光合細(xì)菌的大量培養(yǎng)通常采用全封閉式厭氣光照培養(yǎng)和開放式微氣光照培養(yǎng)兩種方式。

（一）全封閉式厭氣光照培養(yǎng)

全封閉式厭氣光照培養(yǎng)是采用無色透明的玻璃容器或塑料薄膜袋，消毒后裝入消毒好的培養(yǎng)液，接入20％～50％的菌種母液，使整個(gè)容器均被液體充滿，加蓋（或扎緊接口），

造成厭氣的培養(yǎng)環(huán)境，置于有陽光的地方或用人工光源進(jìn)行培養(yǎng)，定時(shí)攪動，在適宜的溫度下，一般經(jīng)過5～10天的培養(yǎng)，即可達(dá)到指數(shù)生長期高峰，此時(shí)可采收或進(jìn)一步擴(kuò)大培養(yǎng)。

（二）開放式微氣光照培養(yǎng)

開放式微氣光照培養(yǎng)一般采用容量為l00～200升的塑料桶為培養(yǎng)容器。在桶底部裝一氣石，培養(yǎng)時(shí)微充氣、使桶內(nèi)的光合細(xì)菌呈上下緩慢翻動。在桶的正上方距捅面30厘米左有裝一有罩的白熾燈泡，使被面照度達(dá)2000?lx左右。培養(yǎng)前先把容器消毒，加入消毒好的培養(yǎng)液，接入20％～50％的菌種母液，照明，微充氣培養(yǎng)。在適宜的溫度下，一般經(jīng)7～10天的培養(yǎng)，即可達(dá)到指數(shù)生長期高峰，此時(shí)，進(jìn)行采收或近一步擴(kuò)大培養(yǎng)。

兩種培養(yǎng)方式相比，以厭氣培養(yǎng)方式較為理想，微氣培養(yǎng)方式雖然設(shè)備比較簡單，易于大量培養(yǎng)，但雜菌污染程度大，培養(yǎng)達(dá)到的菌細(xì)胞密度低。

二、菌種分離、保藏

培養(yǎng)光合細(xì)菌首先要有菌種。目前，應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的光合細(xì)菌，主要是紅螺菌科即紫色非硫細(xì)菌中的一些種類。它們共同的特征是具鞭毛，能運(yùn)動，不產(chǎn)生氣泡，細(xì)胞內(nèi)不積累硫磺。光合細(xì)菌分離成功的關(guān)鍵在于選擇適宜的富集、分離培養(yǎng)基，和提供適于光合細(xì)菌生長需要的厭氣環(huán)境及適宜的溫度、光照條件。

（一）采樣

紅螺菌科細(xì)菌可用有機(jī)物作為光合作用的供氫體兼碳源，廣泛分布在被有機(jī)物污染的地方，如河底、湖底、海底、水田、溝渠和污水塘的泥土以及豆制品廠、淀粉廠和食品工業(yè)

等廢水排水溝處呈橙黃色或粉紅色的泥土中。淺水處直接用杯舀取少量泥土作樣品，深水處借用采水器和采泥器采樣。

（二）富集培養(yǎng)

富集培養(yǎng)均采用液體培養(yǎng)基。將采回的樣品(土壤或水)裝入玻璃圓筒或大型試管或具塞的磨口玻璃瓶中，倒入配制好的培養(yǎng)液，充分?jǐn)嚢?。為造成厭氣環(huán)境，在玻璃圓筒或大型

試管中加入液體石蠟以隔斷空氣。然后在溫度為25～35℃，光照為5000～10000?lx的條件下進(jìn)行富集培養(yǎng)，經(jīng)過2～8周的培養(yǎng)，在玻璃瓶壁上出現(xiàn)光合細(xì)菌菌落，或整個(gè)培養(yǎng)液長成紅色。如果培養(yǎng)的光合細(xì)菌是海水種，因其生長緩慢則需要更長的富集時(shí)間。

如果富集培養(yǎng)初步獲得成功，就用吸管插入菌液中或光合細(xì)菌大量繁殖的泥層中，將菌液吸入具塞的磨口玻璃瓶中，加入培養(yǎng)液繼續(xù)進(jìn)行光照；厭氣培養(yǎng)。反復(fù)多次后，光合細(xì)菌

壓倒其他細(xì)菌而占絕對優(yōu)勢，培養(yǎng)液吳深紅色．這時(shí)富集培養(yǎng)成功。為了避免培養(yǎng)液中藻類和綠桿菌科細(xì)菌的生長繁殖，可用濾光片，使波長為800nm或更長波長的光透過，可以更有效地達(dá)到富集紫色非硫細(xì)菌的目的。

此外，培養(yǎng)紫色非硫細(xì)菌時(shí)，用含氯化物的培養(yǎng)基比用合硫酸鹽的培養(yǎng)基效果好。

（三）分離方法

富集培養(yǎng)成功后可進(jìn)行分離培養(yǎng)。淡水生長的紫色非硫細(xì)菌生長速度較快，在1周左右移植比較合適，而海水生長的紫色非硫細(xì)菌生長速度較慢，培養(yǎng)3周以上才能移植。先配制固體培養(yǎng)基，滅菌后澆成平板。將富集培養(yǎng)成功的菌液適當(dāng)稀釋，在平板劃線，然后在厭氣、光照條件下培養(yǎng)。培養(yǎng)溫度為25～35℃，光照為2000～3000?lx，培養(yǎng)2～7天左右，就能長出光合細(xì)菌菌落。仔細(xì)挑取單菌落，繼續(xù)用上述方法分離培養(yǎng)。反復(fù)多次，便能得到紫色非硫細(xì)菌的純培養(yǎng)物。

三、培養(yǎng)方法
光合細(xì)菌的培養(yǎng)，按次序分為容器、工具的消毒，培養(yǎng)基的制備，接種和培養(yǎng)管理四個(gè)步驟。
（一）容器、工具的消毒
參考微藻培養(yǎng)方法部分，此處從略。
（二）培養(yǎng)基的制備
1．培養(yǎng)用水
如果培養(yǎng)的光合細(xì)菌是淡水種，菌種培養(yǎng)可用蒸餾水，生產(chǎn)培養(yǎng)可用消毒的自來水（或井水）配制。如果培養(yǎng)的光合細(xì)菌是海水種，則用天然海水配制培養(yǎng)基，注意在海水中加入磷元素時(shí)，不能用磷酸氫二鉀，應(yīng)用磷酸二氫鉀，不然會產(chǎn)生大量沉淀。
2．滅菌和消毒
菌種培養(yǎng)用的培養(yǎng)基應(yīng)連同培養(yǎng)容器用高壓蒸氣滅菌鍋滅菌。小型生產(chǎn)性培養(yǎng)可把配好的培養(yǎng)液用普通鋁鍋或大型三角燒瓶煮沸消毒。大型生產(chǎn)性培養(yǎng)則把經(jīng)沉淀砂濾后的水用漂白粉（或漂白液）消毒后使用（具體方法參考微藻培養(yǎng)方法部分）。
3．培養(yǎng)基配制
根據(jù)所培養(yǎng)種類的營養(yǎng)需要選擇合適的培養(yǎng)基配方。按培養(yǎng)基配方把所需物質(zhì)稱量，逐一溶解，混合，配成培養(yǎng)基。也可先配成母液，使用時(shí)按比例加入一定的量即可。
（三）接種
培養(yǎng)基配好后，應(yīng)立即進(jìn)行接種。光合細(xì)菌生產(chǎn)性培養(yǎng)的按種量比較高，一般為20％～50％，即菌種母液量和新配培養(yǎng)液雖之比為1∶4～1∶1，不應(yīng)低于20％，尤其是微氣培養(yǎng)，接種量更應(yīng)高些，否則光合細(xì)菌在培養(yǎng)液中很難占絕對優(yōu)勢，影響培養(yǎng)的最終產(chǎn)量和質(zhì)量。
（四）培養(yǎng)管理
光合細(xì)菌的培養(yǎng)過程中，管理工作包括日常管理操作和測試，生長情況的觀察、檢查以及出現(xiàn)問題的分析處理等三個(gè)方面。
1．日常管理和測試
（1）攪拌和充氣：光合細(xì)菌培養(yǎng)過程中必須充氣或攪拌，作用是幫助沉淀的光合細(xì)菌上浮獲得光照，保持菌細(xì)胞的良好生長。
小型厭氣培養(yǎng)常用人工搖動培養(yǎng)容器的方法使菌細(xì)胞上浮，每天至少搖動三次，定時(shí)進(jìn)行。大型厭氣培養(yǎng)則用機(jī)械攪拌器或使用小水泵使水緩慢循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)，保持菌體懸浮。微氣培養(yǎng)是通過充氣幫助菌體上浮，因?yàn)榕囵B(yǎng)液中溶解氧含量增加，光合細(xì)菌繁殖受到抑制，產(chǎn)量下降，所以必須嚴(yán)格控制充氣量。一般采用定時(shí)斷續(xù)充氣，充氣量控制在1～1.5升／（升•h）之間，溶解氧量保持在1×10-6以下。
（2）調(diào)節(jié)光照度：培養(yǎng)光合細(xì)菌需要連續(xù)進(jìn)行照明。在日常管理工作中，應(yīng)根據(jù)需要經(jīng)常調(diào)整光照度。白天可利用太陽光培養(yǎng)，晚上則需要人工光源照明，或完全利用人工光源培養(yǎng)。人工光源一般使用碘鎢燈或白熾燈泡。不同的培養(yǎng)方式所要求的光照強(qiáng)度有所不同。一般培養(yǎng)光照強(qiáng)度應(yīng)控制在2000～5000?lx之間。如果光合細(xì)菌生長繁殖快，細(xì)胞密度高，則光照強(qiáng)度應(yīng)提高到5000～10000?lx。光照強(qiáng)度可通過調(diào)整培養(yǎng)容器與光源的距離或使用可控電源箱調(diào)節(jié)。
（3）調(diào)節(jié)溫度：光合細(xì)菌對溫度的適應(yīng)范圍很廣，一船在23～39℃的范圍內(nèi)均能正常生長繁殖，可不必調(diào)整溫度。在常溫下培養(yǎng)也可通過調(diào)整，將溫度控制在光合細(xì)菌生長繁殖最適宜的范圍內(nèi)，使光合細(xì)菌更好地生長。
（4）酸堿度的測定和調(diào)整：在培養(yǎng)光合細(xì)菌的過程中，必須注意酸堿度的變化。由于光合細(xì)菌的大量繁殖，菌液的pH值上升，這意味著光合細(xì)菌正處于指數(shù)生長期。但當(dāng)pH值超過最適范圍甚至生長的適應(yīng)范圍時(shí)，光合細(xì)菌的生長達(dá)到頂點(diǎn)，隨后生長下降。如果能及時(shí)調(diào)整菌液的酸堿度，使pH值保持在最適范圍，則光合細(xì)菌能繼續(xù)生長繁殖。為了延長光合細(xì)菌的指數(shù)生長期，提高培養(yǎng)基的利用率和單位水體的產(chǎn)量，測定和調(diào)整PH值是非常重要的。一船采用加酸的辦法來降低菌液的酸堿度，醋酸、乳酸和鹽酸部可使用，最常用的是醋酸。
在日常的管理工作中，必須每天或隔天測定菌液的pH值，當(dāng)pH值上升超出最適范圍，即加酸調(diào)整。如果在培養(yǎng)過程中不測定、調(diào)整酸堿度，當(dāng)光合細(xì)菌的生長達(dá)到一定密度后pH值也上升到9以上，細(xì)菌生長受阻，此時(shí)應(yīng)采收或再擴(kuò)大培養(yǎng)。在培養(yǎng)過程中不調(diào)整PH值，獲得的最終產(chǎn)量低。
2．生長情況的觀察和檢查
光合細(xì)菌生長情況的好壞是培養(yǎng)成敗的標(biāo)準(zhǔn)。在培養(yǎng)過程中，可以通過觀察菌液的顏色及其變化來了解光合細(xì)菌生長繁殖的大體情況，菌液的顏色是否正常，接種后顏色是否由淺變深，均反映光合細(xì)菌是否正常生長繁殖以及繁殖速度的快慢。必要時(shí)可通過顯微鏡檢查，了解情況。
3．問題的分析和處理
通過日常管理、檢測、檢查，了解光合細(xì)菌的生長情況，就可以結(jié)合當(dāng)時(shí)環(huán)境條件的變化進(jìn)行分析，找出影響光合細(xì)菌生長繁殖的原因，采取相應(yīng)的措施。影響光合細(xì)菌生長的原因很多，內(nèi)因是菌種是否優(yōu)良，外因是光照、溫度、營養(yǎng)、敵害和厭氣程度等。溫度、光照和pH值都能影響著光合細(xì)菌的生長，而且溫度、光照和pH值之間是互相制約的，溫度與光照的強(qiáng)弱是對立統(tǒng)一的，所以光合細(xì)菌生長的最適條件應(yīng)是互應(yīng)的，即溫度高，光照應(yīng)弱；溫度低，光照應(yīng)強(qiáng)。如果是溫度高，光照強(qiáng)，pH值就會迅速升高，培養(yǎng)基產(chǎn)生沉淀，抑制光臺細(xì)菌的生長；如果溫度低，光照弱，光合細(xì)菌得不到最佳能源，生長速度也慢。經(jīng)試驗(yàn)得出光合細(xì)菌生長的最適條件是：①溫度15～20℃時(shí)，光照30000～50000?lx，培養(yǎng)基pH值為7.0；②溫度25～30℃時(shí)，光照為3000～5000?lx，培養(yǎng)基的pH值為7.0。

光合細(xì)菌在蝦、貝類的幼體培育中應(yīng)用非常廣泛，其一方面能凈化水質(zhì)，改善幼體的環(huán)境條件，另一方面作為餌料被幼體攝食（貝類幼體相對蝦幼體的蚤狀階段都能直接攝食光合細(xì)菌），對促進(jìn)幼體生長、變態(tài)和提高成活率有明顯效果。

光合細(xì)菌是革蘭氏陰性菌，在10～45℃范圍內(nèi)均可生長繁殖，最佳溫度在30～40℃。絕大多數(shù)光合細(xì)菌的最佳pH值范圍在7～8.5之間。鈉、鉀、鈣、鈷、鎂和鐵等是光合細(xì)菌生理代謝中的必需元素。