制劑穩(wěn)定、儲存和運(yùn)輸問題，是擺在生產(chǎn)者面前緊迫的問題。將液態(tài)制劑濃縮制，或干燥制備成固體制劑，是維持光合細(xì)菌產(chǎn)品制劑穩(wěn)定的重要策略，不僅制劑儲存穩(wěn)定性提高，而且也降低運(yùn)輸成本。將液態(tài)發(fā)酵工藝生產(chǎn)的液態(tài)制劑濃縮或干燥的方法和工藝，目前已經(jīng)很多研究并普遍應(yīng)用，達(dá)到了制劑穩(wěn)定的目的。概括起來濃縮和干燥的方法主要包括兩類(I)直接輔料吸附干燥法運(yùn)用的載體物質(zhì)很多，如稻殼粉、谷糠、麥麩、淀粉、輕質(zhì)碳酸鈣、沙土或無污染的土壤等多種有機(jī)物或無機(jī)物，以及它們的組合。然后用氣流干燥、低溫真空干燥、流化低溫干燥和噴霧干燥法等。(2)液態(tài)制劑濃縮加輔料干燥法，濃縮的方法已有很多，主要包括自然沉降法、絮凝沉降法、絮凝過濾法、吸附沉降法、高速離心法、超濾法等6類方法；濃縮制劑直接干燥或加入輔料干燥，根據(jù)濃縮程度不同，可采用多種方法干燥，諸如氣流干燥、低溫真空干燥、噴霧干燥、真空冷凍干燥等；盡管光合細(xì)菌菌劑濃縮和干燥的方法很多，各有其特點(diǎn)，在生產(chǎn)光合細(xì)菌高濃縮制劑和固態(tài)制劑方面發(fā)揮了重要作用，探索光合細(xì)菌制劑的新思路和新方法，為生產(chǎn)實(shí)踐服務(wù)將一直受到重視。光合細(xì)菌具有較強(qiáng)的趨光貼壁性，有些菌株貼壁現(xiàn)象十分嚴(yán)重，特別是光源管貼壁，嚴(yán)重地影響了光的穿透率，制約了光合細(xì)菌在光生物反應(yīng)器中的生長速率。然而，利用光合細(xì)菌趨光貼壁現(xiàn)象這一原理收集光合細(xì)菌菌體細(xì)胞，高效生產(chǎn)超濃縮光合細(xì)菌具有重要的探索意義。王育鋒等利用光合細(xì)菌的趨光特性，專利技術(shù)了一種培養(yǎng)和濃縮光合細(xì)菌一體裝置(技術(shù)專利ZL 922119846. 2)，其裝置的設(shè)計(jì)思路為利用外照光源，在圓形培養(yǎng)容器內(nèi)設(shè)置矩形菌體毛刷，培養(yǎng)過程中菌體在內(nèi)壁聚集，放出大部分培養(yǎng)液后，利用矩形菌體毛刷刷下菌體，可制備濃縮2(T50倍的菌液。雖然毛刷刷洗管壁能夠得到濃縮菌液，但很難直接刮取菌體；外置光源光能利用率低，大容量反應(yīng)器中央存在光照暗區(qū)，或者菌體密度較高時(shí)透光的距離和光強(qiáng)衰減，光合細(xì)菌的生長受到影響，培養(yǎng)周期長，生產(chǎn)效率低。因此，只有實(shí)現(xiàn)高效利用光能，實(shí)現(xiàn)連續(xù)規(guī)模化液體培養(yǎng)工藝，高效、經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)超濃縮光合細(xì)菌菌體制劑，才能更符合生產(chǎn)實(shí)踐發(fā)展的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供了，以實(shí)現(xiàn)在光合細(xì)菌連續(xù)培養(yǎng)、連續(xù)收集獲得超濃縮光合細(xì)菌菌體，操作簡單，節(jié)能經(jīng)濟(jì)。為了達(dá)成上述目的，本專利技術(shù)的解決方案是 ，在培養(yǎng)容器中，按常規(guī)方法配制液體培養(yǎng)基并接種，按照現(xiàn)有攪拌和控溫方式進(jìn)行光合細(xì)菌的培養(yǎng)；將菌體吸附收集裝置安置在培養(yǎng)容器上，菌體吸附收集裝置的光源套管豎直插入培養(yǎng)液中，在光合細(xì)菌培養(yǎng)過程中，菌體吸附收集裝置為光合細(xì)菌生長提供光照的同時(shí)，不斷吸附貼壁的光合細(xì)菌菌體；培養(yǎng)一段時(shí)間，培養(yǎng)液中的光合細(xì)菌將吸附在菌體吸附收集裝置的光源套管外壁上，從培養(yǎng)液中取出菌體吸附收集裝置，刮取光源套管外壁吸附的光合細(xì)菌菌泥，再將菌體吸附收集裝置的光源套管置于培養(yǎng)液中，繼續(xù)培養(yǎng)一段時(shí)間，重復(fù)取出菌體吸附收集裝置、刮取菌泥、再置于培養(yǎng)液中的步驟，即不斷地獲得超濃縮光合細(xì)菌菌體；培養(yǎng)過程中通過補(bǔ)充養(yǎng)分，調(diào)節(jié)培養(yǎng)液PH，使光合細(xì)菌的培養(yǎng)能連續(xù)運(yùn)行；將刮下的菌泥按一定比例與輔料混合，直接干燥粉碎或造粒干燥，即得到高含量光合細(xì)菌固體制劑。所述菌體吸附收集裝置分為單光源管菌體吸附收集裝置和陣列光源管菌體吸附收集裝置。在一個培養(yǎng)容器上可以適配安置多個菌體吸附收集裝置。單光源管菌體吸附收集裝置，可以從培養(yǎng)容器上逐個取出，逐個刮取光源套管上的菌泥。從培養(yǎng)容器安放的陣列光源管菌體吸附收集裝置上，也可以逐個取出單光源管菌體吸附收集裝置，逐個刮取光源套管上的菌泥；也可以將陣列光源管菌體吸附收集裝置整體取出，逐個刮取菌泥，或采用統(tǒng)一刮板統(tǒng)一刮取菌泥。所述菌體吸附收集裝置由光源、光源套管和法蘭組成；光源套管上端開口而下端密封，法蘭粘結(jié)在光源套管上，距套管上端開口一定距離，光源安置到光源套管內(nèi)部，構(gòu)成一個單光源管菌體吸附收集裝置。若將多個單光源管菌體吸附收集裝置的光源套管豎直穿過一塊多孔平板，通過單光源管菌體吸附收集裝置的法蘭，固定或者安放在平板上，光源套管豎直懸掛，構(gòu)成陣列光源管菌體吸附收集裝置。所述菌體吸附收集裝置的光源套管為透光材質(zhì)管材，如硬質(zhì)玻璃、有機(jī)玻璃、石英玻璃，管直徑為50mnT200mm,長度為400mnT2300mm,上端開口，下端封閉；法蘭的形狀為圓板形或方板形，材質(zhì)為不銹鋼、硬質(zhì)塑料或有機(jī)玻璃，法蘭中央有一個中央孔，周圍有許多螺栓孔；光源套管穿過法蘭的中央孔，用粘合劑將法蘭緊密粘結(jié)在光源套管上，法蘭距套管上端開口的距離為50mnT200mm ;匹配光源套管的長度，每個光源套管中安裝廣3只節(jié)能日光燈管或一套LED光源帶，構(gòu)成一只單光源管菌體吸附收集裝置；光源套管的上開口與光源的導(dǎo)線用橡膠密封套環(huán)密封并用固定卡卡緊，用于防水。2 20只單光源管菌體吸附收集裝置安裝在一塊多孔平板上，構(gòu)成陣列光源管菌體吸附收集裝置；平板材質(zhì)為金屬、硬質(zhì)有機(jī)玻璃或硬質(zhì)塑料，形狀為圓形、方形或長方形，在平板上按同心圓方式或矩陣式打疒20孔，取單光源管菌體吸附收集裝置，自上而下穿過平板孔，每孔插入一只，通過法蘭懸掛或者將法蘭固定在平板上，各光源套管與平板垂直，光源套管呈懸掛式，組裝成一套陣列光源管菌體吸附收集裝置。所述菌體吸附收集裝置在光源套管底部粘接相同直徑的金屬短棒，或者在光源套管內(nèi)底部放入適量鐵砂，用于克服浮力，保證光源套管在培養(yǎng)液中豎直排列。所述光合細(xì)菌培養(yǎng)過程中，控制適宜的溫度，連續(xù)或者間隔一定時(shí)間，適量地補(bǔ)充培養(yǎng)液的營養(yǎng)成分、調(diào)節(jié)培養(yǎng)液適宜的pH,維持光合細(xì)菌良好生長和連續(xù)培養(yǎng)。每隔24小時(shí) 72小時(shí)收集一次光合細(xì)菌菌體。 所述光合細(xì)菌培養(yǎng)過程中，溫度和pH不要求精確控制，控制在適宜的范圍內(nèi)即可。對大多數(shù)光合細(xì)菌種類來說，溫度控制在25 37°C，p本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種高效連續(xù)收集超濃縮光合細(xì)菌菌體的方法，在培養(yǎng)容器中，按常規(guī)方法配制液體培養(yǎng)基并接種，按照現(xiàn)有攪拌和控溫方式進(jìn)行光合細(xì)菌的培養(yǎng)；其特征在于：將菌體吸附收集裝置安置在培養(yǎng)容器上，菌體吸附收集裝置的光源套管豎直插入培養(yǎng)液中，在光合細(xì)菌培養(yǎng)過程中，菌體吸附收集裝置為光合細(xì)菌生長提供光照的同時(shí)，不斷吸附貼壁的光合細(xì)菌菌體；培養(yǎng)一段時(shí)間，培養(yǎng)液中的光合細(xì)菌將吸附在菌體吸附收集裝置的光源套管外壁上，從培養(yǎng)液中取出菌體吸附收集裝置，刮取光源套管外壁吸附的光合細(xì)菌菌泥，再將菌體吸附收集裝置的光源套管置于培養(yǎng)液中，繼續(xù)培養(yǎng)一段時(shí)間，重復(fù)取出菌體吸附收集裝置、刮取菌泥、再置于培養(yǎng)液中的步驟，即不斷地獲得超濃縮光合細(xì)菌菌體；培養(yǎng)過程中通過補(bǔ)充養(yǎng)分，調(diào)節(jié)培養(yǎng)液pH，使光合細(xì)菌的培養(yǎng)能連續(xù)運(yùn)行；將刮下的菌泥與輔料混合，直接干燥粉碎或造粒干燥，即得到高含量光合細(xì)菌固體制劑。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙春貴，楊素萍，孟寧生，張永軍，
申請(專利權(quán))人：華僑大學(xué)，石家莊乾豐生物科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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