[发明专利]一种光合细菌粉剂的制备方法和光合细菌粉剂

说明书

本申请涉及微生物领域，具体公开了一种光合细菌粉剂的制备方法和光合细菌粉剂。该光合细菌粉剂的制备方法包括以下步骤：S1：提供菌泥；S2：于菌泥中加入保护剂，获得菌悬液；S3：将菌悬液依次进行第一冻干处理、第二冻干处理和第三冻干处理，所述第一冻干处理的温度为‑50至‑55℃，时间为2‑5h；所述第二冻干处理的温度为‑60至‑65℃，时间为10‑15h；所述第二冻干处理的温度为‑70至‑90℃，时间为20‑50h；获得光合细菌粉剂。本申请的光合细菌粉剂的制备方法可以一定程度上帮助提高活菌存活率以及降低保护剂的添加量。

技术领域

本申请涉及微生物领域，更具体地说，它涉及一种光合细菌粉剂的制备方法和光合细菌粉剂。

背景技术

光合细菌(Photosynthetic Bacteria，简称PSB)是地球上出现最早、自然界中普遍存在、具有原始光能合成体系的原核生物，是在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌的总称，是一类没有形成芽孢能力的革兰氏阴性菌，是一类以光作为能源、能在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用自然界中的有机物、硫化物、氨等作为供氢体兼碳源进行光合作用的微生物。光合细菌广泛分布于自然界的土壤、水田、沼泽、湖泊、江海等处，主要分布于水生环境中光线能透射到的缺氧区。在自然界碳素、氮素、硫素的转化循环中起重要作用被广泛应用于水产养殖、禽畜饲养、作物施肥、生物防治、环境保护等领域中在我国被大规模地应用于水产养殖业。我国研究光合细菌常聚焦于废水处理、水产养殖效果、光合细菌代谢产物的提取上，然对光合细菌菌种的保存的研究相对较少。

冷冻干燥是利用冰晶升华的原理，在高度真空的环境下，将已冻结了的食品物料的水分不经过冰的融化直接从冰固体升华为蒸汽，一般真空干燥物料中的水分是在液态下转化为汽态而将食品干制，故冷冻干燥又称为冷冻升华干燥。真空冷冻干燥技术在微生物保藏方面得到了广泛的应用，是目前适应性最广的菌剂制备技术，在低温、真空条件下，微生物的生理活动停止，细胞活力不易受损，特别适合热敏性、氧敏性的微生物干燥制备，且菌剂保藏中不易受污染，易于分装运输。

然而，由于各类微生物菌株的生境条件、营养需求、培养方法等存在较大差异，造成了不同微生物菌株的冻干方法和冻干保护剂不尽相同，而不同的冻干方法与保护剂对冻干菌剂的存活率和贮藏稳定性的影响亦不相同。目前已有相关技术公开了光合细菌菌液冻干工艺，例如采用在光合细菌菌泥中加入保护剂，混合后采用冻干机进行急速冷冻，冷冻温度在-80℃左右；或者将光合细菌菌泥先于-30℃左右下冷藏8-12h，再送入冷冻干燥机中冻干约25-30h。上述工艺均为较为常规的冻干工艺，它们对冻干保护剂的种类以及浓度比例的依赖较大，需配合较优的保护剂种类以及较高的保护剂浓度才能实现存活率在75％以上。例如，以蔗糖作为保护剂，将光合细菌菌泥先于-30℃左右下冷冻8-12h，再送入冷冻干燥机中冻干约25-30h。经测试，蔗糖添加的重量浓度需要10％及以上，才能保证冻干处理后的光合细菌存活率为75％，蔗糖浓度降为5％时，其存活率为62.5％；相同工艺下采用价格较高的海藻糖作为保护剂，则海藻糖添加的重量浓度为5％时，其冻干处理后的光合细菌存活率即可达到75％，海藻糖浓度升至10％时，其存活率为87.5％；相同工艺下若采用麦芽糊精其添加量为10％时，存活率为62.5％，若采用甘油，添加量为10％时，存活率仅为50％；而采用维生素C与脱脂乳的效果更差，10％添加量下，存活率依次为27.5％与5％。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提供一种光合细菌粉剂的制备方法和光合细菌粉剂。

第一方面，本申请提供一种光合细菌粉剂的制备方法，采用如下的技术方案：

一种光合细菌粉剂的制备方法，包括以下步骤：

S1：提供菌泥；

S2：于菌泥中加入保护剂，获得菌悬液；

S3：将菌悬液依次进行第一冻干处理、第二冻干处理和第三冻干处理，所述第一冻干处理的温度为-50℃至-55℃，时间为2-5h；所述第二冻干处理的温度为-60℃至-65℃，时间为10-15h；所述第二冻干处理的温度为-70℃至-90℃，时间为20-50h；获得光合细菌粉剂。